安徽省马鞍山市2020届高三第二次教学质量监测物理试题 Word版含解析

安徽省马鞍山市2020届高三第二次教学质量监测物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 物理试卷 一、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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，若该直线的斜率为k、与横轴交点为ν0，电子电荷量的绝对值为e，则（　　）‎ A. 普朗克常量为ek B. 所用材料的逸出功为kν0‎ C. 用频率低于ν0的光照射该材料，只要光照足够强，也能发生光电效应 D. 用频率为ν（ν>ν0）的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为ekν ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据 则 可知 则普朗克常量为 h=ek 所用材料的逸出功为 选项A正确，B错误；‎ C．用频率低于ν0的光照射该材料，即使光照多么强，也不能发生光电效应，选项C错误；‎ D．用频率为ν（）的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为 - 20 -‎ 选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.一质量为1kg的小滑块沿斜面向上运动到最高点再返回，此过程的v-t图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 滑块从最高点下滑至出发点所用时间为10s B. 滑块返回到出发点时的速度为10m/s C. 滑块受到的摩擦力为2N D. 滑块上升过程中克服摩擦力做功80J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体上滑的加速度 物体下滑的加速度 上滑和下滑的位移大小相等 ‎ ‎ 解得滑块从最高点下滑至出发点所用时间为 选项A错误；‎ B．滑块返回到出发点时的速度为 选项B错误；‎ - 20 -‎ C．上滑时 下滑时 解得 f=4N 选项C错误；‎ D．滑块上升过程中克服摩擦力做功 选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.2019年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心卫星部署完成。已知中圆地球轨道卫星到地球表面的距离为地球半径的3倍，地表重力加速度为g，第一宇宙速度为v1。则中圆地球轨道卫星的（　　）‎ A. 向心加速度为 B. 周期为 C. 角速度为 D. 线速度为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据 解得 选项A错误；‎ BD．根据 - 20 -‎ 可得 ‎ ‎ 中圆地球轨道卫星的速度 周期 选项B正确，D错误；‎ C．角速度为 选项C错误；‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示，虚线边界MN右侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，纸面内有一个边长为L，粗细均匀的正方形导线框abcd，cd边与MN平行。导线框在外力作用下，先后以v和2v的速度垂直MN两次匀速进入磁场。运动过程中线框平面始终与磁场垂直，则（　　）‎ A. 进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为逆时针方向 B. 导线框以速度v进入磁场时，cd两点间电势差BLv C. 导线框两次进入磁场过程中产生的热量之比1∶2‎ D. 导线框两次进入磁场过程中，外力做功的功率之比1∶2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ - 20 -‎ ‎【详解】A. 由楞次定律可知，进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为顺时针方向，选项A错误；‎ B. 导线框以速度v进入磁场时，电动势 E=BLv 则cd两点间电势差为 选项B错误；‎ C. 导线框两次进入磁场过程中产生的热量为 则产生的热量之比为1∶2，选项C正确；‎ D. 导线框两次进入磁场过程中，外力做功功率等于电功率，即 则外力功率之比为1∶4，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两根彼此靠近且平行的长直导线a和b放在纸面内，导线长度均为L。导线中通有如图所示的相反方向电流，a中电流为I，b中电流为2I，a受到的磁场力大小为F1，b受到的磁场力大小为F2，则（　　）‎ A. 导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里 B. F2=2F1‎ C. F2<2F1‎ D. 导线a的电流在导线b处产生的磁感应强度大小为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由安培定则可知，导线a的电流在导线b - 20 -‎ 处产生的磁场方向垂直纸面向里，选项A正确；‎ BCD．两个导线间的作用力是相互排斥力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为Fab；磁场的磁感应强度为B，则 对左边电流有 F1=BIL+Fab 对右边电流有 F2=2BIL+Fab 两式联立解得 Fab=2F1-F2‎ 则 ‎2F1>F2‎ 则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为 则选项C正确，BD错误。 故选AC。‎ ‎6.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘固定圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向。已知小球重力为电场力的2倍。现将小球从a点由静止释放，则小球（　　）‎ A. 不能越过d点继续沿环向上运动 B. 在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大 C 从a点到b点过程中，重力势能减小，电势能增大 D. 从c点到d点过程中，电势能变化量小于重力势能变化量 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ - 20 -‎ ‎【详解】A．重力是电场力的2倍，则二者的合力指向左下方，由于合力是恒力，故可等效为“新的重力”，所以过圆心平行于合力的方向的直线与圆周的交点M、N分别相当于竖直平面圆周的“最高点”和“最低点”。根据对称性可知，圆环从a点由静止释放，可到达a点关于“最高点”M对称的位置，由图可知此位置高于d点，即圆环能越过d点继续沿环向上运动，选项A错误；‎ ‎ B．由图可知，C点距离“最低点”N的距离比b点距离N点的距离较近，可知c点的速度大于b点的速度，根据f=qvB可知，在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大，故B正确； C．从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，故C错误； D．从c点到d点过程中，电场力做负功 重力做功 电势能的变化量等于电场力的功，重力势能的变化量等于重力的功，可知电势能变化量小于重力势能变化量， 选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎7.如图所示，带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为AC中点，D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度恰好为零。已知重力加速度为g，带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k。则（　　）‎ - 20 -‎ A. 小球从A到B的过程中，速度最大的位置在AD之间 B. 小球运动到B点时的加速度大小为 C. BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA D. AB之间的电势差UAB=‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题意可知，小球带正电，在A点时 设平衡位置距离C点为x，则 解得 则速度最大的位置在BD之间，选项A错误；‎ B．在B位置时 解得 方向沿斜面向上，选项B正确；‎ C．根据点电荷周围的电场分布可知，BD之间的场强大于DA之间的场强，根据U=Ed可知， BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA，选项C正确；‎ D．从A到B由动能定理 解得 选项D错误。‎ - 20 -‎ 故选BC。‎ ‎8.如图所示，倾斜直杆OM可以在竖直面内绕O点转动，轻绳AB的A端与套在直杆上的光滑轻环连接，绳子中间某点C拴一重物，用手拉住绳的另一端B。初始时BC水平，现将OM杆缓慢旋转到竖直，并保持∠ACB大小和轻环在杆上的位置不变，在OM转动过程中（　　）‎ A. 绳AC的张力逐渐减小 B. 绳AC的张力先减小后增大 C. 绳BC的张力先增大后减小 D. 绳BC的张力逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设将OM杆缓慢旋转到竖直位置的过程中，某位置AC与竖直方向夹角为α，CB与竖直方向夹角为β，此时AC和BC上的拉力分别为T1和T2，则由平衡条件可知 联立解得 因定值，将OM杆缓慢旋转到竖直位置的过程中α变大，β减小，可知T2变大，T1减小，即绳BC的张力逐渐增大，绳AC的张力逐渐减小。‎ 故选AD。‎ 第Ⅱ卷 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。‎ - 20 -‎ ‎（一）必考题 ‎9.某同学利用如图（a）所示的装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。‎ ‎（1）物块放在水平桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz，纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。图（b）为打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为纸带上5个计数点（相邻两计数点间有4个点未画出），各计数点间距离如图所示，则加速度大小为_________m/s2。（结果保留两位有效数字）‎ ‎（2）已知物块的质量为m1，所悬挂钩码的总质量为m2，重力加速度为g，实验中测得的加速度用a表示，则物块与桌面间的动摩擦因数为_________________。‎ ‎【答案】 (1). 2.0 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) [1]．相邻两计数点间有4个点未画出，可知T=0.1s，则根据解得 ‎(2)[2]．对滑块和砝码系统，由牛顿第二定律 解得 ‎10.某同学为了测量一电源的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：‎ A．待测电源E（电动势约为4V）‎ B．灵敏电流计G（满偏电流Ig=100μA、内阻Rg=2.0kΩ）‎ C．电阻箱R（最大阻值999.9Ω）‎ D．定值电阻R0=4Ω E．开关S，导线若干 该同学根据如图（a）所示的实验电路对电源的电动势及内阻进行测量，步骤如下：‎ ‎①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；‎ - 20 -‎ ‎②通过改变电阻箱阻值R，测相应的电流I，并记录数据；‎ ‎③根据实验数据,以电阻R和相应的电流I的乘积IR为纵坐标，I为横坐标，在坐标系中描点绘出的IR—I图线如图（b）所示。‎ ‎（1）根据图线可得电源的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（保留两位有效数字）；‎ ‎（2）从测量原理来看，利用图（a）所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。‎ ‎【答案】 (1). 3.9 (2). 2 (3). 相等 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电路图以及闭合电路欧姆定律可知 ‎ ‎ 带入数据整理 ‎ ‎ 由图可知 ‎ ‎ 解得 E=3.9V r=2.0Ω ‎(2)从测量原理来看，实验中考虑了电表内阻对电路的影响，则利用图（a）所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比相等。‎ - 20 -‎ ‎11.如图所示，光滑的固定斜面体倾角为θ=30º，细绳一端用钉子固定在斜面上的O点，另一端连接一质量为m=0.2kg的小球，将小球放在A点时，细绳刚好拉直且OA水平。小球由静止释放，重力加速度g取10m/s2。求：‎ ‎（1）小球运动到最低点B时，细绳中的张力大小；‎ ‎（2）若小球与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，小球的速度最大时，细绳与OA之间的夹角大小。‎ ‎【答案】（1）3N；（2）α=30º ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从A到B由机械能守恒得 ‎①‎ 在B点由牛顿第二定律可得 ‎②‎ 由①②得 ‎=3N ‎（2）设小球速度最大时，细绳与OA之间的夹角为α，当mgsinθ的切向分量与摩檫力相等时，速度最大，所以 解得 cosα=‎ 所以 α=30º ‎12.如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ＝37°，两导轨之间相距为L＝1m，两导轨M、P间接入电阻R＝1Ω，导轨电阻不计。在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度为B1＝2T，磁场的宽度x1＝3m，在cd连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为B2‎ - 20 -‎ ‎＝1T。一个质量为m＝1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝1Ω。若将金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时刚好达到平衡状态，cd与ef之间的距离x2＝9m。重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，求金属棒：‎ ‎（1）在磁场Ⅰ区域内速度v1的大小；‎ ‎（2）从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态这一过程中整个电路产生的热量；‎ ‎（3）从开始运动到在磁场Ⅱ中达到平衡状态所经过的时间。‎ ‎【答案】（1）3m/s；（2）4.5J；（3）3.75s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）金属棒进入磁场Ⅰ区域匀速运动，由平衡条件和电磁感应规律得 I＝‎ mgsin37°＝B1IL 解得 v1＝3m/s ‎（2）金属棒在未进入磁场前做初速度为零的匀加速直线运动，知 mgsin37°＝ma 得 a＝6m/s2‎ ‎2ax0＝v12‎ 得 x0＝0.75m 金属棒在通过磁场Ⅱ区域达到稳定状态时，重力沿斜轨道向下的分力与安培力相等 I′＝‎ mgsin37°＝B2I′L - 20 -‎ 解得 v2＝12m/s 金属棒从开始运动到在磁场Ⅱ区域中达到稳定状态过程中，根据动能定理，有 mg(x0＋x1＋x2)sin37°＋W安＝mv22－0‎ 电路在此过程中产生的热量 Q＝－W安＝4.5J ‎（3）由运动学规律得 先匀加速 v1＝at1‎ t1＝0.5s 之后匀速 x1＝v1t2‎ t2＝1s 最后，金属棒在磁场Ⅱ中达到稳定状态前的过程中取任意微小过程，设这一微小过程的时间为Δti，速度为vi，速度的变化量为Δvi，金属棒从进入磁场Ⅱ到在磁场Ⅱ中达到稳定状态的过程中，有 mgsin37°∑Δti－＝m∑Δvi mgsin37°t3－＝m(v2－v1)‎ 解得 t3＝2.25s 所以 t＝t1＋t2＋t3＝0.5+1+2.25s=3.75s ‎（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理—选修3-3】‎ - 20 -‎ ‎13.氧气分子在100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。下列说法中正确的是______。‎ A. 100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s B. 曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布 C. 在100℃时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域 D. 100℃时,400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数多 E. 温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．100℃时也有部分氧气分子速率大于900m/s，选项A正确；‎ B．曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布，选项B正确；‎ C．温度是平均动能的标志，100℃时，也有部分分子的速率较大，部分平均速率较小，但不是说明内部有温度较高的区域，选项C错误；‎ D．因图线与坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数，则由图像可知100℃时，400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数少，选项D错误；‎ E．温度降低时，分子平均速率减小，则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，选项E正确。‎ 故选ABE。‎ ‎14.如图所示，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，U形管两端竖直朝上。环境温度为240K时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=24cm和l2=16cm，左边气体的压强为20cmHg。现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降1cm（左侧竖直管内仍有水银）。求此时的环境温度。‎ - 20 -‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对于左侧气体 初状态：　　‎ 末状态：　‎ 根据理想气体状态方程 对于右侧气体 初状态：　　‎ 末状态：　　‎ 根据理想气体状态方程 联立可得 ‎【物理—选修3-4】‎ ‎15.如图所示，在某均匀介质中的一条直线上有两个振源A、B，相距6m，C点在A、B的中间位置。t＝0时，A、B以相同的频率开始振动，且都只振动一个周期，振幅也相同，图甲为A的振动图象，乙为B的振动图象。t1＝0.3s时，A产生的向右传播的波与B产生的向左传播的波在C点相遇，则下列说法正确的是________。‎ - 20 -‎ A. 两列波的频率都是0.2Hz B. 两列波在A、B间的传播速度大小为10m/s C. 两列波的波长都是4m D. 在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点 E. t2＝0.7s时，B经过平衡位置且振动方向向下 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，两列波的周期均为T=0.2s，则频率都是 选项A错误；‎ B．在0.3s的时间内两列波各传播3m，则波速为 选项B正确；‎ C．两列波的波长都是 选项C错误；‎ D．因两列波起振的方向相反，可知在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点，选项D正确；‎ E．t2＝0.7s时，向左传播的波在B点已经不会引起振动；向右传播的波传到x=7m的位置且该处质点由平衡位置向上振动，此时B也经过平衡位置且振动方向向下，选项E正确。‎ 故选BDE。‎ ‎16.如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为圆周，半径均为R，对接成半圆。一光束从A点垂直射入甲中，OA＝R，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点(图中未画出)射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°。已知光在真空中速度为c，求：‎ - 20 -‎ ‎（1）乙介质折射率；‎ ‎（2）光由B到D传播的时间。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）如图，由几何关系知，甲介质中，临界角为C甲＝45°‎ 甲介质折射率 n甲＝‎ 解得 n甲＝‎ 乙介质中，光束在D点发生折射，入射角i＝45°，折射角r＝60°‎ 得乙介质折射率 n乙＝＝‎ ‎（2）光在甲介质中传播速度为 v甲＝＝c 光在甲介质中传播距离为 - 20 -‎ x甲＝R 光在甲介质中的传播时间为 t甲＝‎ 解得 t甲＝‎ 光在乙介质中传播速度为 v乙＝＝c 光在乙介质中传播距离为 x乙＝R 光在乙介质中传播时间为 t乙＝‎ 解得 t乙＝‎ 因此光由A到D传播的总时间为 t＝t甲＋t乙＝‎ - 20 -‎ - 20 -‎