【物理】山东省泰安市2020届高三下学期一轮检测试题（解析版） 23页

山东省泰安市2020届高三下学期一轮检测试题 一、单项选择题 ‎1.下列关于核反应的说法，正确的是（　　）‎ A. 是衰变方程，是核裂变方程 B. 是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程 C. 衰变为，经过3次衰变，2次衰变 D. 铝核Al被粒子击中后产生的反应生成物是磷，同时放出一个质子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．核反应方程放射出电子，是衰变方程，是衰变方程，故A错误；‎ B．核反应方程是核裂变方程，不是氢弹的核反应方程，是原子弹的核反应方程，故B错误；‎ C．在衰变的过程中，电荷数少2，质量数少4，在衰变的过程中，电荷数多1，质量数不变，设经过了次衰变，则有 解得 经过了次衰变，则有 解得 故C正确；‎ D．铝核被粒子击中后产生的反应生成物是磷，同时放出一种粒子，根据质量数和电荷数守恒可知放出的粒子质量数为1，电荷数为0，该粒子为中子，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.图中ae为珠港澳大桥上四段‎110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t。则通过ae的时间为（　　）‎ A. 2t B. C. D. t ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知，汽车通过、、、所用的时间之比为，可得出通过时间为 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎3.如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个从c到b，另一个是从a到b，其中c与a的温度相同，比较两段变化过程，则（　　）‎ A. c到b过程气体放出热量较多 B. a到b过程气体放出热量较多 C. c到b过程内能减少较多 D. a到b过程内能减少较多 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】CD．到过程与到过程理想气体的温度降低相同，所以内能减少相同，故CD错误；‎ AB．到过程压强不变，气体温度降低，气体体积减小，外界对气体做功，；到过程气体体积不变，外界对气体不做功，，根据热力学第一定律 可知到过程气体放出热量较多，故B正确，A错误。‎ 故选B。‎ ‎4.有两列简谐横波的振幅都是‎10cm，传播速度大小相同。O点是实线波的波源，实线波沿轴正方向传播，波的频率为5Hz；虚线波沿轴负方向传播。某时刻实线波刚好传到=‎12m处质点，虚线波刚好传到=0处质点，如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 实线波和虚线波的周期之比为3：2‎ B. 平衡位置为=‎6m处的质点此刻振动速度为0‎ C. 平衡位置为=‎6m处的质点始终处于振动加强区，振幅为‎20cm D. 从图示时刻起再经过0.5s，=‎5m处的质点的位移y<0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知波长 ‎，‎ 由得 波速相同，则有 故A错误；‎ B．对于实线波，由图知此时处的质点位于平衡位置，向上振动其振动速度最大，对于虚线波，由图知此时处的质点位于平衡位置，向上振动其振动速度最大，根据叠加原理可得此时处的质点此刻振动速度最大，故B错误；‎ C．两列波频率不同，不能形成稳定的干涉现象，不存在质点始终处于振动加强区，故C错误；‎ D．根据可得 则0.5s相当于个周期，对于实线波，时质点位于波峰，则从图示时刻起再经过个周期时质点位于波谷，则有 由于，则有 ‎0.5s相当于个周期，对于虚线波，时的质点位移为负且向上运动，则从图示时刻起再经过个周期时位移 故最终 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.已知氢原子基态的能量为E1=13.6eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为，（激发态能量其中，3……）则下列说法正确的是（　　）‎ A. 这些氢原子中最高能级为5能级 B. 这些氢原子中最高能级为6能级 C. 这些光子可具有6种不同的频率 D. 这些光子可具有4种不同的频率 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】氢原子基态的能量为，大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为，则有 解得 即处在能级；根据 所以这些光子可具有6种不同的频率，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎6.‎2019年1月3日“嫦娥四号”月球探测器成功软着陆在月球背面的南极—艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，如图所示，“嫦娥四号”飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的近月点B再次点火进入近月轨道III绕月球做圆周运动。关于“嫦娥四号”飞船的运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 飞船沿轨道I做圆周运动时，速度为 B. 飞船沿轨道I做圆周运动时，速度为 C. 飞船过A点时，在轨道I上的动能等于在轨道Ⅱ上的动能 D. 飞船过A点时，在轨道I上的动能大于在轨道Ⅱ上的动能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．飞船在轨道I上，根据万有引力提供向心力有 在月球表面，万有引力等于重力得 解得 故AB错误； CD．“嫦娥四号”飞船在圆形轨道I运动，到达轨道的A点，点火减速进入椭圆轨道II，所以在轨道I上A点速率大于在轨道II上A点的速率，则有在轨道I上A点的动能大于在轨道II上A点的动能，故C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图，小球C置于B物体的光滑半球形凹槽内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态。现缓慢减小木板的倾角。在这个过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. B对A的摩擦力逐渐变大 B. B对A的作用力逐渐变小 C. B对A的压力不变 D. C对B的压力不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．对BC整体，受力情况为：重力、斜面A的支持力和摩擦力，由平衡条件得知 缓慢减小木板的倾角，增大，减小，由牛顿第三定律得知B对A到的摩擦力逐渐减小，B对A的压力增大；根据平衡条件可知A对B的作用力与B和C的重力大小相等，方向相反，所以A对B的作用力不变，根据牛顿第三定律得知B对A的作用力不变，故ABC错误；‎ D．由于半球形凹槽光滑，小球只受两个力：重力和支持力，由平衡条件可知，支持力与重力大小相等，保持不变，则C对B的压力也保持不变，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.空气中放一折射率n=2透明的玻璃球，在玻璃球内有一离球心距离为d=‎4cm的点光源S可向各个方向发光，点光源发出的所有光都能够射出玻璃球。则玻璃球半径R一定满足（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】光路如图 光源S发出的一条光线射到球面上的点有 可得 对于位置已固定的光源，与都是定值，当越大时，光线射出玻璃球的入射角就越大，光线越容易发生全反射，要求所有的光线都不会全反射，就是要求当最大（）时，不会发生全反射，即有 全反射临界角的正弦为 ‎ 在点不发生全反射的光线，以后再次反射也不会发生全反射，所以玻璃球半径一定满足 故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ 二、多项选择题 ‎9.一电荷量为的带电粒子P，只在电场力作用下沿轴运动，运动过程中粒子的电势能与位置坐标的关系图像如图曲线所示，图中直线为曲线的切线，切点为（0.3，3）交轴于（0.6，0）。曲线过点（0.7，1），则下列说法正确的是（　　）‎ A. 在处电场强度大小为103N/C B. 在处电场强度大小为109N/C C. 处的电势比x=‎0.7m处的电势高 D. 与间电势差的绝对值是200V ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据 可知图象切线的斜率表示电场力，在处的电场力大小为 则可求得处的电场强度大小为 故A正确，B错误；‎ CD．根据 可知在处的电势为 在处的电势为 所以处的电势高于处的电势，与间电势差的绝对值是 故D正确，C错误。‎ 故选AD。‎ ‎10.如图所示，半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场，MN是一竖直放置足够长的感光板。大量相同的带正电粒子从圆形磁场最高点P以速度沿不同方向垂直磁场方向射入，不考虑速度沿圆形磁场切线方向入射的粒子。粒子质量为m、电荷量为q，不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力。关于这些粒子的运动，以下说法正确的是（　　）‎ A. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的时间越短 B. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的时间越长 C. 若粒子速度大小均为，出射后均可垂直打在MN上 D. 若粒子速度大小均为，则粒子在磁场中的运动时间一定小于 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由 知运动时间越短，故A正确，B错误；‎ CD．速度满足时，根据洛伦兹力提供向心力可得粒子的轨迹半径为 根据几何关系可知入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，故粒子射出磁场时的速度方向与MN垂直，沿不同方向射入磁场，出射后均可垂直打在MN上；根据几何关系可知轨迹对应的圆心角小于为，粒子在磁场中的运动时间 故CD正确。‎ 故选ACD。‎ ‎11.如图电路所示，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，额定电压不同。在输入端接上的交流电压，三个灯泡均正常发光，电流表的示数为‎1A，电流表的示数为‎1.5A，电路中变压器、电流表均为理想的，则正确的是（　　）‎ A. 变压器原、副线圈匝数比 B. 变压器原、副线圈匝数比 C. 灯泡L的额定电压为10V D. 灯泡L的额定电压为15V ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为 由变压规律可知变压器原、副线圈匝数比为 故A错误，B正确；‎ CD．令副线圈两端电压为，则由变压规律可知原线圈两端电压 令灯泡L两端电压为，则有 其中 由输入端电压 可知 联立可得 故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.如图所示，一弹性轻绳（弹力与其伸长量成正比）左端固定在墙上A点，右端穿过固定光滑圆环B连接一个质量为m的小球p，小球p在B点时，弹性轻绳处在自然伸长状态。小球p穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力为。将小球p从C点由静止释放，到达D点速度恰好为0。己知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上，CD=h；重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为0.3mgh B. 小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为0.2mgh C. 若仅把小球质量变为‎2m，则小球到达D点时的速度大小为 D. 若仅把小球质量变为‎2m，则小球到达D点时的速度大小为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设的长度为，根据胡克定律有 与竖直方向的夹角为时，伸长量为，故弹力为 对球受力分析，受重力、橡皮条的弹力、摩擦力，支持力，水平方向平衡，故 由此可知，下降过程中，水平方向的支持力保持不变，且摩擦力 也保持不变，故小球从点运动到点的过程中克服摩擦力做功为 故A错误，B正确；‎ CD．对球从点运动到点的过程，根据动能定理有 解得 若仅把小球的质量变成，小球从点运动到点的过程，根据动能定理，有 解得 故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ 三、非选择题 ‎13.如图所示，利用气垫导轨进行“验证机械能守恒定律”实验的装置。主要实验步骤如下：‎ ‎ ‎ A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平；‎ B．测出遮光条的宽度d；‎ C．将带有遮光条的滑块移至图示的位置，测出遮光条到光电门的距离；‎ D．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t；‎ E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；‎ F．………；‎ 已知重力加速度为g。请回答下列问题：‎ ‎(1)为验证机械能守恒定律，还需要测物理量是______（写出要测的物理量名称及对应该量的符号）；‎ ‎(2)滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，所要验证的机械能守恒的表达式____（用上述物理量符号表示）。‎ ‎【答案】 (1). 滑块和遮光条的质量M (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据瞬时速度的定义式可知，挡光条通过光电门的速率为 令滑块和遮光条的总质量为，托盘和砝码下落过程中，系统增加的动能为 根据题意可知，系统减少的重力势能即为托盘和砝码减小的重力势能，即为 为了验证机械能守恒，需满足的关系是 实验中还要测量的物理量为滑块和遮光条的总质量。‎ ‎(2)[2]滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，所要验证的机械能守恒的表达式 ‎14.有一电压表，其量程为3V、内阻约为。现要准确测量该电压表的内阻，提供的器材有：‎ 电源E：电动势约5V，内阻不计；‎ 电流表：量程100mA，内阻；‎ 电压表：量程2V，内阻；‎ 滑动变阻器最大阻值，额定电流‎1A；‎ 电键一个，导线若干。‎ ‎(1)为了测量电压表的内阻，请设计合理的实验，在右侧的实物图中选择合适的器材，完成实物连线. ‎ ‎(2)实验开始时，滑动变阻器滑动触头应置于____________（填“最左端”或“最右端”）；‎ ‎(3)写出电压表内阻的计算表达式_______________（可能用到的数据：电压表V1的示数为，电压表的示数为，电流表示数I，，，）。‎ ‎【答案】(1). (2). 最右端 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由于待测电压表的电压量程为3V，最大电流为 远小于电流表的量程100mA，而电压表的量程与其电压量程接近，且电压表的内阻是已知的，所以电表应选电压表与待测电压表进行分压；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法；实物连线如图所示 ‎(2)[2]由于滑动变阻器采用分压式接法，实验开始时，滑动变阻器滑动触头应置于最右端。‎ ‎(3)[3]根据串联分压特点和串联电路电流处处相等，则有 待测电压表内阻表达式为 ‎15.电磁缓冲器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。某同学借助如下模型讨论电磁阻尼作用：如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角()，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒质量为m，接入电路部分的电阻为R，与两导轨始终保持垂直且良好接触。金属棒由静止开始沿导轨下滑，到棒速度刚达到最大的过程中，流过棒某一横截面的电量为q，（重力加速度g）。求：‎ ‎(1)金属棒达到的最大速度；‎ ‎(2)金属棒由静止到刚达到最大速度过程中产生焦耳热。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)金属棒ab达到最大速度时，受力平衡，则有 ‎，‎ 根据闭合电路欧姆定律则有 联立可得 ‎(2)假设全过程下滑位移为，对全过程应用动能定理则有 其中 联立可得 ‎16.如图所示，粗细均匀的U形管中，A、B两部分水银封闭着一段空气柱，U形管左端封闭右端开口，A部分水银位于封闭端的顶部，长度为，B部分水银的两液面的高度差，外界大气压强。已知在温度t=‎177℃‎时，空气柱长度为，随着空气柱温度的变化，空气柱长度发生变化，试求当空气柱的长度变为时，温度为多少摄氏度。（热力学温度T=t+273K）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以封闭的气柱为研究对象，初状态 ‎，‎ 空气柱的长度为L2=‎10cm过程中，假设A水银柱没有向下移动，则B两边水银面高度差变为，气柱压强变为 假设错误，A水银柱向下移动，A的上方形成真空，故当时，气体压强 由理想气体状态方程得 且有 ‎，‎ 解得 则 ‎17.如图(a)，竖直平行正对金属板A、B接在恒压电源上。极板长度为L、间距为d的平行正对金属板C、D水平放置，其间电压随时间变化的规律如图（b）。位于A板处的粒子源P不断发射质量为m、电荷量为q的带电粒子，在A、B间加速后从B板中央的小孔射出，沿C、D间的中心线射入C、D板间。已知t=0时刻从O点进入的粒子恰好在t=T0时刻从C板边缘射出。不考虑金属板正对部分之外的电场，不计粒子重力和粒子从粒子源射出时的初速度。求：‎ ‎(1)金属板A、B间电压；‎ ‎(2)金属板C、D间的电压；‎ ‎(3)其他条件不变，仅使C、D间距离变为原来的一半（中心线仍为），则时刻从O点进入的粒子能否射出板间？若能，求出离开时位置与的距离；若不能，求到达极板时的动能大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)不能，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设粒子到达B板时的速度为，根据动能定理 粒子在CD板间沿方向的分运动为匀速运动 整理得 ‎(2)粒子在CD间沿垂直极板方向先匀加速后匀减速，根据动力学公式 而 整理得 ‎(3)C、D间距离变为原来的一半后，粒子在CD间运动的加速度 时刻从点进入的粒子，在垂直极板方向先向C板加速时间，再减速时间，速度为零 然后反向，向D运动，先加速时间 此时粒子与D板距离及沿垂直极板方向的分速度，则 由于 ‎，所以粒子将经过一段时间的减速运动后落在D板上。到达D板时沿垂直极板方向的分速度 粒子到达极板D时的速度、动能，则有 联立以上式子解得 ‎18.如图，AB为半径R=‎0.7m的竖直光滑圆弧轨道，与最低点B平滑连接的水平轨道由BC、CD两部分组成。BC部分粗糙，长度；CD部分光滑，长度。D点有固定的竖直挡板。质量的滑块从圆弧最高点A由静止滑下，与静止在C点的质量的滑块b发生正碰。滑块均可视为质点，与BC段间的动摩擦因数，所有的碰撞中均没有机械能损失，重力加速度大小g=‎10m/s2.，求：‎ ‎(1)滑块a对轨道的最大压力大小；‎ ‎(2)滑块a、b第二次碰撞的位置与D点的距离；‎ ‎(3)滑块a、b第二次碰撞后到第三次碰撞前，滑块a的运动时间（保留2位小数，可能用到的数值）‎ ‎【答案】(1)60N；(2)‎3m；(3)2.88s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块从到，经过点时对圆弧轨道的压力最大，根据机械能守恒定律 根据牛顿第二定律，则有 代入数据解得 根据牛顿第三定律可得滑块对轨道的最大压力大小 ‎(2)滑块a在、间运动时的加速度大小为，第一次到达点时的速度，根据牛顿第二定律和运动学公式则有 ‎，‎ 代入数据解得 设a、b第一次碰撞后的速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒可得 ‎，‎ 解得 ‎，‎ 设滑块a、b第二次碰撞的位置与点的距离为，则有 解得 ‎(3)设第二次碰撞后的速度分别为和，以向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得 ‎，‎ 解得，‎ 滑块a向左运动，设沿圆弧上升的高度为，根据动能定理有 解得 之后滑回水平面，停在、间，第二次碰撞后到返回C之间做匀速运动的时间 在BC部分匀减速运动的时间 在圆弧面的运动 在这段时间内滑块b的路程 即未达到点，结果符合题意