【文档说明】【精准解析】辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三下学期4月模拟考试理综物理试题.pdf,共(16)页,400.283 KB,由小赞的店铺上传
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-1-高三下学期4月考试理综试卷-物理部分二、选择题1.如图所示,高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道),设ETC车道是笔直的,由于有限速,汽车通过时一般是先减速至某一限定速度,然后匀速通过电子收费区,再加速驶离(将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动).设汽车开
始减速的时刻t=0,下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是:A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】汽车先做匀减速运动,然后做匀速运动,最后做匀加速运动;图像A反映物体先负向匀速后静止,再正向匀速,选项A错误;图像B反映物体先正向匀速后静止,再正向匀速,选项B
错误;图像C反映物体先正向加速,后静止,再正向加速,选项C错误;图像D反映物体先减速后匀速,再加速,符合题意,则选项D正确;故选D.【点睛】此题关键是搞清不同的图像反映的运动规律;x-t图像的斜率等于速度;v-t图像的斜率等于加速度.2.幼
儿园小朋友搭积木时,将重为G的玩具汽车静置在薄板上,薄板发生了明显弯曲,如图所示。关于玩具汽车受到的作用力,不考虑摩擦力的影响,下列说法正确的是()A.玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力大小均为4GB.玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力方向均为竖直向上-2-C.薄板弯曲程度越
大,每个车轮受到的弹力越大D.玩具汽车受到的合力大小为G【答案】C【解析】【详解】汽车静置在薄板上,所受合力为零,因为薄板发生了明显弯曲,每个轮子所受弹力大小相等都为F,方向垂直薄板向上,设与水平方向的夹角为θ,由平衡条件可知
4sinFG解得4sin4GGF当薄板弯曲程度越大,θ越小,sinθ越小,F越大,故ABD错误,C正确。故选C。3.氢原子的能级图如图所示,有一群处于n=4能级的氢原子,若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应,则下列说法中
正确的是()A.这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B.如果辐射进来能量为0.32eV的光子,可以使氢原子从n=4能级向n=5能级跃迁C.如果辐射进来能量为1.32eV的光子,不可以使处于n=4能级的氢原子发生电离D.用氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的光照射金
属A,所产生的光电子的最大初动能为10.2eV【答案】D【解析】【详解】A.氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子,其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=
2能级跃迁时所辐射出的光子的能量,不能使金属A发生光电效应,故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应,故A错误;B.因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为-3-54Δ0.31eVEEE不等于光子能量为0.32eV,故
B错误;C.因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离,所需要的能量只要大于0.85eV就可以,故C错误;D.由题意可知,金属A的逸出功为2.55eV,氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为4112.75eVhvEE由爱
因斯坦光电效应方程可得最大初动能k010.2eVEhvW故D正确。故选D。4.2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家,以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位学者的贡献是首次发现地外行星,其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一
个“双星系统”,恒星在周期性运动时,可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期,从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为T,并测得该恒星与行星的距离为L,已知万有引力常量为G,则由这些物理量可以求得()A.行星的质量B.恒星的质量C.恒星与行星的质量之和D.
恒星与行星圆周运动的半径之比【答案】C【解析】【详解】恒星与行星组成双星,设恒星的质量为M,行星的质量为m。以恒星为研究对象,行星对它的引力提供了向心力,假设恒星的轨道半径为r1,动力学方程为2122GMmMrLT得到行星的质量22124LrmGT以
行星为研究对象,恒星对它的引力提供了向心力,假设行星的轨道半径为r2,动力学方程为-4-2222GMmmrLT得到恒星的质量22224LrMGT则有2324LMmGT故ABD错误,C正确。故选C。5.电动平衡车因为其炫酷的操作,被年轻人所喜欢,变成了日常通勤的交通工具。
平衡车依靠人体重心的改变,来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数,若平衡车以最大速度行驶时,电机恰好达到额定功率,则下列说法中正确的是()电池输出电压36V电池总容量50000mA·h电机额定功率900W最大速度15km/h充电时间2~3小时百公里标准
耗电量6kW·hA.电池最多输出的电能约为1800JB.充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2hC.该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60ND.该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3km【答案】B【解析】【详解】A.电池最多储存的电能为36500001036
00366.4810JWqU故A错误;-5-B.由储存的电能除以额定功率可求得时间为6h906.48107200s=02t故B正确;C.根据功率公式则有900216N4.17PFv故C错误;D.由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出333650000101010
030km6x故D错误。故选B。6.在光滑的绝缘水平面上,有一个正三角形abc,顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示,D点为正三角形的中心,E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点,F点为
E点关于顶点c的对称点,则下列说法中正确的是()A.D点的电场强度为零B.E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C.E、G、H三点的电场强度和电势均相同D.若释放c处的电荷,电荷在电场力作用下将做加速运动(不计空气阻力)【答案】AD【解析】【详解】A.D点
到a、b、c三点的距离相等,故三个电荷在D点的场强大小相同,且夹角互为120°,故D点的场强为0,故A正确;B.由于a、b在E点的场强大小相等方向相反,故E点的场强仅由电荷c决定,故场强方向向左,而电荷c在DF位置的场强大小相同方向相反,但电荷a、b在F点的
场强矢量和不为0,-6-故EF两点的电场强度大小不同,方向相反,故B错误;C.E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点,故E的场强仅由电荷c决定,同理G点的场强仅由电荷b决定,H点的场强仅由电荷a决定,故三点的场强大小相同,但方向
不同,故C错误;D.若释放电荷c,则a、b在C点的合场强水平向右,故a、b始终对c有斥力作用,故c电荷将一直做加速运动,故D正确。故选AD。7.如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体A以速度0v向右运动并压缩弹簧,测得弹簧的最大
压缩量为x;现将弹簧一端连接另一质量为m的物体B,静止于光滑水平面上(如图乙所示),物体A以2v0的速度向右运动并压缩弹簧(如图乙所示),测得弹簧的最大压缩量仍为x,AB运动始终在一条直线上,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是()A.A物体的质量为3mB.A物体的质量为2mC.
弹簧压缩量最大时的弹性势能为2032mvD.弹簧压缩量最大时的弹性势能为2012mv【答案】AC【解析】【详解】当弹簧固定时,当弹簧压缩量最大时,弹性势能最大,A的动能转化为弹簧的弹性势能,设A的质量为Am,最大的弹性势能为pmE,根据系统的机械能守恒2pm012Emv当弹簧一端连接另一质量
为m的物体B时,A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大,设A、B速度为v,由动量定理得A0A2()mvmmv由机械能守恒定理得22pmA0A11(2)()22Emvmmv联立解得-7-A=3mm2pm03=2Emv选项A、C正确,B、D错误。故选A、C。8.如图所示,x轴上方有两
条曲线均为正弦曲线的半个周期,其高和底的长度均为l,在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B,方向如图所示的匀强磁场,MNPQ为一边长为l的正方形导线框,其电阻为R,MN与x轴重合,在外力的作用下,线框从图示位置开始沿x轴正方向以
速度v匀速向右穿越磁场区域,则下列说法中正确的是()A.线框的PN边到达x坐标为2l处时,感应电流最大B.线框的PN边到达x坐标为32l处时,感应电流最大C.穿越磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热为233Bl
vRD.穿越磁场的整个过程中,外力所做的功为2332BlvR【答案】BC【解析】【详解】AB.电流和切割长度成正比,所以线框的PN边到达x坐标为2l处时,相当于长度为l的边框来切割磁感线,线框的PN边到达x坐标为32l处时,相当于两个长度为l的边框来切割磁感线,两个电动
势叠加,所以线框的PN边到达x坐标为32l处时,感应电流最大为2mBLvIR故A错误,B正确;C.因为电流的变化符合交流电的特征,所以线框的PN边到达x坐标为2l处时,产生的焦耳热为-8-22321
1222BLvlBlvQIRtRRvR线框的PN边从2l到2l处时,产生的焦耳热为22322222BLvlBlvQIRtRRvR线框的PN边从2l到52l处时,产生的焦耳热为223231222BLvlBlvQIRtRRvR
所以产生的总焦耳热为231233BlvQQQQR又因为外力所做的功就等于焦耳热,所以C正确,D错误。故选BC。第Ⅱ卷(非选择题共174分)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作答.第33题~第38题为
选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(11题,共129分)9.某学习小组利用打点计时器来测量滑块与木板间的动摩擦因数,让滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行,纸带连在滑块上,打出的纸带如图所示,图中的A、B、C、D、E为每隔四个点选取的计数点,打点计时器所用交流电源
的频率为50Hz,测得相邻计数点间距离标在图中,重力加速度g取10m/s2。(1)滑块与纸带的_______端相连;(填“左”或“右”)(2)滑块与木板间的动摩擦因数为____________。(结果保留三位有效数字)(3)各步操
作均正确的情况下,考虑到纸带与打点计时器限位孔之间也存在摩擦,会导致此实验中动摩擦因数的测量值与真实值相比会__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】(1).右(2).0.237(3).偏大【解析】【详解】(1)[1]滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行
,所以滑块与纸带的速度较-9-大的一端相连,所以滑块与纸带的右端相连。(2)[2]根据逐差法求得加速度为220.12550.10180.07820.05432.37ms40.1a由牛顿第二定律得mgma解得0.237。(3)[3]由于其他阻力的存在,导致摩擦力变大,测
量的动摩擦因数与真实值相比偏大。10.某同学要测定一电源的电动势E和内阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。(1)该
同学设计实验的原理表达式是E=________(用r、I、R表示)。(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,
则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I-R图象,则由图象可求得,该电源的电动势E=______V,内阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)【答案】(1).I(R+r)(2).最大值(3).21(4).6.3(6
.1~6.4)(5).2.5(2.4~2.6)【解析】【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理表达式是E=I(R+r)(2)[2]根据实验的安全性原则,在闭合开关之前,应先将电阻箱调到最大值-10-[3]根据电阻箱读数规则,电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω+
1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I(R+r)可得11rRIEE1RI图像斜率等于141223.5kE得6.2VE由于误差(6.1~6.4)V均正确,1RI图像的截距0.4rbE得2.5r由于误差(2.4~2.6)均正确11.如图所示,在直角
坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy面向里,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,磁场与电场图中均未画出。一质量为m、带电荷量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第
一象限。已知P点坐标为(0,-l),Q点坐标为(2l,0),不计粒子重力。(1)求粒子经过Q点时速度的大小和方向;(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限,求磁感应强度B的大小。【答案】(1)2qElvm,速度方向与
水平方向的夹角为45°;(2)2mEBql-11-【解析】【详解】(1)设粒子在电场中运动的时间为t0,加速度的大小为a,粒子的初速度为v0,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为vy,由牛顿第二定律得qEma由运动学公
式得2012OPxat00OQxvt竖直方向速度为0yvat合速度为220yvvv解得2qElvm因为水平和竖直方向速度相等,所以速度方向与水平方向的夹角为45°。(2)粒子在第一象限内做匀速圆周运动,设粒子做圆周运动的半径为R,由几何关系可得22R
l由牛顿第二定律得2vqvBmR解得2mEBql12.如图所示,光滑的水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮,A为质量为2m的足够长的木板,B、C、D为三个质量均为m的可视为质点的物块,B放在A上,B通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D
连接,D悬在空中。C静止在水平桌面上A的右方某处(A、C和滑轮在同一直线上)。A、B间存在摩擦力,且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,在D的牵引下,A和B由静止开始一起向右加速运动,一段时间后A与C发生时间极短的
弹性碰撞,设A和C到定滑轮的-12-距离足够远,D离地面足够高,不计滑轮摩擦,已知重力加速度为g。(1)为使A与C碰前A和B能相对静止一起加速运动,求A与B间的动摩擦因数μ应满足的条件;(2)若A与B间的动摩擦因数μ=0.75,A与C碰撞前A速度大小
为v0,求A与C碰后,当A与B刚好相对静止时,C与A右端的距离。【答案】(1)12;(2)2043vdg【解析】【详解】(1)B对A的最大静摩擦来提供A向前加速运动,加速度为22mggam对ABC
整体受力分析,根据牛顿第二定律可知4mgma联立解得1=2所以μ应满足12。(2)设A与C碰撞后,A和C的速度分别为vA和vC,则022Acmvmvmv222011122222CAmvmvmv解得013Avv043cvv设A与C碰后,绳的拉力为F'T,
B和D加速的加速度大小为a2,则T2mgFma-13-T2Fmgma解得218agA的加速度大小为a3,则32mgma解得338ag设碰后,经时间t,A和B的速度相同,则A302vatvat时间t内A的位移2AA312
xvtat时间t内C的位移CCxvt所求距离为CAdxx解得2043vdg【物理选修3–3】13.如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为p0,经历从状态A→B→C→A的过程。则气体在状态C时压强为________
;从状态C到状态A的过程中,气体的内能增加ΔU,则气体_______(填“吸收”或“放出”)的热量为________。-14-【答案】(1).p0(2).吸收(3).00Δ2UpV【解析】【详解】[1]根据理想气体状态方程pVCT可得C
TVp所以V-T图中过原点的直线表示等压变化,即气体从C到A过程是等压变化,CA0ppp[2][3]气体从状态C到状态A的过程中,温度升高内能增加ΔU,体积增加,外界对气体做功000Δ2WpVpV根据热力学第一定
律ΔUQW得气体吸收的热量00ΔΔ2QUWUpV14.如图所示,马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成,下方半球形皮吸空间的容积为1000cm3,上方汽缸的长度为40cm,横截面积为50cm2。小明在试用时,用手柄将皮吸压在水平地面上,皮吸中气体的压强等于大
气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气,不考虑皮吸与汽缸的形状变化,环境温度保持不变,汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计,已知大气压强p0=1.0×105Pa,g=10m/s2。①若初始状态下活塞位于汽缸顶部,当活塞缓
慢下压到汽缸皮吸底部时,求皮吸中气体的压强;②若初始状态下活塞位于汽缸底部,小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止,求此时小明作用力的大小。-15-【答案】①3×105Pa②250N【解析】【详解】①以汽缸和
皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p0,体积:V1=1000cm3+40×50cm3=3000cm3当活塞下压到汽缸底部时,设封闭气体的压强为p,体积为V2=1000cm3,由玻意耳定律:p0V1=p2V2解得:p2=3p0=3×105Pa
②以皮吸内的气体为研究对象,开始时封闭气体的压强为p0,体积为V2=1000cm3,活塞缓慢向上提起20cm高度保持静止时,设小明作用力的大小为F,封闭气体的压强为p3,体积为:V3=1000cm3+20×
50cm3=2000cm3由玻意耳定律有:p0V2=p3V3又有:F+p3S=p0S解得:F=250N-16-