【物理】江苏省常州市2020届高三上学期教育学会学业水平监测（期末考试）（解析版）

【物理】江苏省常州市2020届高三上学期教育学会学业水平监测（期末考试）（解析版）

江苏省常州市2020届高三上学期教育学会 学业水平监测（期末考试）‎ 一、单项选择题:本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.电容器是非常重要的电学元件，通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍，则该电容器的( )‎ A. 电容变为原来的2倍 B. 电压变为原来的2倍 C. 耐压变为原来的4倍 D. 场强变为原来的4倍 ‎【答案】B ‎【详解】A．电容器的电容与其带电量无关，选项A错误；‎ B．根据Q=CU可知，电量变2倍，则电压变为原来的2倍，选项B正确；‎ C．电容器的耐压与带电量无关，选项C错误；‎ D．根据可知，场强变为原来的2倍，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.吊床是人们喜爱的休闲方式。设吊床被轻绳吊在两棵竖直的树干上，如图为人躺在该吊床上平衡后的情景，关于树干受到绳拉力的水平分量和竖直分量，根据情景可以判定( )‎ A. 左侧受到的水平分力较大 B. 右侧受到的水平分力较大 C. 左侧受到的竖直分力较大 D. 右侧受到的竖直分力较大 ‎【答案】D ‎【详解】AB．吊床在水平方向受力平衡，则两边树干对绳子拉力的水平分量是相等的，选项AB错误；‎ CD．若绳子与竖直方向的夹角为θ，则，因为左侧绳子与竖直方向的夹角较大，则左侧受到的竖直分力较小，选项C错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.光敏电阻是一种对光敏感的元件，典型的光敏电阻在没有光照射时其电阻可达100kΩ，在有光照射时其电阻可减小到100Ω，小明同学用这样的光敏电阻和实验室里0.6A量程的电流表或3V量程的电压表，定值电阻以及两节干电池，设计一个比较灵敏的光照强度测量计，下列电路可行的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】A．图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电压表的读数范围：‎ 读数变化范围很小，A不符合题意；‎ B．图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电压表的读数范围：‎ 读数变化范围较大，B符合题意；‎ C．该图中电流表读数是恒定的，C不符合题意；‎ D．该图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电流表读数很小，且变化范围也很小，D不符合题意；故选B。‎ ‎4.我国在2018年5月21日发射了嫦娥四号的中继星“鹊桥”，为我国嫦娥四号卫星在月球背面的工作提供通讯支持；“鹊桥”号随月球同步绕地球运动，并绕地月连线的延长线上的一点(拉格朗日点L2)做圆周运动，轨道被称为“晕轨道”，已知引力常量为G.下列说法正确的是( )‎ A. 静止在地球上的观察者认为“鹊桥”号做圆周运动 B. “鹊桥”号受地球引力、月球引力和向心力作用 C. 已知月球绕地球公转的周期和半径可以求得地球质量 D. 已知“鹊桥”号的周期和轨道半径可以测得月球质量 ‎【答案】C ‎【详解】A．因为“鹊桥”号与月球同步绕地球运动，并绕地月连线的延长线上的一点(拉格朗日点L2)做圆周运动，则静止在地球上的观察者看到“鹊桥”号不是做圆周运动，选项A错误；‎ B．“鹊桥”号受地球引力、月球引力作用，向心力是月球和地球的引力的矢量和，选项B错误；‎ C．根据，已知月球绕地球公转的周期T和半径r可以求得地球质量M，选项C正确；‎ D．因“鹊桥”号做圆周运动的向心力由地球和月球共同提供，则已知“鹊桥”号的周期和轨道半径不可以测得月球质量，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，在地面上空以初速度水平抛出一个质量为m的小球，小球下落过程中，其动能EK、重力势能Ep、重力的功率P、重力的功W与时间t的关系图象中，正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【详解】A．某时刻的动能 则图像是不过原点且开口向上的抛物线，选项A错误； ‎ B．重力势能 则图像不是直线，选项B错误； ‎ C．重力的功率 则P-t图像是过原点的直线，选项C正确； ‎ D．重力的功：‎ 则W-t图像是过原点的曲线，选项D错误。‎ 二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共计16分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。‎ ‎6.如图所示，钳型电流表是一种穿心式电流互感器，选择量程后，将一根通电导线夹入钳中，就可以读出导线中的电流.该电流表( )‎ A. 可以测直流电流 B. 可以测交流电流 C. 量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多 D. 量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变少 ‎【答案】BC ‎【详解】AB．电流互感器是根据电磁感应原理制成的，则只能测量交流电流，不能测量直流电流，选项A错误，B正确；‎ CD．根据可知，n1和I2一定，则当I1变大时n2要增大，则量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多，选项C正确，D错误；‎ 故选BC。‎ ‎7.如图所示，质量不等的两同学到游乐场乘“旋转秋千”，他们分别坐在用相同长度的轻质缆绳悬挂的相同座椅中，当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度大小为、，线速度大小分别为、，向心加速度大小为、，增加的重力势能为、，已知，不计空气阻力，下列判断正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【详解】A．当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度相同，选项A错误；‎ B．设悬线与竖直方向的夹角为θ，根据 其中可知，转动与人的质量无关，则两人转动的半径r以及θ相等，线速度相等，选项B错误； ‎ C．根据可知，向心加速度相等，选项C错误；‎ D．增加重力势能 因为可知，选项D正确；故选AD。‎ ‎8.如图所示，实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线，虚线为一以点电荷为中心的圆，a、b、c是圆与电场线的交点.下列说法正确的是( )‎ A. 虚线为该电场的一条等势线 B. a点的强度大于b点的强度 C. a点的电势高于b点的电势 D. 检验电荷-q在b点的电势能比c点的大 ‎【答案】CD ‎【详解】A．虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的，则虚线不是该电场的一条等势线，选项A错误；‎ B．因b点的电场线较a点密集，则a点的强度小于b点的强度，选项B错误；‎ C．正电荷到a点间平均场强比正电荷到b点的平均场强小，则正电荷与a点间电势差小于正电荷与b点间电势差，可知a点的电势高于b点的电势，选项C正确；‎ D．通过画出过b点的等势线可知，b点的电势低于c点，则检验电荷-q在b点的电势能比c点的大，选项D正确。‎ ‎9.如图所示，竖直杆上套有一个质量m的小球A，用不可伸长的轻质细绳通过轻质定滑轮O，连接小球A、B.小球A从细绳与竖直方向的夹角为37°的位置由静止释放，恰能运动到细绳与竖直方向垂直的C点，一切阻力不计，已知sin37°=0.6.则( )‎ A. 小球A在上升过程中加速度先减小后增大 B. 小球B在最低点时加速度和速度都为零 C. 小球B的质量为1.25m D. 小球B的质量为2m ‎【答案】AD ‎【详解】A．小球A在从开始到C 点的过程中，先加速后减速，一定存在一个受力平衡的位置，此位置的合力为零，加速度为零，则小球A在上升过程中加速度先减小后增大，选项A正确；‎ B．小球A运动到C点后，会重新下降，则小球B在最低点时速度为零，加速度不为零，选项B错误；‎ CD．设OC=3L，则整个过程中对AB的整体由能量关系：‎ 解得 mB=2m 选项C错误，D正确；‎ 故选AD.‎ 三、简答题:本题分必做题(第10～12题)和选做题(第13题)两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.‎ ‎10.如图甲所示为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，砂和砂桶质量用m表示，小车和车上所加砝码总质量用M表示，小车运动加速度用a表示.‎ ‎(1)实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡摩擦力，该步骤中________(选填“要”或“不要”)将纸带和小车连接好并穿过打点计时器；‎ ‎(2)在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持________不变；‎ ‎(3)通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出多组a、M数据，根据数据所作的图线可能是图乙中的_____________；‎ ‎(4)根据图象，该实验过程中小车和砝码总质量M 应_____________(选填“远大于”、“远小于”或“接近”)砂和砂桶质量m.‎ ‎【答案】 (1). 要 (2). 拉力 (3). C (4). 远大于 ‎【详解】(1)[1]．实验过程中需要适当抬起长木板一端以平衡摩擦力，该步骤中要将纸带和小车连接好并穿过打点计时器；‎ ‎(2)[2]．在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持拉力不变，即砂和砂桶重力不变；‎ ‎(3)[3]．在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持沙和沙桶质量m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于沙和沙桶质量m时，即当满足M≫m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，以横轴，a为纵轴，则a-图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，a-图象向下弯曲，故C正确。‎ ‎(4)[4]．根据图象，该实验过程中小车和砝码总质量M应远大于砂和砂桶质量m.‎ ‎11.某实验小组设计了如图甲所示的电路来测量蓄电池的电源电动势和内电阻.‎ ‎(1)定值电阻R1=20Ω，连接好电路，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置，发现电压表V1有读数，电压表V2始终无读数，经检查发现电路中存在断路故障，则该故障可能在__________(选填“ab”、“bc”或“cd”)两点间.(已知连接电表的导线都是正常的)‎ ‎(2)排除故障后，闭合开关S，调节滑动変阻器的阻值，记录多组电压表的示数U1、U2，如上表所示，请根据表中数据在图乙中作出U2-U1图象.‎ ‎(3)由图可知，电源电动势E=________V，内阻r=________Ω.(结果均保留两位有效数字)‎ ‎(4)为減小系统误差，R1可以选择比上述_______(填“较大”、“较小”)一些的阻值.‎ ‎【答案】(1). bc (2). (3). 6.0 10 (4)较小 ‎【详解】(1)[1]．连接电表导线都是正常的，若发生断路的是ab，两电压表示数均为零；发生断路的是cd，电压表V2有读数，电压表V1无读数；若发生断路的是bc，电压表V1有读数，电压表V2无读数，故发生断路的是bc；‎ ‎(2)[2]．根据表中数据利用描点法可得出对应的图象如图所示；‎ ‎ (3)[3][4]．根据电路图由闭合电路欧姆定律可知：‎ 整理可得： ‎ 由图可知，图象与纵轴的截距表示电动势，则E=6.0V；‎ 图象的斜率 解得：r=10Ω；‎ ‎(4)[5]．本实验中由于电压表V1分流作用而使测量电流偏小，从而出现误差．为減小系统误差，R1可以选择比上述较小一些的阻值.‎ ‎12.关于黑体辐射图象，下列判断正确的是__________.‎ A. T1T2>T3>T4‎ C. 测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度 D. 测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度 ‎【答案】BC ‎【详解】AB．因随着温度的升高，辐射强度增强，同时辐射强度的极大值向波长较短方向移动，所以T1>T2>T3>T4．故A错误，B正确；‎ CD．测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，选项C正确，D错误；‎ 故选择BC。‎ ‎13.如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路阴极K上时，电路中电流随电压变化的图象如图丙，则金属的逸出功W=_____eV；将上述各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有________种频率的光能产生光电流.‎ ‎【答案】 6.75 3‎ ‎【详解】[1]．大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子是对应着从n=4到n=1的跃迁，频率最高光子的能量为 由图可知辐射光电子的最大初动能为6eV，根据可知金属的逸出功 ‎ [2]．从n ‎=4到低能级的跃迁中能辐射出6种不同频率的光子，其中光子能量大于6.75eV的跃迁有：‎ n=2到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-3.4）-（-13.6）eV =10.2eV；‎ n=3到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-1.51）-（-13.6）eV =12.09eV；‎ n=4到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-0.85）-（-13.6）eV =12.75eV；‎ 其余跃迁光子能量小于6.75eV：‎ n=4到n=2的跃迁，辐射光子的能量（-0.85）-（-3.4）eV =2.55eV；‎ 所以各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有3种频率的光能产生光电流.‎ ‎14.一个静止的铀核（U）要放出一个α粒子变成钍核（Th），已知α粒子动能为Ek1，且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能．（已知真空中的光速为c），求：‎ ‎①钍核的动能 ‎②该核反应中的质量亏损．‎ ‎【答案】①；②．‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)衰变过程等效于爆炸，满足动量守恒和能量守恒，结合动能的表达式即可求出；‎ ‎(2)衰变产生的能量全部以动能的形式释放，可求释放的总能量，结合爱因斯坦质能方程，求出质量亏损．‎ ‎【详解】①衰变过程系统动量守恒，以α粒子的速度方向为正方向，‎ 根据动量守恒定律得：‎ 根据动能与动量的关系 可知 α粒子的质量数为4，钍核的质量数为234，则 故 ‎②根据动能表达式，则释放的总能量：‎ 解得：‎ 由质能方程知释放总能量为：E=△mc2‎ 解得 ‎【点睛】本题考查了写核反应方程式、求速度、求质量亏损，知道核反应过程质量数与核电荷数守恒、应用动量守恒定律、质能方程即可解题．‎ ‎15.关于某一气体在不同温度下的速率分布图象，下列判断正确的是___________.‎ A. T1>T2‎ B. T1

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