【物理】福建省厦门市湖滨中学2020届高三下学期测试（十）（解析版）

【物理】福建省厦门市湖滨中学2020届高三下学期测试（十）（解析版）

福建省厦门市湖滨中学2020届高三下学期 测试（十）‎ ‎14.某同学居家学习期间，有时做些家务，在一次拖洗地板时，他沿拖把杆对拖把头（包括拖布）施加大小不变的推力F，如图所示，在向前加速推动的过程中，拖把杆与水平地板的夹角θ逐渐变小，设拖把头与地板间的动摩擦因数处处相等，则在此过程中（   ）‎ A.拖把头与地板间的摩擦力逐渐变大 B.拖把头所受的合力逐渐变大 C.地板对拖把头的支持力逐渐大 D.地板对拖把头的作用力逐渐变大 ‎15.x 轴上 O、P 两点分别固定两个点电荷 、，其产生的静电场在 x 轴上 O、P间的电势φ分布如图所示，下列说法正确的是（   ）‎ A.x轴上从到的场强先变小后变大 B. 和 是同种电荷 C.x轴上 O、P间各点中，处电势最低 D.电子沿x轴从移到，电势能先增大后减小 ‎16.已知地球近地卫星的运行周期约为地球自转周期的0.06倍，则站在赤道地面上的人，受到的重力约为他随地球自转所需向心力的（   ）‎ A.1倍 B.18倍 C.280倍 D.810倍 ‎17.如图，一质量为m的质点做平抛运动，依次经过 A、B、C三点，A到B和B到C的时间相等。A、C两点距水平地面高度分别为，，质点经过 A、C 两点时速度与水平方向的夹角分别为30°、60°，重力加速度大小为g，则（   ）‎ A.质点经过C点时动能为 B.质点经过 B 点时速度与水平方向的夹角为45°‎ C.B、C间的高度差是A、B间的3倍 D.质点的水平速度大小为 ‎18.如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为L，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根相同导体棒MN、PQ静置于图示的导轨上（两棒始终与导轨垂直且接触良好）。现使MN棒获得一个大小为、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中（   ）‎ A.两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反 B.两棒最终的速度大小均为,方向相同 ‎ C.MN 棒产生的焦耳热为 D.通过 PQ 棒某一横截面的电荷量为 ‎19.如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为ν的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流 I 与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为 e，普朗克常量为 h，则（   ）‎ A.测量遏止电压时开关S 应扳向“1”‎ B.只增大光照强度时，图乙中的值会增大 ‎ C.只增大光照强度时，图乙中的值会减小 D.阴极 K所用材料的极限频率为 ‎20.如图，在粗糙水平面上，质量分别为、的A、B两物体用一轻质弹簧相连接，系统处于静止状态且弹簧无形变。t = 0时刻对A施加一个大小恒为F的水平拉力，时刻B开始运动，时刻 A、B两物体的加速度第一次相同，下列说法正确的是（   ）‎ A.在时间内A的动能与其位移成正比 B.在时间内弹簧对B做功为零，冲量不为零 C.若，则时刻弹簧的弹力一定为 D.在时间内拉力做的功大于系统机械能的增量 ‎21.如图，一带负电的圆环套在倾斜固定的粗糙绝缘长直杆上，圆环的直径略大于杆的直径，杆处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现给圆环一沿杆向上的初速度，在以后的运动过程中，下列关于圆环的速度 v 随时间 t 的变化关系图线，可能正确的是（   ）‎ A. B. C. D.‎ ‎22.某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”， 实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为m的小钢球，钢球静止于A处，其底部固定一竖直遮光片，A处正下方安装有光电门。拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为Δt。重力加速度大小为g。‎ ‎(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示，则其读数为__________mm，并测得钢球做圆周运动的半径为 r；‎ ‎(2)钢球经过 A点时拉力传感器的示数为 F，则钢球受到的 合力大小 。利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过 A点时向心力大小 __________（用 m、 r、d、Δt 表示 ），在实验误差允许范围内通过比较 、是否相等进行验证；‎ ‎(3)由于测量速度时引起的误差，第（2）问中__________（选填“略大于”或“略小于”）。‎ ‎23.一热敏电阻的说明资料上给出其阻值 随温度t 变化的特性曲线，如图甲中曲线Ⅰ 所示。为了验证这条曲线，某实验小组采用“伏安法”测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，然后绘出其 图线。所设计的部分电路如图乙所示，其中电压表的量程为0~3V、内阻约3kΩ；电流表的量程为0~250μA、内阻约300Ω；滑动变阻器的最大阻值为100Ω。‎ ‎(1)用图乙电路测的低温区阻值时，请根据实验原理，用笔画线代替导线将电路连接完整，在开关闭合之前滑动变阻器的滑片应滑到__________（选填“a”或“b”）端；‎ ‎(2)该小组在测的各个温度区阻值时，都采用（1）所设计的电路，绘出的图线如图甲中曲线Ⅱ所示，它与曲线Ⅰ在高温区部分存在明显偏差，是因为高温时（1）所设计的电路中__________（选填“电流表”或“电压表”）的测量值偏差过大；‎ ‎(3)为了提高精度，该小组改用“电桥法”测量Rt的阻值，电路如图丙所示，其中定值电阻阻值为，粗细均匀的电阻丝AB总长为L。实验时闭合开关S，不断调节线夹P所夹的位置，直到电流表○G示数为零，测出此时 PB段电阻丝长度x，则 的阻值计算式为=__________（用、L、x 表示）。已知 L = 60.00cm，，当电流表○G示数为零时 x = 15.00cm，则此时热敏电阻所处环境的温度为__________℃（结果保留两位有效数字）。‎ ‎24.如图，在半径为L、圆心为O的圆形区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。MN为水平直径，a、b粒子（重力均不计）分别从磁场区域下方不同位置以相同速度沿垂直于MN的方向射入磁场，其中a粒子从圆形区域最低点射入，两粒子均从M点离开，离开时，a粒子速度沿水平方向，b粒子与a粒子的速度方向夹角为30°。已知两粒子的质量均为m、电量均为+q，求：‎ ‎(1)两粒子进入磁场时的速度大小v；‎ ‎(2)b粒子在磁场中的运动时间t。‎ ‎25.如图，一右端带有挡板的木板A停放在光滑水平地面上，两个小滑块B、C放在A上，B放在A的中点，C 靠在挡板处。现瞬间给A一个大小为、方向水平向右的初速度，在以后的运动过程中，B与 C或者C与挡板之间的碰撞都是弹性正碰，且碰撞时间极短。已知A、C的质量均为m，B的质量为2m，B与A间的动摩擦因数为μ，C与A间无摩擦力，重力加速度大小为g，木板A 的长度为。‎ ‎(1)求B开始运动时A、B的加速度大小分别为多少？‎ ‎(2)求B与C第一次碰撞前瞬间B的速度为多少？该过程系统因摩擦产生的热量为多少？‎ ‎(3)请通过计算判断B最终是否会离开木板A？‎ ‎33.[物理—选修3-4]‎ ‎ (1)某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面的夹角为α，插了两枚大头针和,1、2、3、4分别是四条直线。‎ ‎（i）在侧调整观察视线，另两枚大头针和可能插在__________线上（选填“1”、“2”、“3”、“4”）；‎ ‎（ii）实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面的夹角为β，则玻璃的折射率n=__________；‎ ‎（iii）若描出玻璃砖两边界线、后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将__________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。‎ ‎(2)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，在t=0时刻两列波的部分波形如图，甲恰好传播到质点M（1.0,0），乙恰好传播到质点N（2.0,0）。已知乙的周期，求：‎ ‎（i）质点P（1.6,0）开始振动的时刻；‎ ‎（ii）质点Q（2.4,0）的位移y=+20cm的时刻t。‎ ‎【参考答案】‎ ‎14.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、拖把头与地板间的摩擦力为滑动摩擦力：，所以随着θ的逐渐变小，sinθ逐渐变小，即滑动摩擦力f逐渐变小，故A错误；‎ B、拖把头在竖直方向的合力始终为零，在水平方向上：，随着θ的逐渐变小，cosθ逐渐变大，sinθ逐渐变小，所以水平方向的合力逐渐变大，故B正确；‎ C、地板对拖把头的支持力：，随着θ的逐渐变小，sinθ逐渐变小，则地板对拖把头的支持力逐渐变小，故C错误；‎ D、地板对拖把头的作用力包括地板对拖把头的支持力和地板与拖把头之间的摩擦力，由上面分析知道这两个力都逐渐变小，所以两者的合力也是逐渐变小，故D错误。‎ ‎【答案】(1)B ‎15.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、由图像斜率表示电场强度可知，x轴上从到的场强先变小后变大，故A正确；‎ B、由图像可知，从O到P电势逐渐降低，则电场线由O指向P，根据电场线从正电荷出发终止于负电荷可知， 和 是异种电荷，故B错误；‎ C、由图像可知，从O到P电势逐渐降低，则处电势不是最低，故C错误；‎ D、x轴从移到电势逐渐降低，由负电荷在电势低处电势能大，则电子沿x轴从移到，电势能一直增大，故D错误。‎ ‎【答案】(1)A ‎16.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)站在赤道地面上的人，由牛顿第二定律得 地球近地卫星有 其中，解得 即站在赤道地面上的人，受到的重力约为他随地球自传所需向心力的280倍，故ABD错误，C正确。‎ ‎【答案】(1)C ‎17.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、质点从A到C过程中，质点的初速度不为零，因此由动能定理可知，故A错误；‎ B、设A到B和B到C的时间为t，则有，B点竖直方向的速度为，解得，则质点在B点时速度与水平方向的夹角的正切值为，故B错误；‎ C、如果A点为抛出点，竖直方向为初速度为0的匀加速度直线运动，由于A到B和B到C的时间相等，则B、C间的高度差是A、B间的3倍，但A点不是抛出点，故C错误；‎ D、由可得，由竖直方向有，解得，故D正确。‎ ‎【答案】(1)D ‎18.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、MN棒向左运动，由右手定则可知，MN中的电流由N到M，PQ中的电流由P到Q，由左手定则可知，MN棒受到的安培力方向向右，PQ棒受到的安培力方向也向右，由于两棒组成回路所以两棒中的电流相等，由F=BIL可知，安培力大小相等，由I=Ft可知，两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相同，故A错误；‎ BC、由于MN棒受到的安培力方向向右，PQ棒受到的安培力方向也向右，则MN棒向左做减速运动，PQ向右做加速运动，两棒切割磁感线产生的感应电动势正极与正极相连，当两棒产生的电动势相等时，两棒速度大小相等，回路中的电流为0，此后两棒以相同速率反方向做匀速直线运动，取向左为正方向，对两棒分别为动量定理得，解得，由能量守恒得，则MN棒产生的焦耳热为，故BC错误；‎ D、对PQ棒由动量定理得，即，则，故D正确。‎ ‎【答案】(1)D ‎19.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压，即开关S应扳向“1”，故A正确；‎ B、由动能定理得，由爱因斯坦光电效应方程可知，图乙中的值与光照强度无关，故B错误；‎ C、图乙中的值表示饱和光电流，增大光照强度时，饱和光电流增大，故C错误；‎ D、由动能定理得，由爱因斯坦光电效应方程可得，则阴极K所用材料的极限频率为，故D正确。‎ ‎【答案】(1)A,D ‎20.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)A、在时间内对A由动能定理得，由于弹簧弹力随位移发生变化，则A的动能与其位移不成正比，故A错误；‎ B、在时间内物体B不动，则弹簧对B做功为零，由I=Ft可知，弹簧对B的冲量不为零，故B正确；‎ C、当两物体与地面间的摩擦因数不同时，对整体由牛顿第二定律有，对B物体有，解得，故C错误；‎ D、由功能关系可知，在时间内拉力做的功等于系统机械能的增量与产生的热量之和，故D正确。‎ ‎【答案】(1)B,D ‎21.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎【详解】(1)当时，圆环受到先变小后变大，摩擦力也先变小后变大，圆环减速的加速度也先变小后变大；当速度变小为零时，若μ＞tanθ时，圆环静止，若μ＜tanθ时，圆环将向下做加速度减小的加速运动直到平衡后做匀速，当圆环受到变大，摩擦力变大，物体减速的加速度变大，速度变小为零时，若μ＞tanθ时，物体将静止；若μ＜tanθ时，圆环将向下做加速度减小的加速运动直到平衡后做匀速，故BC正确，AD错误。‎ ‎【答案】(1)B,C ‎22.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎(2)略 ‎(3)略 ‎【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为：0.3cm=3mm，游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm，所以最终读数为：3mm+0.85mm=3.85mm ‎(2)钢球经过A点的速度为 钢球经过A点时向心力大小为 ‎(3)由于实验中用小球运动距离为小球直径时的平均速度代替，则此速度比小球中心经过A点时的真实速度偏小，所以略大于 ‎【答案】(1)3.85‎ ‎(2)‎ ‎(3)略小于 ‎23.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎(2)略 ‎(3)略 ‎【详解】(1)的低温区阻值时阻值较大，则电流表应用内接法，由于滑动变阻器总阻值较小，则滑动变阻器用分压式；‎ 为了保护用电器，在开关闭合之前滑动变阻器的滑片应滑到a端。‎ ‎(2)由电路图可知，误差来源于电流表的分压，所以曲线l在高温区部分存在明显偏差，是因为高温时（1）所设计的电路中电压表的测量值偏差过大。‎ ‎(3)设电阻丝总电阻为R，通过电阻丝的电流为，流过热敏电阻的电流为，由于电流表G示数为0，则有 解得 代入数据得 由图甲可知，此时热敏电阻所处环境的温度为52℃。‎ ‎【答案】(1)；a ‎(2)电压表 ‎(3)，52‎ ‎24.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎(2)略 ‎【详解】(1)a粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得其轨迹半径为R=L   ‎ 由洛伦兹力提供向心力得 ‎    ‎ 解得 ‎(2)b粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得轨迹的圆心角θ=120°    ‎ 粒子在磁场中的运动周期 ‎   ‎ b粒子在磁场中的运动时间 解得 ‎【答案】(1)‎ ‎(2)‎ ‎25.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎(2)略 ‎(3)略 ‎【详解】(1)设A、B的加速度大小分别为、，由牛顿第二定律得 解得 ‎(2)设B与C碰撞前A、B速度已相同，且为，由动量守恒定律得 在A开始运动至A、B共速的时间内，B的位移大小为s 得 可见，A、B第一次共速时B还没与C发生碰撞，故B与C碰撞前瞬间B的速度大小为 该过程系统因摩擦产生的热量 得 ‎(3)设木板足够长，B不会从木板上离开，则通过分析可知最终A、B、C三者会以相同的速度做匀速运动，设此速度为v，B相对A向左运动的距离为，根据动量守恒定律和能量守恒定律可得 解得 由于，可见，B不会离开A。‎ ‎【答案】(1)A加速度为2μg、B的加速度为μg ‎(2)B与C第一次碰撞前瞬间B的速度为；该过程系统因摩擦产生的热量为 ‎(3)不会 ‎33.【能力值】无 ‎【知识点】(1)略 ‎(2)略 ‎【详解】(1)（i）由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，即可能在2上 ‎（ii）由题可知，折射率为 ‎（iii）不小心将玻璃砖沿OA方向平移了，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由可知，测得的折射率将不变 ‎(2)（i）由图可知，乙波的波长为 由于两列波均在同一种介质中传播，所以波速v相同，即 乙波先到达P点，‎ ‎（ii）甲波的波长，当质点Q的位移等于20cm时，两列波的波峰同时出现在Q点，由图可知，甲波的波峰平移到Q点的传播距离可能为 ‎       ⑤‎ 其中n=0、1、2、3…，所用时间为 ‎           ⑥‎ 乙波的波峰平移到Q点的传播距离可能为 ‎    ⑦‎ 其中k=1、2、3…，所用时间为 ‎           ⑧‎ 由⑤⑥⑦⑧可得2k=2+n。可见，k=1，n=0时，；当k=2，n=2时，；当k=3，n=4时，，依次类推可知这些时刻t为 t=0.4k（其中k=1、2、3…）                      ⑨‎ ‎【答案】(1)（i）2‎ ‎（ii）‎ ‎（iii）不变 ‎(2)（i）质点P（1.6,0）开始振动的时刻为0.1秒 ‎（ii）t=0.4k（其中k=1、2、3…）‎