吉林省桦甸四中、磐石一中、梅河口五中等2020届高三下学期4月联考物理试题 Word版含解析

吉林省桦甸四中、磐石一中、梅河口五中等2020届高三下学期4月联考物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2020届吉林省桦甸四中、磐石一中、梅河口五中、蛟河实验中学等高三（下）4月联考物理试题 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。‎ ‎1.一个小球从空中由静止释放，与水平地面碰撞反弹后上升到一定的高度，这个过程中小球受到的空气阻力大小恒定，小球运动过程中速度随时间的变化如图所示，已知重力加速度大小为10m/s2，图中t1＝1.2s，则图中t2的大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，小球向下运动的加速度 设阻力大小为f，则 mg-f=ma1‎ 上升过程 mg＋f=ma2‎ 解得 选项C正确。‎ ‎2.如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的 - 18 -‎ A、B两端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°，则此过程中，细绳上的张力（　　）‎ A. 先增大后减小 B. 先减小后增大 C. 一直减小 D. 大小不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】挂钩相当于滑轮，因此绳上张力相等，且两边绳子与竖直方向的夹角相等，设两边绳子与竖直方向的夹角为θ，将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90°的过程中，θ先增大后减小，由 ‎2Fcosθ=mg 可知绳上的张力先增大后减小，选项A正确。‎ 故选A ‎3.如图所示为某静电场中x轴上电势φ随x变化的情况，且x轴为该静电场中的一根电场线，一个带电粒子在坐标原点O由静止释放，粒子仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 粒子一定带负电 B. 从O到x1，电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向 C. 从O到x1，粒子运动的加速度先增大后减小 D. 从O到x1，粒子先加速后减速 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题意可知，从O到x1，电势一直在降低，因此电场方向沿x轴正方向，粒子由静止开始沿x轴正方向运动，电场力沿x轴正方向，粒子带正电，选项AB错误；‎ - 18 -‎ C．图像的斜率表示电场强度大小，因此从O到x1，电场强度先增大后减小，粒子运动的加速度先增大后减小，选项C正确；‎ D．从O到x1电场力一直为沿x轴正方向，粒子一直做加速运动，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.如图所示，某卫星先在轨道1上绕地球做匀速圆周运动，周期为T，一段时间后，在P点变轨，进入椭圆转移轨道2，在远地点Q再变轨，进入圆轨道3，继续做匀速圆周运动，已知该卫星在轨道3上受到地球的引力为在轨道1上时所受地球引力的，不计卫星变轨过程中的质量损失，则卫星从P点运动到Q点所用的时间为（　　）‎ A. T B. T C. T D. T ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由万有引力定律公式可知，轨道3的轨道半径是轨道1轨道半径的3倍，设轨道1的轨道半径为r，则轨道3的轨道半径为3r，椭圆轨道的半长轴为2r，设卫星从P点运动到Q点所用时间为t，则在椭圆轨道上运行的周期为2t，根据开普勒第三定律有 解得 故选D。‎ ‎5.如图所示，在xOy直角坐标系的第一象限中，以坐标原点为圆心的四分之一圆内，有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，圆的半径为R，磁场的磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场粒子出磁场时，速度方向刚好沿y轴正方向，则粒子在磁场中运动的速度大小为（粒子在磁场中仅受洛伦兹力）（　　）‎ - 18 -‎ A. ‎ B. ‎ C ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子运动的轨迹如图，由几何关系可知粒子运动的轨道半径为 洛伦兹力提供向心力，则 可得 ‎ ‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，等量异种点电荷（+ Q，-Q）固定放置，O是两电荷连线的中点，以O - 18 -‎ 为圆心，在垂直于两电荷连线的平面内作圆，A、B是圆上两点，且AB连线不过圆心O，则下列说法正确的是（　　）‎ A. A、B两点的电场强度不同 B. A点的电势比B点的电势高 C. 将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电场力不做功 D. 将一个电荷沿直线从A点移到B点，电荷受到的电场力先增大后减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据等量异种电荷的场强分布可知，A、B两点的电场强度大小和方向均相同，选项A错误；‎ BC．因AB所在的圆面电势均为零，则A点的电势等于B点的电势，若将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电势能的变化为零，则电场力不做功，选项B错误，C正确；‎ D．因在此圆面上离O点越近的位置场强越大，则将一个电荷沿直线从A点移到B点，电荷距离O点的距离先减小后增加，则受到的电场力先增大后减小，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎7.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R0＝10Ω，R为滑动变阻器，电流表、电压表均为理想交流电表，变压器原、副线圈的匝数比为4：1，在a、b端输入正弦交流电，现将滑动变阻器的滑片P移到某位置，电压表的示数为10V，此时电流表示数为0.2A，则下列说法正确的是（　　）‎ A. a、b端输入交流电的最大值为40V B. 定值电阻消耗的功率为6.4W C. 若将滑动变阻器的滑片P向上移，变压器原线圈输入功率变大 - 18 -‎ D. 若将滑动变阻器的滑片P向下移，滑动变阻器消耗的功率变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据变压比可知，原线圈输入的电压为40V，则a、b端输入交流电的最大值为，选项A错误；‎ B．根据变压器两端电流与匝数关系，副线圈输入的电流为0.8A，因此定值电阻消耗的功率为 P=0.82×10W=6.4W 选项B正确；‎ C．此时副线圈中的总电阻为 即此时滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω，再将滑动变阻器的滑片向上移，接入电阻变大，由于副线圈两端的电压不变，副线圈电路中的电流减小，输出功率减小，因此变压器原线圈输入功率变小，选项C错误；‎ D．由于滑动变阻器接入电路的电阻小于10Ω且在减小，因此滑动变阻器消耗的功率在减小，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，一带有光滑圆弧轨道小车静止在光滑的水平面上，一个可视为质点的小球从圆弧A端正上方由静止释放，刚好从A点无碰撞地进入圆弧小车，AB是圆弧的水平直径，在小球从A向B运动的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球运动到圆弧轨道最低点时，小车的速度最大 C. 小球运动到B点时的速度大小等于小球在A点时的速度大小 D. 小球从B点抛出后，向上做斜上抛运动 - 18 -‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向受合外力为零，竖直方向受合外力不为零，所以水平方向系统动量守恒，但系统动量不守恒，故A错误。 B．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。因为小球运动到圆弧最低点时水平速度最大，此时小车的速度最大，故B正确；‎ CD．球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，小球运动到B点时只有竖直速度，且此时小车的速度为零，则此时小球的速度大小等于小球在A点时的速度大小，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ 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。‎ ‎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。质量均为M的A、B两个圆筒用绕过光滑定滑轮的细线连接，圆筒B锁定在桌子的边缘，B上装有质量不计的遮光条，遮光条上方有与光电计时器连接的光电门，圆筒A中装有10个质量均为m的砝码。已知重力加速度为g：‎ ‎(1)实验前用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝_______mm；‎ ‎(2)解除对圆筒B的锁定，使圆筒B由静止开始向上运动，通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，此时A、B和10个砝码具有的总动能为____________（用测得和已知的物理量表示）；要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为____________（写出物理量及其符号）；‎ ‎(3)每一次将A中的一个砝码取出后放在B中，重复(2)的实验，测得遮光条每次遮光的时间为t，作出图像（其中n为A筒中砝码的个数，n - 18 -‎ 大于5），如果作出的是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为____________（用已知和测量的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证。‎ ‎【答案】 (1). 3.55 (2). (3). 解除镇定前，遮光条到光电门的高度h (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．该游标卡尺为20分度，最小精确度为0.05mm，游标卡尺读数为 ‎3mm+11×0.05mm=3.55mm ‎(2)[2]．遮光条遮光时间为t时，系统的速度大小为 系统的总动能后 ‎[3]．要验证机械能守恒定律，即要验证系统减少的重力势能等于系统增加的动能，因此还需要测量解除锁定前，遮光条到光电门的高度h。‎ ‎(3)[4]．当A筒中有n个砝码时，B筒中有10-n个砝码，则系统机械能守恒时 即 因此如果作出的图像是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为 则机械能守恒定律得到验证。‎ ‎10.实验室有A、B两个多用电表，某同学要用A多用电表的欧姆挡测量B多用电表电压挡的内阻：‎ ‎(1)在使用多用电表前，需要将两个多用电表进行机械调零，在图甲的多用电表的面板上，需要调节的是___（填“S”“T”或“K”）；‎ - 18 -‎ ‎(2)已知B多用电表的2.5V量程直流电压挡的内阻约为十几千欧，将红表笔插入A多用电表的“＋”插孔，黑表笔插入另一个插孔，测量前，先将多用电表A的选择开关调到欧姆挡的×1k挡，然后进行欧姆调零，将B多用电表的选择开关调到直流电压挡2.5V，将A表的红表笔连接B多用电表的________（填“＋”或“－”）插孔，黑表笔连接另一个插孔，多用电表A内电池的示数如图乙所示，则多用电表B直流电压挡2.5V的内阻为RV＝_________Ω；‎ ‎(3)该同学还想测量多用电表A内电池的电动势，他从多用电表A的表盘读出调好的多用电表A的中值电阻为R，测多用电表B直流电压挡2.5V的内阻时，多用电表B的表盘电压示数为U，则多用电表A内电池的电动势为E＝____________（用测得的物理量符号表示）。‎ ‎【答案】 (1). S (2). “－” (3). 16000 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．进行机械调零时，应调节机械调零旋钮“S”。‎ ‎(2)[2][3]．红表笔连接B多用电表的“－”插孔；测得的电压挡的内阻为16000Ω。‎ ‎(3)[4]．根据闭合电路欧姆定律，有 ‎11.如图所示，竖直面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为45°的固定斜面在B点平滑连接，圆弧所对的圆心角为90°，圆弧半径为R，一个质量为m的物块放在斜面上的A点给物块施加一个水平向左、大小等于mg的恒力（g为重力加速度），同时给物块一个沿斜面向下的初速度，使物块沿斜面和圆弧轨道运动，当物块运动到D点时，对圆弧轨道的压力大小等于，已知AB长等于2R，求：‎ ‎(1)物块与斜面间的动摩擦因数大小；‎ ‎(2)物块从D点离开圆弧轨道后再回到D点，需要的时间为多少。‎ - 18 -‎ ‎【答案】(1) ；(2) .‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当物块运动到D点时，受恒力F和重力mg的合力方向垂直OD斜向左下方，则由牛顿第二定律可得 解得 ‎ ‎ 在斜面上运动时所受的力F和重力mg的合力垂直斜面向下，大小为mg，从A点到D点，由动能定理 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎(2)物块从D点离开后，由于受到与速度反向的大小为mg的恒力作用而做匀减速运动，速度减到零后反向加速回到D点，则加速度 则回到D点的时间 - 18 -‎ ‎12.如图所示，平行光滑金属导轨PQ、MN分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为L、M、P间接有阻值为R的定值电阻，导轨水平部分在CD、EF间有垂直导轨平面向上的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，GH右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场II，磁感应强度大小为2B，金属棒b垂直导轨放在导轨的EF、GH之间，金属棒a在圆弧导轨上离水平面高h处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为R，质量均为m，CD、EF间的距离为2h，重力加速度为g，金属棒a与b碰撞后粘在一起，最后金属棒a、b停在磁场II区域内，求：‎ ‎(1)金属棒a通过磁场I的过程中，通过定值电阻的电量；‎ ‎(2)金属棒a离开磁场I时的速度大小；‎ ‎(3)金属棒a、b一起在磁场II中运动的距离x。‎ ‎【答案】(1)； (2)； (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)金属棒a通过磁场I的过程中，通过金属棒a的电量 q=I△t 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律有 解得 通过定值电阻电量 ‎(2)设金属棒a进入磁场I时的速度大小为v1，根据机械能守恒有 - 18 -‎ 解得 金属棒a通过磁场I的过程中，根据动量定理有 即 解得 ‎(3)设金属棒a与b碰撞后的共同速度为v3，根据动量守恒有 解得 a、b一起以速度v3进入磁场Ⅱ，根据动量定理 即 解得 ‎13.关于分子动理论及内能，下列说法正确的是 。‎ A. 内能相同的物体，温度可能不同 B. 两分子间的作用力表现为零时，分子势能最大 - 18 -‎ C. 悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的 D. 求分子间的距离常用立方体模型，对于固体或液体，用摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值可以作为一个分子的体积 E. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．温度是分子平均动能的标志，内能相同的物体，温度不一定相同，选项A正确；‎ B．从分子间的距离为r0时增大分子间距离，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能越来越大；减小分子间的距离，分子力表现为斥力，分子力同样做负功，分子势能增大，所以分子间作用力表现为零时，分子势能最小，选项B错误；‎ C．布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，它既不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，选项C正确：‎ D．已知固体、液体物质的摩尔体积与阿伏加德罗常数可以近似计算每个分子的体积，选项D正确；‎ E．对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，分子数密度会减小，气体的压强可能会降低，选项E错误。‎ 故选ACD。‎ ‎14.如图所示，圆柱形气缸开口向上放在水平地面上，气缸足够高，两个活塞将缸内气体分成两段密闭气柱I、II，两段气柱高均为h，两活塞的质量均为m，截面积为S，不计气缸和活塞的厚度，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性好，整个气缸导热性良好，大气压强为p0＝，环境温度为T0，重力加速度为g，开始时两活塞均处于静止状态，现将上面活塞向上缓慢移动，使下面的活塞上移h，求：‎ ‎（i）下面活塞上移h后，气柱II中气体的压强多大；‎ ‎（ii）上面的活塞上移的距离为多少。‎ ‎【答案】（i）；（ii）‎ - 18 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）开始时气柱I内气体的压强 气柱Ⅱ内气体的压强 当下面活塞上移时，设气柱Ⅱ的压强为 对气柱Ⅱ有 解得 ‎（ii）这时上面的气柱Ⅰ压强 对上面的气柱I有 解得 上面活塞上移的距离 ‎15.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t0＝0时刻的波形图，M为平衡位置在x＝70m处的质点，若t1＝s时，质点M第一次到达平衡位置，t2＝s时，质点M第二次到达平衡位置，则 。‎ A. t＝0时刻，质点M沿y轴负方向运动 - 18 -‎ B. 质点振动的周期为0.4s C. 波沿x轴负方向传播 D. 这列波传播的速度大小为100m/s E. 当质点M运动的路程为4.2m时，波传播的距离为90m ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】B．由题意可知 质点振动的周期为 选项B正确；‎ D．由图可知，波长为60m，所以波速 选项D错误；‎ AC．从t0=0到时间内，该波传播了 结合图像可知，在0~看时间内，x=90m处的质点的运动形式传播到x=70m处的M点，所以该波沿x轴负方向传播，t0=0s时质点M沿y轴正方向运动，选项A错误，选项C正确；‎ E．当质点M运动的路程为4.2m时，波传播的时间为t=1.5T=0.6s，波传播的距离为 x=vt=150×0.6s=90m 选项E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎16.如图为半径为R的均匀玻璃球，O是球心，AB是直径，C为AO的中点，在C点有一发光点，可以向球内各个方向发射光线，玻璃球对光的折射率为，真空中光速为c。求：‎ ‎(1)光从C点传播到球面所用的最短时间；‎ ‎(2)从C点射出、与CB成60°角的光线射到球面折射后，折射角的正弦值是多少。‎ - 18 -‎ ‎【答案】(1)； (2).‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光在玻璃中的传播速度为 光从C点射向A点的距离最短，时间最短，则最短时间为 ‎ ‎ ‎(2) 从C点射出、与CB成60°角的光线射到球面折射光路如图，由正弦定理 ‎ ‎ 由光的折射定律可得 解得 ‎ ‎ - 18 -‎ - 18 -‎ - 18 -‎