湖南省长沙市雅礼中学2020届高三物理下学期考前热身训练试题

湖南省长沙市雅礼中学2020届高三物理下学期考前热身训练试题

湖南省长沙市雅礼中学2020届高三物理下学期考前热身训练试题 ‎ 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。‎ ‎3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 O-16 N-14 S-32‎ 一、 选择题：本题共13个小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ 二、 选择题：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 ‎14.1885年瑞士的中学教师巴耳末发现，氢原子光谱中可见光部分的四条谱线的波长可归纳成一个简单的经验公式：，n为大于2的整数，R为里德伯常量。1913年，丹麦物理学家玻尔受到巴耳末公式的启发，同时还吸取了普朗克的量子假说、爱因斯坦的光子假说和卢瑟福的核式结构原子模型，提出了自己的原子理论。根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：，m与n都是正整数，且n > m。当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系。如：m=1，n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系；m=2，n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、…组成的线系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、…组成的线系叫布喇开系；m=5，n=6、7、8、…组成的线系叫逢德系。以上线系只有一个在紫外光区，这个线系是 （ ）‎ A.赖曼系  B．帕邢系  C．布喇开系  D．逢德系 ‎15.如图所示为倾角为θ的足够长的斜面，MP段粗糙，PN段光滑(含P点)．质量分别为m1、m2的两小物块A、B(可视为质点)之间用一短小的轻质弹簧连接，由斜面顶端一起沿斜面加速下滑，两小物块与斜面MP段间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则(　　)‎ A．两小物块在MP段运动时，弹簧处于压缩状态 B．两小物块在MP段运动时，弹簧处于伸长状态 C．当小物块A通过P点的瞬间，其加速度大小为gsinθ D．当小物块B通过P点的瞬间，其加速度大小为gsinθ ‎16.在光滑水平地面上水平放置着足够长的质量为M的木板，其上放置着质量为m、带正电的物块(电荷量保持不变)，两者之间的动摩擦因数恒定，且M>m.空间存在足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，某时刻开始它们以大小相等的速度相向运动，如图，取向右为正方向，则下列图象可能正确反映它们以后运动的是(　　)‎ ‎17.国产科幻大片《流浪地球》中，人类借助木星的“引力弹弓”，令地球零消耗改变方向、提升速度，但是当地球靠近木星时，突然遭遇了巨大危机：数千台行星发动机熄火了，全球地震，火山爆发……而灾难的根源是由于地球和木星的距离小于“流体洛希极限”，此时地面流体就倾向于逃逸。查阅资料可知，地球与木星间的“流体洛希极限”等于10.3万公里， 计算公式为，其中R木、ρ木、ρ地分别为木星的半径、木星的密度和地球的密度。已知比邻星的质量约为木星的150倍，其余信息未知，那么当地球流浪到比邻星附近时，与比邻星间的“流体洛希极限”约为（ ）‎ A. 30万公里 B. 50万公里 C. 75万公里 D. 150万公里 ‎18.‎ 将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为m1、m2的物体（两物体均可看成质点，m2悬于空中）时，整个装置处于静止状态，如图所示。已知此时m1与半球的球心O的连线与水平线成37°角（sin37°=0.6，cos37°=0.8），m1与半球面的动摩擦因数为0.5，并假设m1所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是（　　）‎ A．当不同时，地面对半球体的摩擦力也不同 B．半球体对m1的支持力m2随的变化而变化 C．随着m2质量的逐渐增大，m1所受半球体的摩擦力一定逐渐增大 D．当＜≤2时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上 ‎19.如甲图中的正弦交流电通过乙图数字触发器后会输出丙图的数字信号，丙图中数字信号对应两种电压状态0和2V，触发器的转换规则是：交流电压数值小于时输出为0，交流电压数值大于时输出为2V．以下说法正确的是（　　）‎ A. 丙图中一个周期的时间内输出电压为零持续的时间为0.005s B. 丙图中的电压有效值约为 C. 丙图交流信号通过数字触发器后频率增加一倍 D. 甲图交流信号的频率为50Hz ‎20.正方体空心框架ABCD–A1B‎1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B‎1C1D1平面内（包括边界）。不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面。则下列说法不正确的是（ ）‎ A．小球初速度的最小值与最大值之比是1:‎ B．落在C1点的小球，运动时间最长 C．落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1:2‎ D．轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同 ‎21.如图，半径为R的四分之一圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，力向垂直纸面向里，半径OA水平。在圆的最低点C有一粒子源，它正以相同速率在纸面内向各个方向发射质量为m、带电量为q（q＞0）的粒子，速率大小为v=．在圆弧上AC有粒子射出，B为圆弧上一点，∠AOB等于60°，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 所有从圆弧上出来的粒子的速度方向都平行 B. 所有从圆弧上出来的粒子在磁场中运动时间都相等 C. 从A处射出的粒子与从B处射出的粒子在磁场中运动时间之比3：1‎ D. 从A处射出的粒子与从B处射出的粒子在磁场中的速度偏转角之比为3：2‎ 第Ⅱ卷(非选择题)‎ 一、 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40题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必做题 ‎22．（6分）‎ 某同学设计图示装置“验证动量守恒定律”，用不可伸长的轻质细绳悬挂小球A，悬点O到小球球心的长度为L,细绳偏离竖直方向的夹角可从量角器直接读出。用固定的竖直支架支撑小球B，选择大小相同、质量不等的A、B两个小球，将小球B放置在支架上。调节装置，让细绳竖直时A、B两个小球等高并恰好接触，已知支架的高度为h，重力加速度为g。根据装置图，结合实验原理完成下列问题：‎ ‎(1)用天平测出小球A、B的质量分别为m1、m2；‎ ‎(2)用水平力将小球A拉至某一位置，读出细绳偏离竖直方向的夹角为，由静止释放小球A；‎ ‎(3) A与B发生碰撞后，A被反弹，细绳偏离竖直方向的最大夹角为，小球B做平抛运动，在水平方向的位移为X。‎ ‎(4)计算出碰撞前瞬间，A的速度大小为_______；碰撞后B的速度大小为____________；‎ ‎(5)验证A、B碰撞动量守恒的表达式为________________________________。‎ ‎23.(9分)‎ 为了测量待测电阻Rx的阻值(约为150 Ω)，备有以下器材:‎ A.电源E(电动势约为1.5 V，内阻可忽略不计)；‎ B.电压表V(量程为0~3 V，内阻约为3 kΩ)；‎ C.电流表A1(量程为0~10 mA，内阻r1为10 Ω)；‎ D.电流表A2(量程为0~30 mA，内阻r2约为6 Ω)；‎ E.定值电阻R0(阻值R0=80 Ω)；‎ F.滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω)；‎ G.滑动变阻器R2(最大阻值为2000 Ω)；‎ F.单刀单掷开关S，导线若干.‎ ‎(1)滑动变阻器应选择　　　 　（填元件前面的序号）。‎ ‎(2)为了尽量准确地测量电阻Rx，要求多测几组数据，请在虚线框中画出实验原理电路图。‎ ‎(3)某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx=　　　　。‎ ‎(4)某次测量时，其中一个电流表指针位置如图所示，其读数为　　　　mA。‎ ‎24.（14分）‎ 地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m ‎。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。‎ ‎（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？‎ ‎（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；‎ ‎（3）取地球表面积S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小；‎ ‎（4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。‎ 25. ‎（18分）‎ 如图所示，倾斜轨道底端用一小段圆弧与水平面平滑连接，上端与半径为R=0.5m的圆管形轨道相切于P点，圆管顶端开口水平，距离水平面的高度为R．质量为m=0.2kg的小球B静止在斜面的底端。另有质量相同的小球A以初速度v0=5m/s沿水平面向右运动，并与小球B发生弹性碰撞，不考虑一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎（1）求小球B被碰后的速度大小；‎ ‎（2）求小球B到达圆管形轨道最高点时对轨道的压力大小和方向；‎ ‎（3）若保持小球A的初速度不变，增加其质量，则小球B从轨道的最高点抛出后，求小球B的落地点到O点的最远距离不会超过多少。‎ 26. ‎(15分)‎ 工业上，从精制黑钨矿(FeWO4、MnWO4)中提取金属钨的一种流程如下图所示，该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2。‎ 已知：‎ I．过程①~④中，钨的化合价均不变；‎ Ⅱ．常温下钨酸难溶于水；‎ Ⅲ．25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38，Ksp [Mn(OH)2]=4.0×10－14‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)上述流程中的“滤渣‎1”‎除MnO2外还有___________、“气体”除水蒸气、HCl外还有___________(均填化学式)；‎ ‎(2)过程①中MnWO2参与反应的化学方程式为___________；FeWO4参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________；‎ ‎(3)已知WO3(s)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g) △H=akJ·mol－1‎ WO3(s)=WO3(g) △H=bkJ·mol－1‎ 写出WO3(g)与H2(g)反应生成W(s)的热化学方程式：___________；‎ ‎(4)过程⑦在‎25℃‎时调pH，至少应调至___________（当离子浓度等于1.0×10－5mol·L－1时，可认为其已沉淀完全)；‎ ‎(5)过程⑧要获得MnCl2固体，在加热时必须同时采取的一项措施是___________；‎ ‎(6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为NaxWO3，其中0m，故最终速度一定为负值，说明最终木板和物块均向左做匀速运动，则B正确．‎ ‎17.答案：B 解析：因为行星的质量，所以，因为比邻星的质量约为木星的150倍，所以比邻星的“流体洛希极限”等于万公里，ACD错误B正确。‎ ‎18.答案：D 解析：对半球体m1、m2整体受力分析，只受重力和支持力这一对平衡力，相对地面并无运动趋势，故不受摩擦力，故A错误；对m1‎ 受力分析，如图将重力正交分解，根据共点力平衡条件得到y方向：N﹣m1gcos53°=0，只要m1与半球的球心O的连线与水平线之间的夹角不变，N就不变，故B错误；据题意得知：T=m‎2g， 解得=，当＞时，m1gsin53°=T+f，其中T=m‎2g，f随着m2质量的逐渐增大而逐渐减小，故C错误；当＞时，有T=m‎2g＜m1gsin53°，即拉力小于重力的下滑分量，m1有下滑趋势，摩擦力沿切线向上，当达到最大静摩擦力时m‎2g+μm1gcos53°=m1gsin53°，解得=，因而当＜≤2时，半球体对m1的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上，D正确。‎ ‎19.答案：BCD 解析：对于与正弦的30°对应的时间为，如下图，‎ 一个周期对应电压为2V的时间为T，‎ 根据有效值定义分段计算，‎ ‎×T=×T，U1=2V，‎ 代入数据得U=1.63V，故B正确，CD正确；‎ ‎20.答案：ABC 解析：小球落在A1C1线段中点时水平位移最小，落在C1时水平位移最大，由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是1:2，由x=v0t，t相等得小球初速度的最小值与最大值之比是1:2，故A错误；小球做平抛运动，由h=gt2得，下落高度相同，平抛运动的时间相等，故B错误；落在B1D1线段中点的小球，落地时机械能的最小，落在B1D1线段上D1或B1的小球，落地时机械能的最大，设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1，水平位移为x1，落在B1D1线段上D1或B1‎ 的小球初速度为v2，水平位移为x2，由几何关系有x1:x2=1:，由x=v0t，得：v1:v2=1:，落地时机械能等于抛出时的机械能，分别为：E1=mgh+mv12，E2=mgh+mv22，可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1:2，故C错误。设AC1的倾角为α，轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ，则有，，则tan θ=2tan α，可知θ一定，则轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向相同，故D正确。‎ ‎21.答案：AC 解析：A、粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：r=R，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径与磁场半径相等；‎ 粒子沿CO方向入射其运动轨迹如图所示，则OCO‎2A是正方形，是菱形，粒子偏转角为为90°；粒子沿其它方向入射，由于C点不变，OC不变，四边形的四个边相等，四边形永远是菱形，则O2B一定平行与OC，速度一定沿水平方向射出，故A正确；‎ B、沿不同方向射入的粒子在磁场中的偏转角度θ不同，粒子在磁场中的运动时间：t=T不同，故B错误；‎ CD、由题意可知：∠AOB=60°，则：∠BO‎2C=30°，两粒子偏转角之比为：90°：30°=3：1，粒子在磁场中的运动时间t=T，‎ 粒子在磁场中的运动时间之比等于粒子的偏转角之比，则粒子运动时间之比为3：1，故C正确，D错误；‎ 故选：AC。‎ ‎22．答案： （2分） （2分） ‎ ‎ （2分）‎ ‎23.(9分) 答案(1)F (2分) (2)如图 (3分) (3) (2分)‎ ‎(4)20.0 (2分)‎ ‎[解析] (1)滑动变阻器要用分压接法，故应该选择阻值较小的F.‎ ‎（2）如图所示 ‎(3)由欧姆定律可知(I2-I1)R0=I1(Rx+r1)，即Rx=‎ ‎(4)电流表读数为20.0 mA.‎ ‎24.（14分）【答案】（1）降低。 （2分）‎ ‎（2）由，得电荷量的大小。 （3分）‎ ‎（3）如图，从地表开始向上取一小段高度为Δh的空气层（Δh远小于地球半径R），则从空气层上表面到下表面之间的电势差为U=E·Δh，这段空气层的电阻 （2分）‎ 且 （1分）；‎ 三式联立得到（2分），‎ 将E=100V/m，I=1800A，S=5.1×1014m2代入，得ρ0=2.8×1013Ω·m。 （2分）‎ Δh ‎ ‎A I1‎ I2‎ ‎（4）（2分）方法一：如图，为了研究地球表面附近A点的磁场情况，可以考虑关于过A点的地球半径对称的两处电流I1和I2，根据右手螺旋定则可以判断，这两处电流在A点产生的磁场的磁感应强度刚好方向相反，大小相等，所以I1和I2产生的磁场在A点的合磁感应强度为零。同理，地球上各处的地空电流在A点的合磁感应强度都为零，即地空电流不会在A点产生磁场。同理，地空电流不会在地球附近任何地方产生磁场。‎ 方法二：因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场。‎ ‎25.（18分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（2分）‎ ‎33.【物理—选修3—3】（15分）‎ ‎（1）（5分）ABE ‎（2）（10分）① ②‎ 解析：（1）过程中温度不变，气体分子的平均动能不变，A正确；过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，B正确；过程中斜率减小，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律知，气体吸收热量，C错误；过程中气体的压强与热力学温标成正比，D错误；‎ 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数，E正确。‎ ‎（2）①左右两管水银高度差变为，，‎ ‎，‎ 根据理想气体状态方程， （2分）‎ 解得； （2分）‎ ‎②先选左侧空气柱为研究对象，根据，‎ 得， （2分）‎ 当左侧空气柱长度变为时，右侧水银面下降了，‎ 再选右侧空气柱为研究对象，刚加上活塞时空气柱的高度，‎ 设活塞下推了时，左侧空气柱长度变为，右侧空气柱压强，空气柱高度， （2分）‎ 根据玻意耳定律：，解得： （2分）‎ ‎34.（1）答案： （5分）‎ 解析：光路如图所示：‎ 根据几何关系可得，光从半圆柱形玻璃砖射出时，入射角为300，折射角为600‎ 根据光的折射定律：‎ 即玻璃的折射率为 ‎（2）.答案：(1) (2) (3)沿y轴负方向运动 解析： （1）波沿x轴负方向传播时，传播的可能距离为△x=（n+）λ=4n+3（m）（n=0，1，2，3，…）‎ 传播的速度为：（n=0，1，2，3，…） （4分）‎ ‎（2）波沿x轴正方向传播，传播的时间与周期关系为：△t=（n+）T （n=0，1，2，3，…）‎ 得（n=0．1，2，3，…）‎ 当n=0时周期最大，即最大为0．8 s （4分）‎ ‎（3）波在0．2 s内传播的距离△x=v△t=5 m 传播的波长数，可见，波形图平移了λ的距离．由题图知波沿x轴正方向传播．‎ 所以P点在t=0s时刻沿y轴负方向运动。 （2分）‎