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  • 2021-06-02 发布

【物理】河南省名校联盟2020届高三上学期11月教学质量检测试题(解析版)

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河南省名校联盟2020届高三上学期11月 教学质量检测试题 一、选择题 ‎1.钚的一种同位素Pu的衰变方程为Pu→X+He+γ,衰变后产生的巨大的能量以γ光子的形式释放,若Pu的半衰期为24100年,则( )‎ A. X的核电荷数为92,72个Pu经过24100年后一定还剩余36个 B. X的中子数为143,40克Pu经过48200年后,还有10克未衰变 C. X的质量数为236,核反应过程中电荷数、质量数守恒 D. Pu核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数的原子核衰变不适应,选项A错误;‎ BC.根据质量数和电荷数守恒可知,X的质量数为235,电荷数为92,则中子数为235-92=143,40克Pu经过48200年后,还有未衰变,选项B正确,C错误;‎ D.因反应放出能量,则有质量亏损,即Pu核衰变前的质量大于衰变后X、He核的质量之和,选项D错误;‎ 故选B.‎ ‎2.公交车进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动。下面是该过程中公交车的位移,速度v、加速度a、动能Ek随时间t变化的图像,其中正确的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由可知,图像A正确;‎ B.由可知,图像B错误;‎ C.匀减速运动的加速度不变,则选项C错误;‎ D.根据可知,图像D错误。‎ 故选A.‎ ‎3.滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示,某运动员(可视为质点)从雪坡上先后以初速度之比vl:v2=3:4沿水平方向飞出,不计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中( )‎ A. 运动员先后在空中飞行的时间相同 B. 运动员先后落在雪坡上的速度方向不同 C. 运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3:4‎ D. 运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为1:1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据x=vt,,则 两次初速度不同,则时间不同,选项A错误;‎ B.速度方向与水平方向的夹角 可知.运动员先后落在雪坡上的速度方向相同,选项B错误;‎ C.根据动量定理 则运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3:4,选项C正确;‎ D.根据动能定理:‎ 则运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为9:16,选项D错误;‎ 故选C.‎ ‎4.一个半径为R的均匀导电金属圆环放置在粗糙的水平绝缘桌面上,现加上一方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场,如图所示(俯视图)。将金属圆环接入电路中,干路电流为I,接入点a、b是圆环直径上的两个端点。金属圆环始终处于静止状态,则( )‎ A. 当电流为I时,金属圆环上半部分受到的安培力大小为丁πBIR B. 当电流为I时,金属圆环受到的安培力大小为BIR C. 增大干路电流,金属圆环对桌面的压力增大 D. 增大干路电流,金属圆环对桌面的摩擦力增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当电流为I时,金属圆环上半部分受到的安培力大小为 ,选项A错误;‎ B.当电流为I时,金属圆环上下两部分受到的安培力均为BIR且方向相同,则金属环受到的安培力大小为2BIR,选项B错误;‎ CD.由左手定则可知,金属环所受的安培力方向沿水平方向,则增大干路电流,安培力变大,但金属圆环对桌面的压力不变,金属圆环对桌面的摩擦力增大,选项C错误,D正确;故选D.‎ ‎5.如图所示,由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内,其中AB边位于水平方向,顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m,电荷量均为2q(q>0);C、D处小球质量均为2m,电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场,在图示平面内,让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°,则四个小球所构成的系统( )‎ A. 电势能增加,重力势能增加 B. 电势能不变,重力势能不变 C. 电势能减小,重力势能减小 D. 电势能不变,重力势能增加 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°,则电场力对四个小球做总功为:‎ 则系统电势能不变;‎ 系统重力势能变化量:‎ 则重力势能增加;‎ A.电势能增加,重力势能增加,与结论不相符,选项A错误;‎ B.电势能不变,重力势能不变,与结论不相符,选项B错误;‎ C.电势能减小,重力势能减小,与结论不相符,选项C错误;‎ D.电势能不变,重力势能增加,与结论相符,选项D正确;‎ 故选D.‎ ‎6.如图所示,物块甲和乙的质量分别为m、2m,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止。现在用方向竖直向上的力缓慢拉动甲直到乙刚好离开地面,重力加速度为g,忽略空气阻力,则( )‎ A. 物块乙刚好离开地面时,弹簧弹力大小为2mg B. 物块乙刚好离开地面时,物块甲上升的高度为 C. 物块乙刚好离开地面时突然撤去拉力,物块甲的瞬时加速度大小为3g D. 在此过程中,拉力做的功大于甲的重力势能的增加量 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物块乙刚好离开地面时,对乙受力分析可知,弹簧弹力大小为2mg,选项 A错误;‎ B.开始时弹簧的压缩量为,当物块乙刚好离开地面时,弹簧伸长量,则此时物块甲上升的高度为,选项B错误;‎ C.物块乙刚好离开地面时甲受到的拉力为3mg,则突然撤去拉力,物块甲受到的合力为3mg,根据牛顿第二定律可知,甲的瞬时加速度大小为3g,选项C正确;‎ D.在此过程中,弹簧的形变量增加,弹性势能变大,拉力做的功等于甲的重力势能与弹簧的弹性势能的增加量之和,则拉力做的功大于甲的重力势能的增加量,选项D正确;‎ 故选ACD.‎ ‎7.2019年8月17日,“捷龙一号”首飞成功,标志着中国“龙”系列商业运载火箭从此登上历史舞台“捷龙一号”在发射卫星时,首先将该卫星发射到低空圆轨道1,待测试正常后通过变轨进入高空圆轨道2。假设卫星的质量不变,在两轨道上运行时的速率之比vl:v2=3:2,则( )‎ A. 卫星在两轨道运行时的向心加速度大小之比a1:a2 =81:16‎ B. 卫星在两轨道运行时的角速度大小之比ω1:ω2 =25:4‎ C. 卫星在两轨道运行的周期之比T1 :T2=4:27‎ D. 卫星在两轨道运行时的动能之比Ekl:Ek2 =9:4‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可得,因为vl:v2=3:2,则rl:r2=4:9.‎ 根据可知:‎ A.由,可得卫星在两轨道运行时的向心加速度大小之比 a1:a2 =81:16‎ 选项A正确;‎ B.由可得,卫星在两轨道运行时的角速度大小之比 ω1:ω2 =27:8‎ 选项B错误;‎ C.由可知,卫星在两轨道运行的周期之比 T1 :T2=8:27‎ 选项C错误;‎ D.根据 ,则卫星在两轨道运行时的动能之比 Ekl:Ek2 =9:4‎ 选项D正确;‎ 故选AD.‎ ‎8.如图所示,在水平面内两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)水平放置。导轨间存在方向竖直向上、大小为B的匀强磁场。两平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2,电阻分别为R1、R2,且始终与导轨保持垂直。开始两金属杆处于静止状态,相距为x0,现给金属杆ab一水平向右的初速度v0,一段时间后,两金属杆间距稳定为x1。下列说法正确的是( )‎ A. 金属杆cd先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动 B. 当金属杆ab的加速度大小为a时,金属杆cd的加速度大小为 C. 这段时间内通过金属杆cd的电荷量为 D. 两金属杆ab、cd在运动过程中产生的焦耳热为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.开始时ab向右运动,产生感应电动势,在回路中形成感应电流,则ab将受到向左的安培力,cd受到向右的安培力,则ab做减速运动,cd做加速运动,随着ab速度的减小以及cd速度的增加,回路中感应电动势减小,两棒所受的安培力减小,则两棒的加速度均减小,当加速度减为零时两棒均做匀速运动,此时两棒共速,则金属杆cd先做变加速直线运动,后做匀速直线运动,选项A错误;‎ B.两棒所受的安培力等大反向,可知 解得金属杆cd的加速度大小为 选项B正确;‎ C.根据可得这段时间内通过金属杆cd的电荷量为 选项C正确;‎ D.从开始运动到两棒共速的过程,由动量守恒定律:‎ 则产生的焦耳热 选项D错误;‎ 故选BC.‎ 二、非选择题 ‎9.如图所示,某同学从打点计时器打出的纸带中选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的某一点开始,每五个点取一个计数点,打点计时器打点的时间间隔,,。‎ ‎(1)小车的加速度大小a=_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。‎ ‎(2)如果当时电网中交变电流的频率f=50.2Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏_______(填“大”或“小”)。‎ ‎【答案】 (1). 0.64 (2). 小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].小车的加速度大小 ‎(2)[2].如果当时电网中交变电流的频率f=50.2Hz,则打点周期偏小,点间距偏小,而做实验的同学并不知道,根据可知,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏小。‎ ‎10.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。‎ ‎(1)先用螺旋测微器测其直径,如图甲所示,其直径为_______mm;再用游标卡尺测其长度,如图乙所示,其长度为_______cm;最后用多用表粗测其电阻,如图丙所示,其电阻为______Ω。‎ ‎(2)为了减小实验误差,要用伏安法较准确地测出其阻值,除待测圆柱体外,实验室还备有如下实验器材,则电压表应选_______,滑动变阻器应选_______(均用器材前的序号表示)。要将电流表A的量程扩大至0.6 A,应将电阻箱与电流表_______(填“串联”或“并联”),电阻箱连人的电阻值为_______Ω。‎ A.两节新的干电池 B.电压表V1(量程0~3V,内阻约为1kΩ)‎ C.电压表V2(量程0~15V,内阻约为5kΩ)‎ D.电流表A(量程0~l00mA,内阻为10Ω)‎ E.电阻箱R1(0~999Ω,额定电流1A)‎ F.滑动变阻器R2 (0~5Ω,额定电流1A)‎ G.滑动变阻器R3(0~2000Ω,额定电流0.1A)‎ H.电键和导线若干 ‎(3)改装后的电流表内阻已知,为消除系统误差,电压表示数从0开始,在虚线框中画出实验电路图。‎ ‎【答案】(1). 1.844(1.842~1.846均可) 4.240 6 (2). B F 并联 2 ‎ ‎(3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3].用螺旋测微器测其直径为:1.5mm+0.01mm×34.5=1.845mm;用游标卡尺测其长度为4.2cm+0.05mm×8=4.240cm;用多用表粗测其电阻为6Ω。‎ ‎(2)[4][5].电源电动势为3V,可知电压表选用B;滑动变阻器要用分压电路,则选用阻值较小的F;‎ ‎[6][7].要将电流表A的量程扩大至0.6 A,应将电阻箱与电流表并联,电阻箱连入的电阻值为 ‎。‎ ‎(3)[8].因改装后的电流表内阻已知,则采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,电路如图:‎ ‎11.如图所示,水平虚线AB和CD间距为L,中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场,CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、带电量为q(q>0)的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射人电场,一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0,且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计,求:‎ ‎(1)电场强度的大小;‎ ‎(2)圆形磁场磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)粒子在电场中运动时,竖直方向做匀速运动,水平方向做匀加速运动,粒子进入磁场时的速度大小为2v0,由几何关系可知,粒子进入磁场的方向与电场方向夹角为30°,则竖直方向 L=v0t 水平方向 解得:‎ ‎(2)粒子进入磁场后经过圆心O可知,粒子运动的轨道半径 由 解得 ‎12.如图所示,质量M=2kg、高h=0.2m的长木板静止在粗糙的水平地面上,长木板与地面间的动摩擦因数。在长木板上放置一个质量m=lkg的铁块(可视为质点),开始时铁块离长木板左端B点的距离L=0.5m,铁块与木板间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g =10m/s2。若在长木板上加一个水平向右的恒力F,求:‎ ‎(1)要将长木板从铁块下抽出,水平向右的恒力F应满足什么条件。‎ ‎(2)若水平向右的恒力为17N,铁块与长木板分离时两者的速度大小。‎ ‎(3)在(2)中,在铁块落地前的整个过程中,铁块、长木板和地面组成的系统因摩擦所产生的热量。‎ ‎【答案】(1) F>9N; (2) 3m/s lm/s; (3) 4.75J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)欲将长木板从铁块下抽出,这两者间必存在相对运动,两者刚好发生相对滑动时,对滑块,由牛顿第二定律有:‎ 解得:‎ 对长木板,由牛顿第二定律有:‎ ‎ ‎ 解得:‎ 即恒力F应满足的条件为 ‎ ‎(2)当时,滑块相对于长木板将发生相对滑动,对长板,有:‎ 解得:‎ a1=6m/s2‎ 滑块的加速度:‎ a2=a=2m/s2‎ 分离时长木板的位移:‎ 铁块的位移:‎ ‎ ‎ 两者分离时有:‎ 解得:‎ ‎ ‎ 设滑块离开长木板的瞬间,长木板与铁块的速度分别为v1,v2,则:‎ ‎ ‎ ‎ (3)(2)问中,分离时长木板位移:‎ ‎ ‎ 滑块离开长木板后做平抛运动,由平抛运动规律有:‎ ‎ ‎ 滑块离开长木板后,对长木板,由牛顿第二定律可知:‎ 解得:‎ a3=7.5m/s2‎ 滑块离开长木板到落地时长木板的位移:‎ 解得:‎ x3=0.75m 整个过程中,滑块与长板间因摩擦产生的热量:‎ ‎ ‎ 长木板与水平面间因摩擦产生的热量:‎ 铁块、长木板和水平地面组成的系统因摩擦产生的热量:‎ ‎13.(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,所用油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,且知一滴油酸酒精溶液的体积V=4.8×10-3 mL。油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积,会导致计算结果____(填“偏大”“偏小”或“不变”);若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积S=40cm2,则可测出油酸分子的直径为________m。‎ ‎【答案】偏大 1.2×10-9‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1].油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积,则测得的油膜的面积偏小,根据可知会导致计算结果偏大;‎ ‎[2].油酸分子的直径为 ‎14.如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为1.5×l05 Pa,经历A→B→C→A的过程,已知B→C过程中气体做功数值是C→A过程中气体做功数值的3倍,求:‎ ‎①气体在状态B和C时的压强;‎ ‎②整个过程中气体与外界交换的热量。‎ ‎【答案】①pB = 4.5×105 Pa;PC=l.5×l05 Pa ②600 J ‎【解析】‎ ‎【详解】①由图可知,气体从状态A到状态B为等容变化过程,在状态B时气体温度,‎ ‎,由查理定律有:‎ ‎ ‎ 解得:‎ ‎ ‎ 由图可知,气体从状态B到状态C为等温变化过程,在状态C时气体体积,由玻意耳定律有:‎ 解得:‎ ‎②由状态B经状态C回到状态A,设外界对气体做总功为W,从状态C到状态A,发生等压变化,外界对气体做功:‎ ‎ WCA=pC(VC-VA)=300J B→C过程中气体做功的大小是C→A过程中气体做功大小的3倍,则B→C过程中气体对外做功:‎ WBC=-900J ‎ 从状态A到状态B,由图线知为等容过程,外界对气体不做功,所以整个过程中外界对气体做功:‎ W= WCA+WBC=-600J ‎ 整个过程中气体内能增加量,设气体从外界吸收的热量为Q,由热力学第一定律:‎ ‎ ‎ 解得:‎ Q=600 J 即气体从外界吸收的热量为600J。‎ ‎15.关于机械波与电磁波,下列说法中正确的是 ‎ A. 机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动 B. 弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅 C. 有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去 D. 电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线 E. 在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A.机械波在介质中传播时,介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动,是受迫振动,选项A正确;‎ B.弹簧振子只有从平衡位置或者离平衡位置最远处开始振动计时,在四分之一个周期里运动路程才等于一个振幅,选项B错误;‎ C.有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去,这是根据多普勒效应,选项C正确;‎ D.波长越大的衍射能量越强,则电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线,选项D错误;‎ E.在真空中传播的电磁波频率不同,传播的速度相同,选项E正确;‎ 故选ACE.‎ ‎16.如图所示,ABC是一个三棱镜的截面图,一束单色光以i=60°的入射角从侧面的中点N射入。已知三棱镜对该单色光的折射率,AB长为L,光在真空中的传播速度为c,求:‎ ‎①此束单色光第一次从三棱镜射出的方向(不考虑AB面的反射);‎ ‎②此束单色光从射入三棱镜到BC面所用时间。‎ ‎【答案】①光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜 ②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①设此束光从AB面射人棱镜后的折射角为r,由折射定律有:‎ 解得,显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC,光在BC面上的入射角为45°,设临界角为α,则由得:‎ 可知,故光在BC面上发生全反射,根据几何知识和光的反射定律可知,光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜 ‎ ‎②光在棱镜中传播的速率:‎ ‎ ‎ 所以此束光从射入三棱镜到BC面所用的时间:‎ 解得:‎