安徽省皖江名校联盟2020届高三物理下学期第六次联考试题.doc

安徽省皖江名校联盟2020届高三物理下学期第六次联考试题

安徽省皖江名校联盟2020届高三物理下学期第六次联考试题

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- 22 -

安徽省皖江名校联盟2020届高三物理下学期第六次联考试题（含解析）
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。
1.2020年1月10日，中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是(　　)
A. 1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有射线、β射线、X射线、γ射线
B. 汤姆孙通过粒子轰击铍核()获得碳核()的实验发现了中子
C. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念
D. 卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子
【答案】D
【解析】
【详解】A．1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分，从原子核内部释放的射线有α射线、β射线和γ射线，没有X射线，A错误；
B．查德威克通过α粒子轰击铍核（）获得碳核（）的实验发现了中子，B错误；
C．玻尔理论只成功解释了氢原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念，C错误；
D．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过实验发现了中子，D正确。
故选D。
2.如图所示，用一根质量不计不可伸长的细线，一端系一可视为质点的小球，另一端固定在O点。当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，悬点O到轨迹圆心高度h，细绳拉力大小为F，小球的向心加速度大小为a，线速度大小为v，下列描述各物理量与角速度的关系图像正确的是(　　)

A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．设细绳长度为，小球质量为m，小球做匀速圆周运动时细绳与竖直方向的夹角为θ，细绳拉力为F，有

得

A正确；
B．由

得

B错误；
C．由

可得

小球的向心加速度

C错误；
D．由

得小球的线速度

D错误。
故选A
3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，R1、R2、R3为三只阻值均为10的相同电阻，C为电容器，输入端接入如图乙所示的交变电压。以下说法中正确的是(　　)

A. 通过R1的电流最大值为2A
B. 副线圈输出电压的瞬时值表达式为(V)
C. 电阻R3的电功率为20W
D. 通过R2的电流始终为零
【答案】C
【解析】

【详解】A．由题图乙可知原线圈输入电压的最大值为100V，根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比，可知副线圈输出电压的最大值为20V，根据欧姆定律可知
Im=2A
A错误；
B．根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期相同，周期为T=0.02s，副线圈输出电压的瞬时值表达式为

B错误；
C．电阻R3两端电压有效值为

则电阻R3的电功率为

C正确；
D．因为电容器有通交流、隔直流的作用，则有电流通过R2，D错误。
故选C。
4.科幻影片《流浪地球》中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程可设想成如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点P变轨进入圆形轨道II，在圆形轨道II上运行一段时间后在P点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是(　　)

A. 地球在P点通过向前喷气减速实现由轨道I进入轨道II
B. 若地球在I、II轨道上运行的周期分别为T1、T2，则T1设地球在Ⅰ、Ⅱ轨道上运行的轨道半径分别为r1（半长轴）、r2，由开普勒第三定律

可知
T1与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为0.8T。质量为0.2kg接入电路的电阻为1Ω的金属棒放在两导轨上，与导轨间的动摩擦因数为0.5。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g取10m/s2，sin37°=0.6。将金属棒ab由静止释放，运一动段时间后，小灯泡稳定发光，此后(　　)

A. 金属棒ab运动速度大小为5m/s
B. 金属棒ab产生的感应电动势为4V
C. 电路中的电流为2A
D. 小灯泡消耗的电功率为2W
【答案】A
【解析】
【详解】A．小灯泡稳定发光时，金属棒ab做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得

解得
v=5m/s
A正确；
B．金属棒ab产生的感应电动势
E=BLv=2V
B错误；
C．回路电流

C错误；
D．小灯泡消耗的功率，根据

解得
P=1W
D错误。
故选A。
6.2020年2月7日起，安徽滁州、定远、凤阳等多地公安机关使用无人机对城区主要街行巡控、管理和宣传，积极配合相关部门开展抗新冠肺炎疫情防控工作。一架无人机质量为2kg，运动过程中空气阻力大小恒定。该无人机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力，其v-t图象如图所示，g取10m/s2。下列判断正确的是(　　)

A. 无人机上升的最大高度为24m
B. 3~4s内无人机在下降
C. 无人机的升力大小为16N
D. 无人机所受阻力大小为4N
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在图象中，图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此无人机上升的最大高度为

A正确；
B．3～4s内位移无人机速度减小，但方向没变，因此无人机减速上升，B错误；
CD．图象的斜率表示加速度，由图象可知，无人机加速上升时的加速度大小
a1=4m/s2
则由牛顿第二定律
F-mg-f=ma1
减速上升时的加速度大小
a2=12m/s2
则由牛顿第二定律
f+mg=ma2
联立解得，升力和阻力大小分别为
F=32N，f=4N
C错误，D正确。
故选AD。
7.如图所示，为点电荷电场中一个正三角形，O点为三角形的中心，a、b、c三点等势，M、N分别为ab、ac边的中点，M点电势比O点电势高，则(　　)

A. 场源电荷一定在O点
B. 场源电荷一定带负电
C. a点电势比M点电势高，M点和N点电势一样高
D. 一个带正电的粒子沿直线从a移到c，电场力先做负功后做正功
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据题意可知，场源电荷一定在过O点垂直三角形平面的直线上，A错误；
B．O点比M点离场源电荷近，由于M点电势比O点电势高，由此可以判断场源电荷带负电，B正确；
C．a点比M点离场源电荷远，因此a点电势比M点电势高；M、N两点离场源电荷一样远，因此M点和N点电势一样高，C正确；
D．一个带正电的粒子沿直线从a移到c，电势能先减小后增大，因此电场力先做正功后做负功，D错误。
故选BC。
8.如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆，ab>cd。ab、cd的端点都在同一圆周上，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点，若每根杆上都套着一个相同的小滑环(图中未画出)，将甲、乙两滑环分别从a、c处同时由静止释放，则(　　)

A. 两滑环同时到达滑杆底端
B. 两滑环的动量变化大小相同
C. 重力对甲滑环的冲量较大
D. 弹力对甲滑环的冲量较小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．设滑杆与竖直方向的夹角为α，圆周的直径为D，根据牛顿第二定律，得滑环的加速度为

滑杆的长度为
x=Dcosα
则根据

解得

可见时间t与α无关，故有
t1=t2
即两滑环同时到达滑轨底端，A正确；
B．环所受的合力
F=mgcosα
可知
F甲＞F乙
由于运动时间相同，因此合力对甲滑环的冲量较大，甲滑环的动量变化也大，B错误；
C．重力的冲量大小、方向都相同，选项C错误；
D．弹力
FN=mgsinα，
因此可知
FN甲＜FN乙
弹力对甲滑环的冲量较小，D正确。
故选AD。
第II卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答，第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。
(一)必考题(11题，共129分)
9.某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律"的实验。回答下列问题。

(1)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，纸带上O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D、E是连续打出的五个点(O和A之间还有一些点未画出)，它们到O点的距离如图乙所示。图中x1=9.51cm，x2(未知)、x3=15.71cm、x4=19.41cm、x5=23.47cm，重物下落的加速度大小为a=_______m/s2。
(2)若当地重力加速度大小g=9.80m/s2，根据以上数据可知，打点计时器打下计数点D时物体的速度为v0，则=____________m2/s2；重锤由O点运动到D点的过程中下落的距离为h，则ghD=________m/s3。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度。及物体下落的高度h.描绘v2—h图象如图丙所示，若选取的重物质量较大而密度不是很大，所受空气阻力会随重物的速度增大面明显增大，则v2—h图象可能是A、B、C中的_________________。
【答案】 (1). 9.75 (2). 1.88 (3). 1.90 (4). C
【解析】
【详解】(1)[1]根据逐差法，利用纸带求解加速度，打点计时器所用电源的频率为50Hz，打点计时器打点周期T=0.02s，加速度

(2)[2]重物做匀加速直线运动，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第D个标记点的瞬时速度为

因此

[3]从打下计数点O到打下计数点D的过程中
ghD=9.80×19.41×10-2=1.90m2/s2
(3)[4]空气阻力随重物的速度增大而明显增大，下落相同的高度△h时，阻力做功逐渐增大，动能增加量减小，速度平方的增加量减小，故C正确。
10.某实验小组为了测量某待测电阻Rx的阻值，先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量。

(1)如图甲所示为一简易多用电表内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，选择开关S与不同接点连接就构成不同的电表，下列分析正确的是__________。
A．A为黑表笔，B为红表笔
B．将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表
C．将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，且与1接点相连时量程较大
D．将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，且与4接点相连时量程较大
(2)如图乙先用多用表×10挡粗测其电阻为______Ω。
(3)实验要求尽可能准确地测量Rx的阻值，实验室可提供下面器材，电流表应选_____，电压表应选_____________(填字母代号)
电源E：电动势3V，内阻忽略不计；
电流表A1：量程0~15mA，内阻为100Ω；
电流表A2：量程0~0.6A，内阻约为0.3Ω；
电压表V1：量程0~3V，内阻约3kΩ；
电压表V2：量程0~15V，内阻约15kΩ；
滑动变阻器R：阻值范围0~10Ω；
定值电阻R1：阻值为10Ω；
定值电阻R2：阻值为100Ω；
开关S、导线若干。
(4)在图丙虚线框中画出测量R，阻值的完整电路图，并在图中标明器材代号____________。
(5)调节滑动变阻器R，当电压表的示数为2.60V，电流表的示数是8.0mA时，则待测电阻Rx的阻值为_________Ω。
【答案】 (1). BC (2). 120 (3). A1 (4). V1 (5). 见解析 (6). 112.5
【解析】
【详解】(1)[1]AB．在多用电表使用时应让电流从红表笔进，黑表笔出，当将选择开关S与3连接，就构成了欧姆表，由此可判断A为红表笔，B为黑表笔，故A错误，B正确；
C．将选择开关S与1、2连接，就构成了电流表，根据并联分流原理，并联的电阻越小分得的电流越大，所以与1接点相连时量程较大，C正确；
D．将选择开关S与4、5连接，就构成了电压表，根据串联分压原理，串联的电阻越大分得的电压越大，所以与5接点相连时量程较大，D错误。
故选BC。
(2)[2]由图所示欧姆表可知，所测电阻阻值为
120×10Ω=120Ω
(3)[3][4]电路中可能出现的最大电流约为

可用电流表A1与定值电阻R2并联，相当于量程为30mA的电流表；电源电动势为3V，则电压表选择V1。
(4)[5]电压表内阻远大于待测电阻的阻值，故电压表外接；滑动变阻器用分压接法，电路如图

(5)[6]电流表的示数是8.0mA，此时通过待测电阻Rx的电流为16mA，则待测电阻Rx的阻值为

11.如图所示，长为1m的长木板质量为1kg(连同挡板)静止在光滑的水平面上，质量为0.5kg的物块(可视为质点)放在长木板的左端，长为20cm的轻弹簧放在长木板上，右端与固定在长木板右端的竖直挡板相连，不计挡板的厚度，重力加速度g=10m/s2，现给长木板一个向左的大小为10m/s的初速度，物块运动2s与轻弹簧接触，此后弹簧的最大压缩量为10cm，求：
(1)物块与长木板间的动摩擦因数；
(2)弹簧获得的最大弹性势能。(此小间结果保留四位有效数字)

【答案】(1)μ=0.64；(2)Ep=13.79J
【解析】
【详解】(1)设物块与长木板间的动摩擦因数为μ，物块在长木板上滑行时，加速度大小
a1=μg
长木板运动的加速度大小

设物块向左做匀加速运动的时间为t，则

代入数据，解得
μ=0.64
(2)当弹簧的压缩量为10cm时，设物块与长木板的共同速度为v，根据动量守恒定律有
Mv0=（m+M）v
解得

根据能量守恒，弹簧的最大弹性势能

代入数据，解得弹簧获得的最大弹性势能
Ep=13.79
12.如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第II象限内有沿x轴负方向的匀强电场，在第Ⅲ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于C(-L，0)，A(0，-L)两点，在I象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，此未知矩形区城和第Ⅲ象限内的圆形区城内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里。一束速度大小为v0的电子束从A点沿x轴负方向射入磁场，经C点射入电场，最后从x轴上离O点的距离为2L的P点射出；另一束速度大小为的正电子束从x轴上的Q点沿与x轴负向成45°角的方向射入第I象限，而后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰，相碰时两束粒子速度方向相反。已知正、负电子电荷量大小均为e、质量均为m，正负电子的重力不计。求：
(1)磁感应强度B的大小和电场场强E的大小；
(2)从A点射人磁场的电子运动到P点所用的时间；
(3)x轴上的Q点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S。

【答案】(1)，；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)电子束从A点沿x轴负方向发射，经过C点，由题意可得电子在磁场中运动的半径
R=L

根据牛顿第二定律

解得磁感应强度B的大小

电子在电场中做类平抛运动
2L=v0t1

又

解得
，
(2)在磁场中运动的周期

电子在磁场中运动了四分之一圆周，则

在电场中运动时间

故从A到P的时间

(3)速度为的正电子在磁场中运动的半径

电子从P点穿过y轴时与y轴正方向夹角为θ

解得
θ=45°
故x轴上的Q点离O点的距离

未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形PFMN的面积

[物理-选修3-3](15分)
13.关于固体、液体和气体，下列说法中正确的是_____。
A. 慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来。此现象与液体表面张力有关
B. 具有各向同性的物质一定没有确定的熔点
C. 在绝对湿度不变的情况下，温度越高，相对湿度越小，人感觉越干燥
D. 液晶的物理性质稳定，外界条件的变动不会引起液晶分子排列变化
E. 干湿泡湿度计的示数差别越小，说明空气的相对湿度越大
【答案】ACE
【解析】
【详解】A．慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，这是由于液体的表面张力，A正确；
B．多晶体也是各向同性，但多晶体有固定熔点，B错误；
C．温度越高，水的饱和气压越大，如果绝对湿度不变，则相对湿度越小，人感觉越干燥，C正确；
D．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列变化，D错误；
E．干湿泡湿度计的示数差别越小，说明水蒸发的越慢，空气的相对湿度越大，E正确。
故选ACE。
14.2020年1月31日，武昌区民警接到武汉市第七医院求助，紧急集结9位民警协助院方装卸运输灌装氧气，为医院解决了燃眉之急。如图所示，一个容积为V的的氧气罐(认为容积不变)，内部封闭气体压强为1.05p0(p0为1个标准大气压)。求：
(i)若罐内气体温度降为7°C，此时气体压强降为p0，求氧气罐内气体原来的温度是多少摄氏度；
(ii)若保持罐内气体温度不变，用了一部分气体，使罐内气体压强降为p0，求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

【答案】(i)；(ii)
【解析】
【详解】(i)对气体由查理定律有

解得

气体原来温度为
t=（294-273）℃=21℃
(ii)假设将放出的气体先收集起来，并保持压强与氧气罐内相同，以全部气体为研究对象，由气体的玻意耳定律有

解得

则剩余气体与原来气体的质量比为

[物理选修3-4](15分)
15.如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象。P是平衡位置在x=2m处的质点，下列说法正确的有____。

A. 波的传播速度大小为0.5m/s
B. x=3.5m处质点的振动速度大小为0.5m/s
C. t=2s时，x=1m处质点的位移大小为5cm
D. 该简谐模波沿x轴的负方向传播
E. 0~1s时间内，P向y轴正方向运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．由图甲可知该简谐波的波长为，由图乙可振动周期为T=4s，则波速为

该速度为波的传播速度不是质点振动速度，A正确，B错误；
C．该波的振幅为5cm，t=2s时，x=1m处质点位于波峰，其位移为5cm，C正确；
D．t=2s时，x=1.5m处的质点沿y轴负方向振动，则该简谐横波沿x轴的负方向传播，D正确；
E．0～1s时间内，P由波峰向平衡位置振动，故向y轴负方向运动，E错误。
故选ACD。
16.如图为截面为三分之二圆的玻璃砖，圆的直径为D，一束单色光从c点垂直aO射入玻璃砖，Oc与Oa的夹角为30°，折射光线照射到aO边上的d点，Od=，求：
(i)玻璃砖对单色光的折射率；
(ii)从aO边出射的光线从Ob面上e点再次射入玻璃砖，折射光线照射到圆弧面上的f点，光从c点传播到f点所用的时间。

【答案】(i)；(ii)
【解析】
【详解】(i)光路如图所示，由几何关系可知，在c点的入射角
i=60°

由于
，
由余弦定理可得

解得

因此折射角
r=30°
玻璃砖对单色光的折射率
(ii)根据几何关系和光路可逆性可知，光在aO面上的入射角为30°，折射角为60°，光在Ob面上的入射光为60°，折射角为30°，光在玻璃砖中的传播速度

由几何关系
，
因此传播的时间