【物理】福建省福清市2020届高三年线上教学质量检测（解析版）

【物理】福建省福清市2020届高三年线上教学质量检测（解析版）

福建省福清市2020届高三年线上教学质量检测 一、选择题 ‎1.新型冠状病毒在显微镜下形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（　　）‎ ‎ ‎ A. 长度 B. m C. nm D. m/s ‎【答案】B ‎【详解】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B项的m是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B. 重核裂变（）释放出能量，的结合能比的大 C. 8 g经22.8天后有7.875 g衰变成，则的半衰期为3.8天 D. 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长 ‎【答案】C ‎【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，故A项错误；‎ B．重核裂变过程释放出能量，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，故B项错误；‎ C．根据衰变规律得 由题意知 t=22.8天 解得，故C项正确;‎ D．根据可知，入射光的能量与波长成反比，氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，则氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，故D项错误。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动。矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻。以线圈平面在中性面为计时起点，下列判断正确的是（　　）‎ A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零 B. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为 ‎ C. 当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变 D. 当用户数目增多时，电路中的电流变小，用户得到的电压变小 ‎【答案】C ‎【详解】A．当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；‎ B．从中性面开始计时，发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为 故B错误；‎ C．当滑动触头P向下移动时，输出电压变小，但变压器原线圈两端的电压将不变，故C正确；‎ D．当用户数目增多时，电路总电阻变小，电路中的电流变大，则输电线上电阻的电压增大，用户得到的电压变小，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图，为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持，“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2，卫星受地球和月球引力的合力作用，能随月球同步绕地球做圆周运动。则（　　）‎ A. 卫星在L1点的线速度比在L2点的小 B. 卫星在L1点的角速度比在L2点的大 C. 同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等 D. 若技术允许，使“鹊桥号”刚好位于L2点，能量消耗最小，能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持 ‎【答案】A ‎【详解】B．地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止，卫星在L1、L2点的角速度相等，故B错误；‎ A．根据可得，卫星在L1点的线速度比在L2点的小，故A正确；‎ C．根据可得，同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等，故C错误；‎ D．若“鹊桥号”刚好位于L2点，几乎不消耗能量，但由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎5.在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器。将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A的示数为I。当滑动变阻器的滑动触头P由a滑到b且电路再次稳定时，理想电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′，理想电流表A的示数为I′。则以下判断中正确的是（　　）‎ A. 滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，通过R3的电流方向由左向右 B. 滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，电容器的带电量减小 C. ，，‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【详解】AB．电容C与电阻R1、R2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P由a滑向b的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R3的电流方向由右向左，故AB项错误；‎ C．因电路电流减小，故，则R1两端电压减小，即。因路端电压增大，则R2两端电压增大，即，故C项错误；‎ D．将R1等效为电源内阻，则可视为等效电源的路段电压，根据U—I图像的斜率关系可得 故D项正确。‎ 故选D。‎ ‎6.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（　　）‎ A. 小球在下落的过程中机械能守恒 B. 小球到达最低点的坐标大于 C. 小球受到的弹力最大值等于2mg D. 小球动能的最大值为mgh+mgx0‎ ‎【答案】BD ‎【详解】A．小球与弹簧组成地系统只有重力和弹簧的弹力做功，满足机械能守恒定律，故A错误；‎ BC．由图像可知，为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，有对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大于，小球运动到最低点时弹力大于2mg，故B正确，C错误；‎ D．为平衡位置，动能最大，故从开始到这段过程，根据动能定理可得 而克服弹力做功等于图乙中小三角形面积，即 故小球动能的最大值 D正确。‎ 故选BD。‎ ‎7.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C，质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是（　　）‎ A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C B. 由C点到A点电势逐渐减小 C. 由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小 D. A、B两点间的电势差UAB=－500 V ‎【答案】ABD ‎【详解】A．根据v—t图象可知物块在B点的加速度最大 所受的电场力最大为 故B点的场强最大为 故A正确；‎ B．根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点电势逐渐减小，B正确；‎ C．根据v—t图象可知C到A的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故C错误；‎ D．由A到B根据动能定理可得 又因 故 故D正确。故选ABD。‎ ‎8.如图所示，左端接有阻值为R的足够长的平行光滑导轨CE、DF的间距为L，导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中，一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给金属棒ab一个水平向右的瞬时冲量I，导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程（　　）‎ A. 金属棒做匀减速直线运动直至停止运动 B. 电阻R上产生的焦耳热为 C. 通过导体棒ab横截面电荷量为 D. 导体棒ab运动的位移为 ‎【答案】CD ‎【详解】A．导体棒获得向右的瞬时初速度后切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒ab受到向左的安培力向右减速运动，由 可知导体棒速度减小，加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动，A项错误；‎ B．导体棒减少的动能 根据能量守恒定理可得 又根据串并联电路知识可得 故B项错误;‎ C．根据动量定理可得 ‎，，‎ 可得 C项正确；‎ D．由于 将代入等式，可得导体棒移动的位移 D项正确。‎ 故选CD。‎ 二、非选择题 ‎（一）必考题 ‎9.某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个技术点，因保存不当，纸带被污染，如图1所示，A、B、C、D是本次排练的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、 SB=126.5mm、SD=624.5 mm。‎ 若无法再做实验，可由以上信息推知：‎ ‎（1）相邻两计数点的时间间隔为_________s；‎ ‎（2）打 C点时物体的速度大小为_________m/s（取2位有效数字）‎ ‎（3）物体的加速度大小为________（用SA、SB、SD和f表示）‎ ‎【答案】 (1). 0.1 (2). 2.5 (3). ‎ ‎【分析】考查实验“用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度”。‎ ‎【详解】（1）[1]．电源的频率为50Hz，知每隔0.02s打一个点，每隔4个点取1个计数点，可知相邻两计数点，每隔4个点取1个计数点，可知相邻两计数点的时间间隔为0.1s；‎ ‎（2）[2]．C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则 ‎；‎ ‎（3）[3]．匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以均匀增大，有：‎ ‎。‎ ‎10.为了测量某金属丝的电阻率： ‎ ‎（1）如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm．‎ ‎（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：‎ A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）‎ B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）‎ C．滑动变阻器R1（0～5 Ω，1 A）‎ D．滑动变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）‎ E．1.5 V的干电池两节，内阻不计 F．电阻箱 G．开关S，导线若干 为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图，并完成图d中的实物连线．‎ ‎【答案】(1). 8.0（或者8）； 2.095（2.095~2.098均可） 10.14（10.13~10.15均可） (2) R1 ‎ ‎【详解】第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；‎ 第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；‎ 第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm 第四空.滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；‎ 第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示； 第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；‎ ‎11.如图所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心 O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M＝1 kg，上表面与C点等高．质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．取g＝10 m/s2．求：‎ ‎ ‎ ‎（1）物块经过B点时的速度vB．‎ ‎（2）物块经过C点时对木板的压力大小．‎ ‎（3）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）Q＝9 J．‎ ‎【详解】设物块在B点的速度为vB，在C点的速度为vC，从A到B物块做平抛运动，有 ‎ 解得： ‎ ‎（2）从B到C，根据动能定理有 mgR(1＋sin θ)＝ ‎ 解得vC＝6 m/s ‎ 在C点，由牛顿第二定律列式，有 ‎ 解得： ‎ 再根据牛顿第三定律得，物块对木板的压力大小 ‎ ‎(3)根据动量守恒定律得：(m＋M)v＝m 根据能量守恒定律有 ‎ (m＋M)v2＋Q＝ ‎ 联立解得Q＝9 J．‎ ‎12.如图所示，在直角坐标系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向、电场强度为E 的匀强电场，第Ⅳ象限存在一个方向垂直于纸面、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域。一质量为m，带电荷量为-q的粒子，以某一速度从A点垂直于y轴射入第Ⅰ象限，A点坐标为（0，h），粒子飞出电场区域后，沿与x轴正方向夹角为60°的B处进入第Ⅳ象限，经圆形磁场后，垂直射向y轴C处。不计粒子重力，求：‎ ‎(1)从A点射入的速度；‎ ‎(2)圆形磁场区域的最小面积；‎ ‎(3)证明粒子在最小圆形磁场中运动时间最长，并求出最长时间。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，其加速度大小为 竖直方向有 故 在B处有 因此，A点射入的速度 ‎(2)在B处，根据 可得粒子进入磁场的速度为 粒子在磁场中，由洛伦磁力提供向心力，即 故：粒子在磁场运动的轨道半径为 由于粒子从B点射入，经磁场偏转后垂直射向C处，根据左手定则可知，圆形磁场的磁场是垂直于纸面向里。‎ 如图所示，延长B处速度方向与反向延长C处速度方向相交于D点，作的角平分线，在角平分线上找出点，使它到BD、CD的距离为 则以MN为直径的圆的磁场区域面积最小，设圆形磁场区域的半径为r，由几何关系可得 圆形磁场区域的最小面积 ‎(3)粒子在圆形磁场中运动的轨迹圆与圆形磁场关系如图所示，‎ 由第(2)问作图过程可知，MN是圆形磁场的直径，也是粒子的射入点与射出点的连线，其所对应的弧长最长，故粒子在磁场中运动的时间最长。由几何知识可知，圆心角 ‎ 又因粒子在磁场中运动的周期 故粒子在磁场中运动的时间最长 ‎13.下列关于热现象的说法正确的是________．‎ A. 小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力 B. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 C. 热量不可能从低温物体传到高温物体 D. 分子间的距离增大时，分子势能可能减小 E. 分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ 草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故A正确；布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，此说法略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量从低温物体提取到高温物体的.例如电冰箱的制冷就是这一情况，所以C错误；当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子势能减小，所以D正确；分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大，斥力增大的较快，所以E正确．‎ ‎14.如图所示，U形管右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为76 cm、温度为300 K的空气柱，左右两管水银面高度差为6 cm，大气压为 76 cmHg．‎ ‎ ‎ ‎（1）给左管的气体加热，则当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度为多少？‎ ‎（2）在（1）问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差．‎ ‎【答案】（i）342.9K（ii）4cm ‎【分析】利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，过程中封闭气体压强体积温度均变化，故对封闭气体运用理想气体的状态方程，即可求出当U形管两边水面等高时，左管内气体的温度；保持温度不变，气体发生等温变化，对封闭气体运用玻意耳定律结合几何关系，即可求出左管气柱恢复原长时两个水银面的高度差．‎ ‎【详解】（i）当初管内气体压强p1= p-Δp=70 cmHg， ‎ 当左右两管内水银面相等时，气体压强p2=76 cmHg ‎ 由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，管内气柱长度l2=80 cm， ‎ 根据 ‎ 代入数据解得： T2=342.9 K ‎ ‎（ii）设气柱恢复原长时压强为p3‎ 根据：p2V2=p3V3 ‎ 解得：p3=80 cmHg ‎ 又Δp=p3-p2=4 cmHg ‎ 所以高度差4 cm ‎【点睛】本题考查气体定律与力学平衡的综合运用，解题关键是要利用平衡求出初末状态封闭气体的压强，分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决．‎ ‎15.如图甲为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0.1 s时刻的波动图像，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图像，P是平衡位置为x=1.5 m处的质点，Q是平衡位置为x=12 m处的质点，则下列说法正确的是________。‎ A. t=0.2 s时，质点P的振动方向沿y轴负方向 B. 图乙可能是x=1 m处质点的振动图像 C. 再经过0.5 s，质点Q第一次到达波峰 D. 从t=0.10 s到t=0.25 s，质点P通过路程为30 cm E. 再经过0.4s，质点Q达到加速度正向最大，位移反向最大 ‎【答案】BCE ‎【详解】A．根据图像可知：波的周期为0.2s,t=0.2s时的波动图像与t=0.1s时的波动图象相反，根据“头碰头，尾碰尾”可知，质点P的振动方向沿y轴正方向，故选项A错误；‎ B．由图乙可知，t=0.1s时，质点通过平衡位置，且向下振动，根据“头碰头，尾碰尾”可知，图乙可能是x=1m或x=5m处的质点振动图象，故选项B正确；‎ C．由图甲可知，图乙可知，故波速 质点Q第一次到达波峰相当于质点x=2m处的波峰传播到Q点，即 故选项C正确；‎ D．经过 已知内，振子走过的路程为；内，若振子从平衡位置或两级开始运动，则路程为。由于质点P不是从平衡位置或两级开始运动，故在这段时间内，质点P通过的路程不为30cm，实际上大于30cm，故选项D错误；‎ E．经过0.4s，波向前传播的距离为 即相当于x=4m处的质点运动形式传播到Q点，此时Q位于波谷，加速度达到正向最大，位移反向最大，故选项E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎16.一个长方形透明物体横截面如图所示，底面AB镀银，（厚度可忽略不计），一束光线在横截面内从M点的入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角α=53°，长方形厚度h=2cm，M、N之间距离s=3cm。求：‎ ‎(1)画出光路图，并求透明物体的折射率；‎ ‎(2)若光速为c=3.0×108 m/s，求光在透明物体中传播时间。‎ ‎【答案】(1) ，；(2)‎ ‎【详解】光路图如图所示 由几何知识可得：‎ 故可得 根据折射定律 可得 ‎(2)根据 ，可得 由几何知识可得 故光在透明物体中传播时间为 ‎ ‎