【物理】江西省重点中学盟校2020届高三下学期第一次联考试题 14页

江西省重点中学盟校2020届高三下学期 第一次联考试题 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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14.如图所示为氢原子的能级分布图，一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射不同频率的光子，将辐射出的光子照射到逸出功为3.20eV某金属表面，下列说法正确的是 A.可辐射4种不同频率的光子 B.氢原子从n=5能级跃迁到n=4能级，辐射光子频率最大 C.辐射出的所有光子照射到该金属表面，均能发生光电效应 D.从该金属表面逸出的光电子的最大初动能的最大值为9.86eV ‎15.2019年12月27日，被网友亲切称为“胖五”长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，将卫星送入预定轨道。其搭载的实践二十号卫星，经历七次轨道机动后，在约为36000km高度的地球同步轨道成功定点，定点于东经105.5°，这标志着东方红五号卫星公用平台首飞成功。地球半径约6400km，则下列说法错误的是 A.实践二十号卫星正常运行时的速度小于第一宇宙速度 B.实践二十号卫星定点在赤道的正上方，所以它相对于北京是运动的 C.实践二十号卫星从低轨道向高轨道变轨时要先加速 D.实践二十号卫星的速度约为3km/s ‎16.如图，半圆柱放在粗糙水平面上，一个可视为质点，质量为m的光滑小球在大小可变，方向始终与圆柱面相切的拉力F作用下从A点沿着圆弧匀速率运动到最高点B点，整个过程中半圆柱保持静止。则下列说法正确的是 A.拉力F的功率逐渐增大 B.克服小球重力做功的功率先增大后减小 C.当小球在A点时，地面对半圆柱体可能有水平向左的摩擦力 D.当小球运动到B时，地面对半圆柱体的支持力等于两物体重力之和 ‎17.如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为37°的光滑绝缘斜面底端，斜面上有平行于斜面向下的匀强电场，质量为m、电荷量为-q的物块(可视为质点)从点A由静止开始沿斜面下滑，加速度为，下滑L到B点后与轻弹簧接触，又下滑S后到达最低点C，整个过程中不计空气阻力，物块的电荷量保持不变，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g(sin37°=0.6，cos37°=0.8)，则带电物块在由A点运动到C点过程，下列说法正确的是 A.该匀强电场的电场强度大小为 B.带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 C.弹簧的弹性势能的增加量为 D.带电物块电势能的增加量为 ‎18.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.50Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，则 A.通过金属棒ab的电流方向由b到a B.磁感应强度B为0.01T C.金属棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465J D.金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为2.8C ‎19.如图所示，图线OP、MN分别是做直线运动的质点A、B的位移-时间图象，其中OP为开口向下抛物线的一部分，P为图象上一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q。则下列说法正确的是 A.t=4s时，质点A的速率为1m/s B.质点A的加速度大小为0.25m/s2‎ C.质点A的初速度大小为6m/s D.t=2s时A、B相遇 ‎20.如图甲为俯视图，水平放置的单匝圆环导线框半径为0.2m，其中有垂直线框方向匀强磁场，线框右端连接小灯泡A和理想变压器原线圈，变压器副线圈接小灯泡B和C，各灯规格分别A(2V，1A)、B(3V，1A)，C(3V，0.5A)。线框电阻不计，当圆环导线框感应强度如图乙所示正弦规律变化时，三个小灯泡均正常发光，不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确的是 A.变压器原、副线圈匝数比为2：3 B.PQ两端电压为6.5V C.图乙中B0为T D.若拆除小灯泡C，则小灯泡B亮度不变 ‎21.如图甲所示，质量M=2kg、长L=1.5m的木板静止在光滑水平面上，在板右端静止放置一可视为质点的小滑块，小滑块质量m=1kg，小滑块与木板之间动摩擦因数µ=0.2。开始有水平恒力F作用在木板上然后撤去，木板运动情况如乙图所示，g=10m/s2。则下列说法正确的是 A.恒力F大小为10N B.滑块滑离木板时速度为m/s C.木板最终速度为3m/s D.第1s内系统产生热量为2J 三、非选择题：第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～34题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题 ‎22.(5分)用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。在保持沙桶及沙的总质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a。改变小车上钩码的质量，重做多次实验，分析纸带，作a-图获取a与m的关系。‎ ‎(1)某次得到图乙所示纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为 m/s2。(保留3位有效数字)‎ ‎(2)以上实验操作前， (填“需要”或“不需要”)垫高木板打点计时器一端以平衡小车摩擦力； (填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶总质量远小于小车和车上钩码总质量。‎ ‎23.(10分)一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ。欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量。除待测导电材料(用R2表示)外，现提供以下实验器材：‎ A.20分度的游标卡尺；‎ B.螺旋测微器；‎ C.电流表A1(量程50mA，内阻r1=10Ω)；‎ D.电流表A2(量程100mA，内阻r2约为40Ω)；‎ E.定值电阻R0=90Ω；‎ F.滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流2A)；‎ G.直流电源E(电动势为10V，内阻很小)；‎ H.开关一只，导线若干。‎ 请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：‎ ‎(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L= cm，用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D= mm。‎ ‎(2)为了多测几组数据，请将你设计的实验测量电路图画在图4的虚线框内(所需仪器在题中给的器材中选取，用常用的电路符号代替)。‎ ‎(3)为了得到样品的内径d，实验中还需要得到的一组测量值是 (用字母表示且要说明相应字母的含义)。‎ ‎(4)用已知的物理量字母和所测得的物理量的字母表示样品的内径d= 。‎ ‎24.(12分)如图所示，在竖直xOy平面内0≤x≤L的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E，垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在L≤x≤2L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小也为E，垂直向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为B；在2L≤x≤3L的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为2E。一个质量为m，带电量为+q的带电小球从坐标原点以速度v沿与x轴成45°角射入，小球沿直线穿过0≤x≤L区域，在L≤x≤2L的区域运动一段时间后，垂直电场进入2L≤x≤3L区域。已知L、m，q、v，重力加速度g未知，试求：‎ ‎(1)磁感应强度B和电场强度E的大小；‎ ‎(2)小球离开电场的位置坐标。‎ ‎25.(20分)如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN高H=0.8m，右端N处与水平传送带理想连接，传送带以恒定速率沿顺时针方向匀速传送。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态。滑块A以初速度v0=7.1m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B发生碰撞后黏合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受到扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点，已知滑块C在传送带上的运动如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎(1)求滑块C与传送带的动摩擦因数µ及落地点P与N端水平距离x；‎ ‎(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能EP；‎ ‎(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度范围是多少?(取=5.3)‎ ‎(二)选考题 ‎33.[物理——选修3-3](15分)‎ ‎(1)(5分)下列有关热现象的说法正确的是 A.熵值越小表明系统内分子运动越无序 B.热量不可能从低温物体传到高温物体 C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距 D.一定质量的理想气体在等温压缩的过程中，气体的内能不变，并向外界放热。‎ E.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 ‎(2)(10分)如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分截面积分別为S1=4cm2、S2=1cm2。封闭气体初始温度为253K，气体长度为L=11cm，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线，大气压强P0=76cmHg(约为1.0×105Pa)(S1可认为是一超薄轻质的网状活塞)。求 ‎①h1和h2的值；‎ ‎②若缓慢升高气体温度，升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内：‎ ‎③在②的前提下所有水银刚好全部压入细管内，在这个过程中气体对外做的功。(计算结果取2位有效数字)‎ ‎34.[物理——选修3-4)(15分)‎ ‎(1)(5分)如图所示，一束黄光和一束紫光，从圆心O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α=60°，β=60°，光速c=3×108m/s，则下列说法正确的是 A.两束光穿过玻璃柱体所需时间相同 B.ON是黄光，OM是紫光 C.玻璃对OM光束的折射率为 D.OM光束在该玻璃中传播的速度为×108m/s E.分别用OM、ON光束在同一个双缝干涉实验装置上做实验，OM光束的相邻两个亮条纹的中心间距大于ON光的相邻两个亮条纹的中心间距 ‎(2)(10分)如图所示，在x=0处的质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。在t=0时刻，质点O开始从平衡位置向上运动，经0.8s第一次形成图示波形，P是平衡位置为x=0.5m处的质点。求：‎ ‎①位于x=5m处的质点B第一次到达波谷位置时，位于x=2m处的质点A通过的总路程。‎ ‎②若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A两质点的位移(y坐标)才能相同?‎ ‎【参考答案】‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 D B C C D AD BC ABD 二、非选择题：‎ ‎22.（1）2.00 （3分） （2）需要（1分） 、 需要（1分）‎ ‎23.（1）3.015(2分) 3.204mm∼3.206mm (2分)‎ ‎（2） (2分)‎ ‎（3）A1电流表示数为I1，A2电流表示数为I2 (2分)‎ ‎（4） (2分)‎ ‎24.（12分）【答案】（1） ， （2）（3L ， ）‎ ‎【解析】解：（1）带电小球在0≤x≤ L区域作匀速直线运动，对其受力分析如图，‎ 知 且 … … … ①（1分）‎ 带电小球在区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，轨迹半径为R，‎ 由几何关系可知， … … … ②（1分）‎ 由洛伦兹力提供向心力得 … … …③（1分）‎ 联立①②③得 … … …④（2分）‎ ‎（2）带电小球在区域受力分析如图，向上做类平抛运动，运动轨迹如图 在运动时间为t， … … …⑤（1分）‎ 类平抛运动的加速度为a， … … …⑥（2分）‎ 竖直方向偏转位移为h， … … …⑦（1分）‎ 小球离开电场的竖直高度y， … … …⑧（1分）‎ 联立④⑤⑥⑦⑧得 （1分）‎ 小球离开电场的位置坐标 （3L，）（1分）‎ ‎25.（20分）【答案】（1）， （2） （3）‎ ‎【解析】解：（1）设滑块C在传送带做匀减速的加速度大小为a，由乙图易知，‎ ‎ ，… … … ①‎ 得动摩擦因素 （1分）‎ 由乙图还可知滑块C将达到与传送带共速飞离传送带做平抛运动，‎ 乙图可得传动带的速度为 传送带的长度L为乙图所围成的面积 . . . . . . .②‎ 做平抛运动的时间为t， . . . . . . .③（1分）‎ 平抛运动的水平位移为 . . . . . . .④（1分）‎ 落地点P与N端水平距离χ， . . . . . . .⑤（1分）‎ 联立②③④⑤解得 （1分）‎ ‎（2）设滑块A与B碰后的速度为，滑块A、B为系统动量守恒 ‎ . . . . . . .⑥（1分）‎ 滑块AB与C弹开后，滑块AB的速度为，滑块C的速度为，‎ 由乙图知 滑块A、B、C为系统动量守恒 . . . . . . .⑦（1分）‎ 在这个过程中系统的能量守恒. . . . . . . ⑧（1分）‎ 联立⑥⑦⑧ 解得 （1分）‎ ‎（3）要使滑块C总能落至P点，即滑块C离开传送带时速度恰好与传送带的速度相等，分析可知滑块C一直做匀加速时，滑块C 进入传送带的速度最小为，此时滑块A与滑块B碰撞前速度最小为，设滑块AB与C弹开后，滑块AB的速度为，弹开前AB的速度为。‎ 滑块C在传送带做匀加速， . . . . . . .⑨（1分）‎ 滑块A、B、C为系统动量守恒 . . . . . . .⑩（1分）‎ 在这个过程中系统的能量守恒 . . . . . . .⑪（1分）‎ 滑块A、B为系统动量守恒 . . . . . . .⑫（1分）‎ 联立①②⑨⑩⑪⑫解得（1分）‎ 要使滑块C总能落至P点，即滑块C离开传送带时速度恰好与传送带的速度相等，分析可知滑块C一直做匀减速时，滑块C 进入传送带的速度最大为，此时滑块A与滑块B碰撞前速度最大为，设滑块AB与C弹开后，滑块AB的速度为，弹开前AB的速度为。‎ 滑块C在传送带做匀加速， . . . . . . .⑬（1分）‎ 滑块A、B、C为系统动量守恒 . . . . . . .⑭（1分）‎ 在这个过程中系统的能量守恒 . . . . . . .⑮（1分）‎ 滑块A、B为系统动量守恒 . . . . . . .⑯（1分）‎ 联立①②⑬⑭⑮⑯ 解得（1分）‎ 则滑块A与滑块B碰撞前速度范围是 （1分）‎ ‎33. （15分）‎ ‎（1）（5分）【答案】CDE ‎（2）（10分）【答案】①， h2＝15cm ② T2＝285K ③ W=-0.49J ‎【解析】①由图乙可知，初状态： (1分)‎ 体积由44cm3到48cm3可知 (1分)‎ 取 联立得：h2＝15cm (1分)‎ ‎②对封闭气体为研究对象 末态：由 解得 (1分)‎ 由理想气体状态方程得： (2分)‎ 其中P1＝92cmHg、V1＝S1L、T1＝253K P2＝95cmHg、V2＝S1（L+h1）‎ 代入数据解得：T2＝285K (1分)‎ ‎③由图乙可知， (2分)‎ 代入数据解得：W=-0.49J (1分)‎ ‎34.（15分）‎ ‎（1）（5分）【答案】CDE ‎（2）（10分）【答案】① s＝30 cm ② t＝0.1 s ‎【解析】①由图可知，从图示开始振源再过T/4才第一次到波谷，而当此波谷传播到x＝5‎ ‎ m=5λ/4处的B点时，波还要向前传播Δx＝5 m,即还要再用5T/4 质点B才是第一次达波谷，所以质点B第一次到达波谷位置所需要的时间是Δt＝T/4+5T/4=3T/2  (2分)‎ 由题意知，当质点B第一次到达波谷位置时，质点A也恰好振动了3T/2，所以质点A通过的总路程为s＝6A＝30 cm  (3分)‎ ‎②频率 rad/s (1分)‎ 从图示状态开始计时质点A、P做简谐运动的表达式分别为 cm (1分)‎ ‎ cm (1分)‎ 要使P、A两质点的位移(y坐标)相同，即yA＝yP，至少要经过时间t应满足：‎ ‎，解得：t＝0.1 s(2分)‎