福建省厦门市2020届高三物理5月第二次质量检查考试试题（含解析）

福建省厦门市2020届高三物理5月第二次质量检查考试试题（含解析）

福建省厦门市2020届高三物理5月第二次质量检查考试试题（含解析） ‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分o在每小题给出的四个选项中，第14—l 8题只有一项符合题目要求，第19-2I题有多项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的不得分。‎ ‎1.日本福岛核事故是世界上最大的核事故之一，2020年2月13日日本宣布福岛核电站核残渣首次被“触及”，其中部分残留的放射性物质半衰期可长达1570万年，下列有关说法正确的是 A. 衰变成的核反应方程为 B. 的比结合能大于的比结合能 C. 天然放射现象中产生的α射线的速度与光速相当，穿透能力很强 D. 将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】裂变反应要有多个中子参与，且在书写裂变反应方程时，两边的中子不能消掉，选项A错误；裂变反应要放出大量的能量，且生成的新物质更稳定，比结合能更大，则的比结合能小于的比结合能，选项B错误；天然放射现象中产生的γ射线的速度与光速相当，穿透能力很强，选项C错误；将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，不会改变放射性元素的半衰期，选项D正确.‎ ‎2.长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向垂直斜面向上，电流为I1时导体处于平衡状态；当B方向改为竖赢向上，电流为I2时导体处于平衡状态。则电流强度比值为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上。由平衡条件可得：mgsinθ=BI1L；若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向。由平衡条件可得：mgtanθ=BI2L；则I1：I2=cosθ：1．故C正确，ABD错误。‎ ‎3.如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率10 W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡正常发光时的电阻为160Ω，图中电压表 为理想电表。下列说法正确的是 A. 变压器原、副线圈的匝数比为11:2‎ B. 电压表示数为220 V C. 变压器的输入功率为110 W D. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】原线圈输入电压为U1=220V，电压表示数为灯泡的额定电压；电压表的示数为40 V，根据变压比公式得，‎ ‎，故A正确，B错误；变压器的输入功率与输出功率相等，为10W，故C错误；由图象可知，，副线圈电压的最大值为40V，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=40sin100πt（V），故D错误。‎ ‎4.2020年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门 撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。如图所示，在 绕月椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星仪在月球引力作用下向月球靠近，片在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行。已知引力常量为G，下列说法正确的是 A. 图中探月卫星飞向B处的过程中动能越来越小 B. 图中探月卫星飞到B处时应减速才能进入圆形轨道 C. 由题中条件可计算出探月卫星受到月球引力大小 D. 由题中条件可计算月球的密度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在椭圆轨道上，探月卫星向月球靠近过程，万有引力做正功，根据动能定理，卫星的动能要增加，故A错误；图中探月卫星飞到B处时应制动减速才能进入圆形轨道，从而被月球俘获，选项B正确；探月卫星质量未知，故由题设条件无法计算探月卫星受到月球引力大小，故C错误；在环月轨道，万有引力提供圆周运动向心力，有：，可得中心天体质量：，但是由于不知道月球的半径，则无法求解月球的密度，故D错误。‎ ‎5.如图所示，单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场两边界成θ=45°角。线圈的边长为L、总电阻为R。现使线圈以水平向右的速度v匀速进入磁场。下列说法正确的是 A. 当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电压U= BLv B. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力 C. 当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率 D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当线圈中心经过磁场边界时，感应电动势：E=BLv，则回路的电流：；N、P两点间的电压，选项A错误；当线圈中心经过磁场边界时，线圈的QP和PN两边所受安培力均为；方向相互垂直，则线圈所受安培力，选项B错误；当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率，选项C正确；线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量，选项D错误.‎ ‎6.如图(a)所示，点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上，其连线的中垂线上有A、B、C三点。一带电量为+q的小球自A点由静止释放，其运动的v一t图像如图(b)所示，运动到B、C点的时刻分别为tB、tC，速度大小分别为vB、vC，且tB时刻图线切线斜率最大。则下列说法中正确的是 A. A、B、C三点中，B点的电场强度最大 B. 由A到C的过程中小球的电势能先减小后变大 C. 由A到C的过程中，电势逐渐升高 D. B、C两点之间的电势差 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】因tB时刻图线切线斜率最大，可知此时的加速度最大，小球受的电场力最大，B点的场强最大，选项A正确；由A到C的过程中小球的动能一直变大，则电势能一直减小，从A到C的过程中，电势逐渐降低，选项BC错误；由动能定理，由B到C过程：，解得，选项D正确.‎ ‎7.如图所示，质量为m的小物块初速度为v0，从底端沿足够长的均匀粗糙斜面向上运动，最后返回斜面底端。已知小物块沿斜面下滑时间是上滑时间的2倍，下列说法正确的是 A. 小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的2倍 B. 小物块沿斜面上滑加速度大小是下滑加速度大小的4倍 C. 整个运动过程中重力对物块的冲量为零 D. 整个运动过程中小物块的动量变化大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由小物块沿斜面下行时间是上行时间的2倍可知，且把上行过程看做是初速度为零的匀加速的逆过程，根据x=at2可知，小物块沿斜面上行加速度大小是下行加速度大小的4倍，故A错误，B正确；整个运动过程中重力对物块的冲量为mgt总，不为零，选项C错误；上行中v0=at，则下行中v=a∙2t=v0，则整个运动过程中小物块的动量变化大小为，选项D正确.‎ ‎8.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端固定在墙上，另一端与物体A相连接，物体A、B靠在一起但不相粘连。现用外力作用在物体B上，将弹簧压缩x。（弹簧在弹性限度内）后静止，此时弹簧的弹性势能为Ep。已知物体A和B的质量均为m，物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，物体B与水平面的摩擦力忽略不汁。现撤去外力，物体A、B开始向左运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则 A. 物体B先做加速运动，后做匀速运动 B. 物体A停止时弹簧一定处于原长状态 C. 撤去外力的瞬间，两物体的加速度大小为 D. 物体A、B分离时两者的总动能为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，而B物体与地面无摩擦，故先做加速运动再做匀速运动；故A正确。物体A停止时，可能处在弹力与摩擦力相等的位置，即弹簧不一定处于原长状态，选项B错误；撤去F后，以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：kx0−μmg=2ma，解得物体刚运动时的加速度大小为．故C正确。由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时AB两物体分开，弹簧的压缩量为，物体A、B一起开始向左运动距离为，故两者的总动能为，选项D错误。‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎9.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”，他们利用一些“小纸杯”作为研究对象，用频闪照相机等仪器测量“小纸杯”在空中竖直下落距离、速度随时间变化的规律。过程如下：‎ A．如图甲所示，同学们首先测量单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时间的下落距离，将数据填入下表中。‎ B．在相同的实验条件下，将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v一t图线，如图乙中图线1、2、3、4所示。‎ C．同学们对实验数据进行分析、归纳后，得出阻力大小与速度平方成正比的关系，即。 其中k为常数。回答下列问题：‎ ‎(1)图乙中各条图线具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小______的加速运动（选填“不变”、“增大”或“减小”），最后达到匀速运动。‎ ‎(2)根据表格和图乙中的信息可知表中X处的理论值为____m。‎ ‎(3)根据上述实验结论，可知4个“小纸杯”‎ 叠在一起下落时，其最终的下落速率为____m/s。‎ ‎【答案】 (1). 减小 (2). 1.750 (3). 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）图乙中各条图线的斜率先减小后不变，则都具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小减小的加速运动，最后达到匀速运动。‎ ‎（2）因0.8s后纸杯已经匀速下落，由表格可知在0.4s内纸杯下降的距离为0.4m，可知X=1.750m；‎ ‎（3）一个纸杯时，最终速度为v1=1m/s；由；可得：v2=2m/s。‎ ‎10.某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻。‎ 实验小组同学利用图甲来测量该干电池电动势和内阻，他们将滑动变阻器从最左端逐渐滑到最右端时，发现滑片移动一段距离后，电流表的示数突然变为零，电压表仍有示数。该小组同学记录了电压表的示数U与x、电流表的示数I与x关系图（x表示滑动变阻器的滑片移动的距离），如图丙、图丁所示。由此判断：‎ ‎(l)滑片移动一段距离后，电流表的示数突然变为零，电压表仍有示数，出现这一现象的原 因可能是 __________A.电流表断路 B．电流表短路 C．滑动变阻器断路 ‎(2)某时刻电压表的示数如图乙所示，其示数为____V。‎ ‎(3)若电压表、电流表都理想电表，根据图丙、图丁可知，该干电池电动势为____V，内阻为______Ω。（计算结果保留两位小数）‎ ‎(4)若电压表、电流表都不是理想电表，则上述(3)中，电动势的测量值____真实值。（选填“大于”、“等于”或“小于”）‎ ‎【答案】 (1). C (2). 0.75 (3). 1.45 (4). 0.67 (5). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑片移动一段距离后，电流表的示数突然变为零，电压表仍有示数，出现这一现象的原 因可能是滑动变阻器断路，故选C．‎ ‎（2）电压表的量程为3.0V，最小刻度为0.1V，则示数为：0.75V。‎ ‎（3）滑动变阻器断路时，电压表的读数为电源的电动势，即E=1.45V；根据E=U+Ir，当U=1.35V时I=0.15A，带入解得：；‎ ‎（4）若电压表、电流表都不是理想电表，则上述(3)中，滑动变阻器断路时，电压表并联在电池两端，此时外电路电阻不是无穷大，即电压表两端的电压小于电源电动势，即电动势的测量值小于真实值.‎ ‎11.如图所示，半径R=0.3m的四分之一光滑圆弧轨道B，静止于光滑的水平地面。现将物体A在轨道顶端（与圆心O等高）由静止释放，已知A、B两物体的质量之比为，圆弧轨道的最低点到地面的高度为ℎ=0.2m，物体A可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2。求：‎ ‎（1）当物体A恰好脱离圆弧轨道时，A、B两物体的速度大小之比；‎ ‎（2）当物体A落地时，其落地点与B的右侧之间的水平间距S。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）AB两物体水平方向动量守恒，满足：‎ 解得 ‎（2）系统机械能守恒，满足 联立解得：‎ ‎12.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在x = L到x =2L之间存在竖直向上匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷（）为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x =3L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）带电微粒的初速度；‎ ‎（3）带电微粒做圆周运动的圆心坐标。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于粒子在复合场中做匀速圆周运动，则：mg=qE，又 解得 ‎（2）由几何关系：2Rcosθ=L，‎ 粒子做圆周运动的向心力等于洛伦兹力： ；‎ 由 在进入复合场之前做平抛运动：‎ 解得 ‎（3）由 其中 ，‎ 则带电微粒做圆周运动的圆心坐标：； ‎ ‎13.以下说法正确的是 A. 已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可估算出该气体分子间的平均距离 B. 饱和蒸汽在等温变化过程中，随体积减小，饱和蒸汽压不变 C. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大 D. 给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体使得分子间距减小，分子间作用力表现为斥力导致的 E. 将装在绝热容器中的某种实际气体压缩(仍为气态)，此过程外力对气体做正功，气体分子的平均动能增大，内能增大 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的摩尔质量除以密度等于摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数可得一个气体分子运动占据的空间的体积，若把每个分子占据的空间看做立方体，则可估算出该气体分子间的平均距离，选项A正确；饱和蒸汽压只与气体的温度有关，则饱和蒸汽在等温变化的过程中，随体积减小，饱和蒸汽压不变，选项B正确；在气体的体积一定的情况下，气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大，选项C错误；给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为气体压强越大，与分子间距以及分子力无关，选项D错误；将装在绝热容器中的某种实际气体压缩(仍为气态)，此过程外力对气体做正功，因气体与外界无热交换，可知气体分子的平均动能增大，内能增大，选项E正确.‎ ‎14.如图所示，有两个不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在竖直放置的绝热气缸内，温度均为27℃。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，气缸底部有加热丝。已知M活塞的质量m1=2kg，N活塞的质量不计。M、N活塞的横截面积均为s=2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1=24cm，N活塞相对于底部的高度为h2=12cm。现将一质量为m2=2kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降，稳定后B气体压强为P。已知大气压强为P=1.0×105Pa，取g=10m/s2。求：‎ ‎（i）稳定后B气体的压强P2；‎ ‎（ii）现通过加热丝对B气体进行缓慢加热，M、N活塞发生移动，当B气体温度为267℃时，停止加热。求此时M活塞距离底部的高度h3。‎ ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对两个活塞和小物块为整体，由平衡条件可知：‎ 解得 ‎（2）对A气体分析，设初始压强为P1，最终稳定后的体积为LS；对M活塞和小物块作为整体，由平衡条件：‎ 解得L=8cm 对B气体进行分析，设初态压强为P1，体积为h2S，温度为T1，末态压强为P2，体积为hS，温度为T2，由气态方程：‎ 解得h=14.4cm 由题意可知h3=h+L=22.4cm ‎15.如图甲所示，一简谐横波向右传播，在传播方向上有A、B两个质点相距11m，其振动图象如图乙所示，实线为A质点的振动图象，虚线为B质点的振动图象。那么下列说法正确的是 A. 该波遇到10m宽的障碍物，可能发生明显的衍射现象 B. 这列波遇到频率为f=1.0Hz的另一列波时可能发生干涉现象 C. 该波的最大传播速度为12m/s D. t=0.5s时，质点B的振动方向沿y轴正方向 E. 质点B的振动方程为：‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】由振动图像可知AB两质点的振动时间相差，（n=0，1，2，3…..）则AB间距为，则当n=0时，λ=12m，则该波遇到10m宽的障碍物，可能发生明显的衍射现象，选项A正确；当n=0时波长最大为12m，可知最大速度为 ‎，选项C正确；波的频率为f=1/T=1Hz，则这列波遇到频率为f=1.0Hz的另一列波时可能发生干涉现象，选项B正确；由振动图线可知，t=0.5s时，质点B的振动方向沿y轴负方向，选项D错误；，则质点B的振动方程为：，选项E错误.‎ ‎16.如图，直角梯形ABCD为某透明介质的横截面，该介质的折射率为n=，DC边长为2L，BO为DC的垂直平分线，∠OBC=15°位于截面所在平面内的一束光线自O点以角i入射，第一次到达BC边恰好没有光线折射出来。求：‎ ‎（i）入射角i；‎ ‎（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为 c，可能用到或）‎ ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）根据全反射定律可知，光线在BC面上的P点的入射角等于临界角C，由折射定律：‎ 解得C=45°‎ 设光线在DC面上的折射角为r，在∆OPB中，由几何关系：r=30°‎ 由折射定律：‎ 联立解得i=45°‎ ‎（ii）在∆OPC中，由动能定理：‎ 解得 设所用时间为t，光线在介质中的传播速度为v，可得：‎ 而 联立解得