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- 2021-05-26 发布
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江西省2020届高三毕业班新课程教学质量监测
理 科 综 合物理部分
一、选择题
1.太阳不断向外辐射能量,它的质量逐渐减少。若地球绕太阳做圆周运动,则地球绕太阳运动的( )
A. 速率不断增大 B. 周期不断增大
C. 半径保持不变 D. 加速度不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】太阳质量减小,万有引力相应减小,地球离心,运动半径增大,根据
可知周期增大。由 可知,速率不断减小;根据 可知,加速度减小。
故选B。
2.科学家预言,自然界存在只有一个磁极的磁单极子,磁单极N的磁场分布如图甲所示,它与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似。假设磁单极子N和正点电荷Q均固定,有相同的带电小球分别在N和Q附近 (图示位置)沿水平面做匀速圆周运动,则下列判断正确的是( )
A. 从上往下看,图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动
B. 从上往下看,图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动
C. 从上往下看,图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动
D. 从上往下看,图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动
- 19 -
【答案】A
【解析】
【详解】根据圆周运动受力条件可以从图乙中判断带电小球带的一定是负电,且在电场中小球的运动方向与电场力的方向无关;由甲图中洛仑兹力方向,根据左手定则可知,带电小球一定沿逆时针方向运动。
故选A。
3.如图所示,某同靠近并平行放置,其余部分用导线连接。电流计和静电计按图示连接。合上开关,当用紫外线照射锌板时,电流计有电流通过。下列叙述正确的是( )
A. 合上开关,换用白炽灯照射锌板,电流计仍有电流通过
B. 合上开关,仍用紫外线照射锌板,静电计指针带正电
C. 断开开关,仍用紫外线照射锌板,并将铜网移近锌板,静电计指针夹角增大
D. 断开开关,换用 X射线照射锌板,静电计指针夹角增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.合上开关,换用白光照射,不会发生光电效应,无电流通过电流计。用紫外线照射,发生光电效应,锌板中的电子逸出,带正电,铜网带负电,即静电计指针带负电,选项AB错误。
CD.断开开关,仍用紫外线照射锌板,把铜网移近锌板,光电子的最大初动能不变,两板间的反向截止电压不变,静电计指针的张角反映的是电容器两板间的电压,因此是不变的。当换用 X射线照射锌板,则增大了照射光的频率,反向截止电压相应增大,指针张角增大。选项C错误,D正确。
故选D.
4.如图所示,质量相同的A、B两物体用轻弹簧连接,静止在光滑水平面上,其中B物体靠在墙壁上。现用力推动物体A压缩弹簧至P
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点后再释放物体A,当弹簧的长度最大时,弹性势能为E1。现将物体A的质量增大到原来的3倍,仍使物体A压缩弹簧至P点后释放,当弹簧的长度最大时,弹性势能为E2。则E1∶E2等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【详解】设压缩到P点时,弹簧的弹性势能为E,开始时,物体A、B的质量均为m,则有
把A的质量换成3m
所以有
。
故选B
5.如图所示,正弦交流电通过理想变压器对负载供电,当负载电阻R1=4Ω 时,变压器输入功率是P1=25W,当负载电阻R2=16Ω时,变压器输入电流I2=0.25A,则下列说法正确的是( )
A. 负载R1与R2上的电压之比为 1∶4
- 19 -
B. 负载R1与R2上的电流之比为 4∶1
C. 负载R1与R2上消耗的功率之比为 1∶1
D. 变压器的原、副线圈匝数之比为 5∶2
【答案】BD
【解析】
【详解】A.理想变压器输入功率等于输出功率,并且输入和输出电压不变,即负载R1与R2上的电压之比为 1∶1,选项A错误;
B.负载变了,使相应的电流发生变化,电流比等于负载电阻的反比,即负载R1与R2上的电流之比为 4∶1,选项B正确。
CD.接上R1=4Ω负载时,副线圈电压
换上负载R2=16Ω时,此时R2的功率
即负载R1与R2上消耗的功率之比为 4∶1;
负线圈的电流
此时根据原、副线圈电流关系可得原、副线圈匝数之比
选项C错误,D正确。
故选BD。
6.一物体从倾角为θ的斜坡底端向上滑,初动能为E0。当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了E1,机械能减少了E2,不计空气阻力,重力加速度为g,则可以求出( )
A. 物体的质量
B. 物体与斜面间的动摩擦因数
C. 物体沿斜面向上运动的加速度
D. 物体重新滑到斜面底端的动能
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【答案】BCD
【解析】
【详解】设物体沿斜面上滑发生位移x,则有
解得
也可求物体沿斜面向上运动的加速度
设物体沿斜面上滑的最大位移为L,则
物体上滑和下滑损失的机械能
滑到斜面底端的动能
故选BCD。
7.如图所示,物体A和B的质量分别为4kg和1kg,用跨过定滑轮的细线相连,叠放在倾角为θ=30°的光滑斜面上,A 与 B间的动摩擦因数为0.2,现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上,物体A、B保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g=10m/m2)。则拉力F的值可能为( )
- 19 -
A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N
【答案】AB
【解析】
【详解】拉力最大时,对A
对B
解得
拉力最小时,对A
对B
解得
拉力F取值范围;
故选AB。
8.如图所示,在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,OP距离为l,PQ是一足够长的挡板,OP延长线与PQ的夹角为θ,粒子打在挡板上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子,速度方向均垂直于边界OP,且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上(不计粒子重力及其相互作用)。则下列说法正确的是( )
- 19 -
A. 当θ=30°时,粒子打中挡板的长度为l
B. 当θ=45°时,粒子打中挡板的长度为l
C. 当θ=60°时,粒子打中挡板的长度为l
D. 当θ=90°时,粒子打中挡板的长度为l
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由OP中点射入的粒子垂直打在挡板上,可知带电粒子在磁场中运动半径
当时,P点射出的粒子打在PQ的最高点,打中的长度为
选项A正确;
B.当时,P点射出的粒子仍打在最高点,打中的长度为
选项B错误;
C.当时,P点左侧某个粒子打在PQ上最高点,其速度方向平行OP,打中长度为
选项C正确;
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D.当时,不难判断打中的长度为
选项D错误。
故选AC。
二、非选择题
9.某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为(其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量),他想通过下图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上,左端固定,弹簧处于原长时另一端在O点处,右端紧靠滑块,但不连接。
(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d=____mm;
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×10-3s,则滑块离开弹簧时的速度v1=_____m/s(结果保留两位有效数字);
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 x、v的值;
(2)如果弹性势能的表达式为,摩擦阻力不计,则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是______________。
【答案】 (1). 3.65 (2). 0.46 (3). 过原点的一条直线
【解析】
【详解】(1)②[1].d=3mm+0.05mm×13=3.65mm;
④[2].滑块离开弹簧时的速度
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(2)[3].由能量关系
则
则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是过原点的一条直线。
10.某物理兴趣小组想测量一电源的电动势和内阻(电动势约为 1.5V,内阻约为 10Ω),身边没有电流表,仅有电压表、定值电阻R0=150Ω、电阻箱R(0~999.9Ω)、开关及导线。
(1)小张同学设计了如图甲所示的电路图,小明同学设计了如图乙所示的电路图,小王设计了如图丙所示的电路图。通过分析可判断出 ________同学设计的电路图不合适,理由是__________________;
(2)小张同学通过实验数据描出图象一些点如图丁所示。请根据所描出的点作出一条直线,
( )
通过图象求得电源的电动势 E=_________V,内阻 R=______Ω;(结果保留三位有效数字)
(3)根据(2)所得电动势E的测量值_______真实值,电源内阻的测量值__________真实值。(填“大于”“等于” 或“小于”)
【答案】 (1). 小王 (2). 由于电源内阻较小,调节电阻箱时电压表的示数变化不明显
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(3). (4). 1.50~1.54 (5). 9.20 ~10.0 (6). 小于 (7). 小于
【解析】
【详解】(1) [1][2].小王同学设计的电路图不合适;理由是由于电源内阻较小,调节电阻箱时电压表的示数变化不明显;
(2)[3].图像如图:
[4][5].由闭合电路的欧姆定律可知
即
由图可知
解得
E=1.52V
r=9.6Ω
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(3)[6][7].若考虑电压表内阻的影响,则设电压表与R0并联后的阻值为R',则R'
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