【物理】湘赣皖十五校2020届高三下学期第二次联考试题(5月)

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【物理】湘赣皖十五校2020届高三下学期第二次联考试题(5月)

湘赣皖十五校2020届高三下学期 第二次联考试题(5月)‎ 二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多个选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。‎ ‎14.如图a为氢原子的能级图,大量处于n=2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级,之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图b,所示光电管阴极K时,光电管发生了光电效应,改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片,发现遏止电压最大值为8V。则 A.该光电管阴极K的逸出功为7.06 eV B.吸收的光子能量为2.86 eV C.跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的 D.辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应 ‎15.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图,测量得到比赛成绩是2.4m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,假设该同学的质量为60kg。忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功为(g=10m/s2)‎ A.750J B.480J C.270J D.1470J ‎16.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预言,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为△r(a的轨道半径小于b的轨道半径),则 A.b星公转的周期为 ‎ B.a星公转的线速度大小为 C.a.b两颗星的质量之比为 ‎ D.a、b两颗星的半径之比为 ‎17.一电流表的原理如图所示。质量为m=20g的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k=2.0N/m。在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小B=0.20T,方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于且=0.20m,当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合,当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流强度,不计通电时电流产生的磁场的作用(g=10m/s2)‎ A.若要电流表正常工作,N端应接电源正极 B.若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为B'=0.40T C.若=0.050m,此电流表的量程为Im=2.0A D.当电流表示数为零时,弹簧伸长10cm ‎18.如图所示的装置中,在A端用外力F把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°,斜面体与水平地面之间是粗糙的,并且斜面体一直静止在水平地面上,不计滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是 A.地面对斜面体的静摩擦力始终为零 B.外力F一直增大 C.绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力 D.绳子A端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小 ‎19.甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同一方向做直线运动,两车速度的平方v2随x的变化图象如图所示,下列说法正确的是 A.汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为6m B.汽车甲的加速度大小为2m/s2‎ C.汽车甲、乙在t=4s时相遇 D.汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为2m/s ‎20.质量为m的带电小球由空中某点A无初速度地自由下落,在t秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强电场,再经过2t秒小球又回到A点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地,则 A.从加电场开始到小球运动到最低点的过程中,小球动能减少了mg2t2‎ B.匀强电场的大小为E=‎ C.整个过程中小球电势能减少了mg2t2‎ D.从A点到最低点的过程中,小球重力势能减少了mg2t2‎ ‎21.如图所示,固定轨道由倾角为θ的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成,轨道所在空间存在方向竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场,两导轨间距为L,上端用阻值为R的电阻连接。在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下,一质量为m、接入电路的有效电阻为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始(t=0)沿斜导轨匀加速下滑,经过时间t0杆MN滑至斜轨道的最底端P2Q2处,此时速度大小为v并撤去拉力,杆MN在水平导轨上减速运动直至停止,杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触,导轨的电阻以及一切摩擦均不计。则下列说法正确的是 A.杆MN中通过的最大感应电流Im ‎ B.杆MN沿斜导轨下滑的过程中,通过电阻R的电荷量q=‎ C.撤去拉力后,杆MN在水平导轨上运动的路程s= ‎ D.撤去拉力后,回路中产生的焦耳热为mv2‎ 三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第34题为选考题,考生根据要求作答。‎ ‎22.(6分)用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…,计算出t02、t12…‎ ‎(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0。从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai。则= (结果用t0和ti表示)。‎ ‎(2)作出-i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M= (结果用n、k、m0表示)。‎ ‎(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是 。‎ A.1g B.5g C.40g D.100g ‎23.(9分)用DIS测电源电动势和内电阻电路如图a所示,R0为定值电阻。‎ ‎(1)调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电压值U,通过变换坐标,经计算机拟合得到图线b,则该图线选取了 为纵坐标,由该图线可得该电源电动势为 V(结果保留两位有效数字)。‎ ‎(2)现有三个标有“2.5V 0.6A”相同规格的小灯泡,其I-U特性曲线如图c所示,将它们与图a中电源按图d所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r= Ω,图a中定值电阻R0= Ω。(结果均保留两位有效数字)‎ ‎(3)若将图a中定值电阻R0换成图d中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值,使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍,则此时电阻箱阻值应调到 Ω。(结果保留两位有效数字)‎ ‎24.(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出,经坐标原点O处射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力。求:‎ ‎(1)电场强度E和磁感应强度B的大小之比;‎ ‎(2)带电粒子由Q点运动到出磁场的总时间。‎ ‎25.(20分)如图所示为过山车简易模型,它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成,A点为圆形轨道最低点,B点为最高点,水平轨道PN右侧的光滑水平地面上并排放置两块木板c、d,两木板间相互接触但不粘连,木板上表面与水平轨道PN平齐,小滑块b放置在轨道AN上。现将小滑块a从P点以某一水平初速度v0向右运动,沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b发生碰撞,碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失,碰后a沿原路返回到B点时,对轨道压力恰好为0,碰后滑块b最终恰好没有离开木板d。已知:小滑块a的质量为m=1kg,c、d两木板质量均为M=3kg,小滑块b的质量也为M=3kg,c木板长为L1=2m,圆形轨道半径为R=0.32m,滑块b与两木板间动摩擦因数均为μ1=0.2,重力加速度g=10m/s2。求:‎ ‎(1)小滑块a与小滑块b碰后,滑块b的速度大小;‎ ‎(2)小滑块b刚离开长木板c时b的速度大小以及木板d的长度;‎ ‎(3)当木板d的长度为(2)中所求的值时,小滑块b刚滑上木板d时,本板d与地面间的动摩擦因数突然变为μ2=0.05,试分析小滑块b能否与木板d保持相对静止。若能,求出小滑块b距木板d右端的距离。若不能,求出小滑块b滑离木板d时,小滑块b和木板d的速度大小。‎ ‎(二)选考题 ‎33.[物理——选修3-3](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大 B.布朗运动并不是分子的运动,但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动 C.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功,气体分子的平均动能减小 D.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热 E.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律 ‎(2)(10分)如图所示,左右两个容器的侧壁都是绝热的,底部都是导热的且截面积均为S。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的轻活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0,两个活塞质量可忽略不计。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,第二次平衡时A上升了一定的高度。接着在A上缓慢加入一定质量的细沙,使活塞A回到第一次平衡的位置,此时氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求:‎ ‎(i)第二次平衡时氮气的气柱总长;‎ ‎(ii)恒温热水槽中热水的温度。‎ ‎34.[物理——选修3-4](15分)‎ ‎(1)(5分)如图所示,一束截面为圆形(半径R=m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离D=3m。不考虑光的干涉和衍射,若玻璃半球对紫色光的折射率n=,则圆形亮区的面积为 m2(保留两位小数);若将紫光改为白光,在屏幕S.上形成的圆形亮区的边缘是 (填单色光的种类)色的光。‎ ‎(2)(10分)已知一列简谐横波在t=0时刻的波形图象如图所示,波沿x轴正方向传播,再经过0.9s,B点第3次出现波峰。求:‎ ‎(i)求该简谐横波的波速v及由图示时刻起,Q点第一次出现波峰所需要的时间;‎ ‎(ii)从图示时刻开始计时,试写出坐标为x=2m的质点的位移与时间的关系式。‎ ‎【参考答案】‎
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