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- 2021-05-24 发布
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2020年高三模拟考试
理科综合能力测试
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~17小题只有一个选项符合题目要求,第18~21小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。
1.下列说法中错误的是( )
A. 若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
B. 用n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光,照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV
C. 原子核发生一次β衰变,该原子外层就一定失去一个电子
D. 质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据玻尔理论可知,氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光子的能量,结合光电效应发生的条件可知,若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应,A正确,不符合题意;
B.处于n=4能级的氢原子跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量为:
E=E4-E1=-0.85 eV-(-13.6 eV)=12.75 eV
根据光电效应方程,照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为:
Ek=E-W0=12.75 eV-6.34 eV=6.41 eV
B正确,不符合题意;
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C.β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,C错误,符合题意;
D.根据爱因斯坦质能方程知,质子和中子结合成α粒子,核反应方程为
释放的能量是
ΔE=Δmc2=(2m1+2m2-m3)c2
D正确,不符合题意。
故选C。
2.超强台风山竹于2018年9月16日前后来到我国广东中部沿海登陆,其风力达到17级超强台风强度,风速左右,对固定建筑物破坏程度非常巨大.请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小关系,假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为S,风速大小为v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为ρ,风力F与风速大小v关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据“推算固定建筑物所受风力(空气的压力)与风速(空气流动速度)大小关系”可知,本题考查动量定理,设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m,根据动量定理的公式Ft=△mv,即可求解.
【详解】设t时间内吹到建筑物上的空气质量为m,则m=ρSvt,根据动量定理-Ft=0-mv=0-ρSv2t,F=ρSv2,故B正确,ACD错误.
故选B
3.某地面卫星接收站的纬度为θ(θ>0).已知地球半径为R,重力加速度为g,自转周期为T, 光速为c,则地球同步卫星发射的电磁波到该接收站的时间不小于
A.
B.
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C. (其中)
D. (其中)
【答案】D
【解析】
【详解】设同步卫星到地球球心的距离为r,根据公式和,解得,设同步卫星到卫星接收站的距离为s,根据余弦定理可得
所以地球同步卫星发射的电磁波到该接收站的时间,故D正确.
4.如图所示,直线MN是一匀强磁场的边界,三个相同的带正电粒子分别沿图示1、2、3三个方向以相同的速率从O点射入磁场,沿箭头1、3两个方向的粒子分别经t1、t3时间均从p点离开磁场,沿箭头2方向(垂直于MN)的粒子经t2时间从q点离开磁场,p是Oq的中点,则t1、t2、t3之比为
A. 1:2:3 B. 2:3:4 C. 1:3:5 D. 2:3:10
【答案】C
【解析】
【详解】各个粒子的圆心所在位置如图所示:
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由于粒子运动的速度相等,所以三个粒子的轨道半径也相等,粒子2在磁场中运动了半个周期,所用时间 ,根据几何关系知粒子1转过的圆心角为 ,所用时间为 ,粒子3运动转过的圆心角为 所用时间为 ,所以
故C正确;
故选C
5.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点,两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图像如图所示,其中P点电势最高,且xAP0,根据∆U=W+Q可知气体吸收热量,选项A正确;
B.由状态a变到状态b过程中,气体的温度升高,则气体分子的平均动能变大,但不是每个气体分子的动能都会增大,选项B错误;
C.从状态b到c,气体温度不变,内能不变;体积变大,则气体对外做功,选项C错误;
D.从状态c到d,气体体积不变,则气体的密度不变,选项D正确;
E.从a状态到d状态气体温度升高,则内能增加,选项E正确;
14.如图所示,长L=55cm的薄壁玻璃管与水平面成30°角倾斜放置,玻璃管粗细均匀,底端封闭、另一端开口.现用长l=10cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体,气体温度为306K,且水银面恰与管口齐平.现将管口缓慢转到竖育向上位置,并将水银缓慢注入管中,直到水银面再次与管口齐平,已知大气压强p=75cmHg.求
(1)水银面再次与管口齐平时,管中气体的压强;
(2)对竖直玻璃管缓慢加热,若管中刚好剩下5cm高水银柱,气体温度升高了多少.
【答案】(i) (ii)
【解析】
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【详解】(i)设玻璃管的横截面积为S,初态时,管内气体的温度为,体积
压强为
当玻璃管竖直时,设水银柱高为,则
压强为
由玻意耳定律,
代入数据解得:
故
(ii)设温度升至时,管中水银柱高为5cm,气体体积
气体压强
由理想气体状态方程:
代入数据得:
15.一列简谐横波,在t =0.6s时刻的图象如图甲所示,此时,P、Q两质点的位移均为- lcm,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是____
A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 这列波的波速是m/s
C. 从t=0.6s开始,紧接着的△t=0.6s时间内,A质点通过的路程是l0m
D. 从t=0.6s开始,质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置
E. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为l0m的障碍物不能发生明显衍射现象
【答案】ABD
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【解析】
【详解】A.由乙图读出时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向,由图甲判断出波的传播方向为沿x轴正方向,故A正确;
B.由图甲读出波长,由乙图周期则波速度为,故B正确;
C.,质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程为4倍振幅,则经过,A质点通过的路程是:,故C错误;
D.图示时刻质点P沿y轴负方向,质点Q沿y轴正方向,所以质点P将比质点Q晚回到平衡位置,将此图象与正弦曲线进行对比可知,P点的横坐标为,Q点的横坐标,根据波形的平移法可知质点P比质点Q晚回到平衡位置时间为:,故D正确;
E.发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多,该波的波长为,故E错误.
16.如图所示,某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上,光源S发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖,恰好经过两次全反射后,垂直OB射出,并再次经过光源S,已知光在真空中传播的速率为c,求
(1)材料的折射率n;
(2)该过程中,光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比.
【答案】(1)2(2)
【解析】
【详解】(1)光路如图,
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由折射定律
而,故(即)
所以该材料的折射率n=2;
(2)光在空气中传播的路程
由几何关系
所以,则时间为:
光在介质中传播的路程,则时间为:
则时间之比为:.
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