【物理】宁夏银川九中、石嘴山三中、平罗中学三校2020届高三下学期联考试题

【物理】宁夏银川九中、石嘴山三中、平罗中学三校2020届高三下学期联考试题

宁夏银川九中、石嘴山三中、平罗中学三校 ‎2020届高三下学期联考试题 二、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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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。‎ ‎14. “超导托卡马克”(英名称：EAST，俗称“人造太阳”)是我国自行研制的可控热核反应实验装置。设该实验反应前氘核(H)的质量为m1，氚核(H)的质量为m2，反应后氦核(He)的质量为m3，中子(n)的质量为m4，光速为c。下列说法中不正确的是 A．这种装置中发生的核反应方程式是H＋H→He＋n B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4‎ C．核反应放出的能量等于(m1＋m2－m3－m4)c2‎ D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同 ‎15．重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹角为θ，则 A．当θ＝60°时，运动员单手对地面的正压力大小为 B．当θ＝120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C．当θ不同时，运动员受到的合力不同 D．当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 ‎16．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设大人和小孩的抛出点离地面的高度之比H1：H2=2：l，则v1：v2等于 A．1：2 B．2：l C．1： D．：1‎ ‎17. 在坐标－x0到x0之间有一静电场，x轴上各点的电势φ随坐标x的变化关系如图所示，一电荷量为e的质子从－x0处以一定初动能仅在电场力作用下沿x轴正向穿过该电场区域。则该质子 A．在－x0～0区间一直做加速运动 B．在0～x0区间受到的电场力一直减小 C．在－x0～0区间电势能一直减小 D．在－x0～0区间电势能一直增加 ‎18．高压输电可大幅度节能，至2017年11月，我国已建成投运8项1000 kV特高压交流工程和11项±800 kV特高压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯一成功掌握并实际应用特高压技术的国家。某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是 A．降压变压器T2原线圈的输入电压为880 V B．降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4∶1‎ C．当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小 D．当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大 ‎19. 荷兰“Mars One”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，2013年该机构通过电视真人秀的方式招募首批4名志愿者，并于2024年前往火星，登陆火星需经历如图所示的变轨过程。已知引力常量为G，则下列说法正确的是 A．飞船在轨道上运行时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气 D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度可以推知火星的质量 ‎20．如图所示，A、B质量分别为m和M，B系在固定于墙上的水平轻弹簧的另一端，并置于光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，将B向右拉离弹簧原长位置x后，无初速度释放，在以后的运动中A、B保持相对静止，则在弹簧恢复原长的过程中 A．A受到的摩擦力最大值为 B．A受到的摩擦力最大值为 C．摩擦力对A做功为 D．摩擦力对A做功为 ‎21.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法中正确的是 ‎ A.加速电场的电压U＝ B．极板M比极板N电势高 C．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷 D．直径PQ＝2B 三、非选择题：第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题： ‎ ‎22．（6分）用如图所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在水平气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门D(或E)，数字计时器开始计时；挡光条到达光电门C(或F)，数字计时器停止计时。实验主要步骤如下：‎ a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；‎ b．给气垫导轨通气并调整使其水平；‎ c．调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L；‎ d．A、B之间紧压一轻弹簧(与A、B不粘连)，并用细线拴住，如图所示静置于气垫导轨上；‎ e．烧断细线，A、B将各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。‎ ‎(1)实验中还应测量的物理量x是_________________________________(用文字表达)。‎ ‎(2)利用上述测量的数据，验证动量守恒定律的表达式是________(用题中所给的字母表示)。‎ ‎(3)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep＝________(用题中所给的字母表示)。‎ ‎23. （9分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零。闭合开关后：‎ ‎(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路。‎ ‎(2)某同学排除故障后测出电源和小电珠的UI特性图线如图乙所示。电源的电动势E＝________ V；小电珠的电阻随温度的上升而________。‎ ‎(3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上，每一只小电珠的实际电功率是________ W。(保留两位小数)‎ ‎24.（12分）如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1 kg的滑块(大小不计)从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示。滑块与AB间的动摩擦因数μ＝0.25，与BC间的动摩擦因数未知，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)滑块到达B处时的速度大小；‎ ‎(2)滑块在水平轨道AB上运动前2 m过程所用的时间；‎ ‎(3)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？‎ ‎25.（20分）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T.在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L＝1 m，电阻可忽略不计．质量均为m＝l kg，电阻均为R＝2.5 Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ暂时锁定，金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下，由静止开始以加速度a＝0.4 m/s2向右做匀加速直线运动，5 s后保持拉力F的功率不变，直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.‎ ‎ (1)求棒MN的最大速度vm；‎ ‎(2)当棒MN达到最大速度vm时，解除PQ锁定，同时撤去拉力F，两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.‎ ‎(3)若PQ始终不解除锁定，当棒MN达到最大速度vm时，撤去拉力F，棒MN继续运多远后停下来?（运算结果可用根式表示）‎ ‎（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．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体 B. 即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止 C. 分子间距离减小时分子势能一定减小 D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 E. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 ‎(2)(10分) 如图所示，在粗细均匀的U形管左侧用水银封闭一段长为L1=20 cm、温度为T1=285 K的空气柱，稳定时，左右两管水银面高度差为h=19 cm．现向右管缓慢补充水银，保持左管内气体的温度不变，当左右两管水银面等高时，停止补充水银．已知大气压为p0=76cm Hg．‎ ‎①求此时左管内空气柱的长度L2；‎ ‎②接着给左管的气体缓慢均匀加热，使管内空气柱的长度恢复到20 cm，求此时左管内气体的温度．‎ ‎34．【物理—选修3-4】（15分）‎ ‎(1)(5分)图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为平衡位置在x＝0.5 m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x＝2 m的质点．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．波的传播方向向右 B．波速为0.5 m/s C．0～2 s时间内，M向y轴正方向运动 D．当t＝9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动 E．x＝1.5 m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反 ‎ (2)(10分)现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB＝30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c.‎ ‎①求透明玻璃材料的折射率．‎ ‎②若BC＝a，求光线在玻璃材料内传播的时间．‎ 参考答案 二、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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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。‎ ‎14.B 15.A. 16.C 17.D 18.AD 19.AC 20.BD 21.BC 三、非选择题 ‎22. (1)光电门E、F间的水平距离 （2分）‎ ‎(2)mA－mB＝0 （2分）‎ ‎(3)mA2＋mB2 （2分）‎ ‎23.答案　(1)g （2分）‎ ‎(2)3.0　（2分） 增大 （2分）‎ ‎(3)0.99(在0.95～1.05之间也可) （3分）‎ ‎24.（12分）‎ ‎(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得 F1x1＋F3x3－μmgx＝mvB2 （2分）‎ 解得vB＝2 m/s。 （1分）‎ ‎（2）在前2 m内，有F1－μmg＝ma， （2分）‎ x1＝at12 （1分）‎ 解得t1＝ s （1分）‎ ‎(3)当滑块恰好能到达最高点C时，有mg＝m （1分）‎ 对滑块从B到C的过程，由动能定理得 W－mg×2R＝mvC2－mvB2 （2分）‎ 联立解得W＝－5 J。 （1分）‎ 即滑块克服摩擦力做的功为5 J。（1分）‎ ‎25. （20分）‎ ‎(1)棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL=ma （1分）‎ 棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv （1分）‎ 棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：v=at1=2m/s （1分）‎ 在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得： （1分）‎ 联立上述式子，有： ‎ 代入数据解得：F=0.5N （1分）‎ ‎5s时拉力F的功率为：P=Fv （1分）‎ 代入数据解得：P=1W （1分）‎ 棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有： （1分）‎ ‎ ‎ 代入数据解得: （1分） ‎ ‎(2)解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v′，则有： （2分）‎ 设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得： （2分） ‎ 代入数据解得：Q=5J； （1分）‎ ‎(3)棒以MN为研究对象，设某时刻棒中电流为i，在极短时间△t内，由动量定理得：-BiL△t=m△v （2分） ‎ 联立各式解得：BLq=mvm， （1分）‎ 又对于电路有： （1分）‎ 由法拉第电磁感应定律得： ‎ 又 （1分）‎ 代入数据解得： （1分）‎ 选考题 ‎33 （1）ABD （5分）‎ ‎(2)①对于封闭气体有： （1分）‎ 末态压强： （1分）‎ 由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得： （2分） ‎ 解得： （1分） ‎ ②均匀加热封闭气体的压强： （2分）‎ 由理想气体状态方程可得： （2分）‎ 联立解得： （1分） ‎ 34. ‎ 答案　(1)ABD　（5分）‎ ‎(2)①光路图如图所示 ‎ （1分）‎ DE光线垂直AB射出，所以∠EDB＝∠ODC＝30°，折射角r＝30°，（1分）‎ 所以 n＝＝ （2分）‎ ‎②由几何关系可知，ODcos 30°＝CD＝CB， （1分）‎ 所以OD＝a， （1分）‎ DE＝BDcos 30°＝， （1分）‎ 因为n＝， （1分）‎ 所以v＝＝，‎ t＝＝. （2分）‎