广东省佛山市2020届高三物理质量检测试题（二）（含解析）

广东省佛山市2020届高三物理质量检测试题（二）（含解析）

广东省佛山市2020届高三物理质量检测试题（二）（含解析） ‎ 一.选择题 ‎1.2020年1月3日，“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电；静止的Pu衰变为铀核U和X粒子，产生热能并放出频率为ν的γ光子。已知：Pu、U和X粒子的质量分别为mPu、mU和mX，普朗克常数为h，光速为c。则下列说法正确的是 A. X粒子是He B. U的比结合能比Pu的大 C. 释放出的γ光子能量为(mPu—mU—mX)c2‎ D. 若γ光子照射到某金属并发生光电效应，则光电子的最大初动能为hν ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X粒子质量数为4，电荷数为2，为，选项A错误；因反应放出能量，可知的比结合能比 的大，选项B正确；反应释放的总能量为(mPu-mU-mX)c2，因为有热量放出，则释放出的γ光子能量小于(mPu-mU-mX)c2，选项C错误. 若γ光子照射到某金属并发生光电效应，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能小于hν，选项D错误；‎ ‎2.拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25m，使球在离手时获得一个竖直向下4m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变，g取10m/s2，则每次拍球 A. 手给球的冲量为1.6 kg·m/s B. 手给球的冲量为2.0kg·m/s C. 人对球做的功为3.2J D. 人对球做的功为2.2J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】人排球的过程，由动量定理：，则，则手给球的冲量小于1.6 kg·m/s，选项AB错误；由动能定理：，解得，选项D正确，C错误。‎ ‎3.下图电动机线框abcd的面积为S，匝数为n，匀强磁场磁感应强度为B，线框平面与磁场平行。若此时闭合开关，则下列说法正确的是 A. 该线框将会顺时针转动 B. 转动过程中线圈中电流和流过R的电流方向都不变 C. 若同时调转电极和磁极方向，则线圈的转动方向改变 D. 线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为nBS ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由左手定则可知，该线框将会顺时针转动，若此时闭合开关，则线框将会顺时针转动，选项A正确；转动过程中线圈中电流方向变化，流过R的电流方向不变，选项B错误；根据左手定则，若同时调转电极和磁极方向，则线圈受力方向不变，转动方向不变，选项C错误；线框转过90°时，穿过线框平面的磁通量最大，且为BS，选项D错误。‎ ‎4.如图，在理想变压器AB端加有u=180sin100πt(V)的交变电压，电动机额定功率为45W，额定电流为1.5A，电阻R阻值为20Ω，电流表为理想电表。通电后电动机正常工作，则 A. 通过电动机的交变电流频率为0.02Hz B. 电阻R的电压为20V C. 变压器原、副线圈匝数比为3：1‎ D. 电流表读数为4.5A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】交流电的频率为，则通过电动机的交变电流频率为0.02Hz，选项A错误；次级电流为1.5A，则电阻R的电压为UR=1.5×20V=30V，选项B错误；变压器初级电压有效值，则次级电压：，可知变压器原、副线圈匝数比为:，选项C正确；电流表读数：，选项D错误.‎ ‎5.如图，倾角为θ、质量为M的斜面体静止在光滑水平面上。现有质量为m的物块，以初速度v0从斜面上某处沿斜面减速下滑。已知物块与斜面体间的动摩擦因数为μ，则在此过程中 A. 斜面体向右运动 B. 斜面体对物块做负功 C. 地面给斜面体的支持力等于(m+M)g D. 物块和斜面体构成的系统动量守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对系统，水平方向受合外力为零则水平方向动量守恒，选项D错误；物块下滑时做减速运动，则水平向左的动量减小，由动量守恒定律可知，斜面体水平向左的动量必然增加，即斜面体向左运动，选项A错误；物块的动能和重力势能均减小，则机械能减小，则斜面体对物块做负功，选项B正确；物块沿竖直方向加速度有向上的分量，可知物块失重，则地面给斜面体的支持力小于(m+M)g，选项C错误.‎ ‎6.新能源汽车近几年发展非常迅速，下表是某品牌电动汽车相关参数。请根据相关参数判断以下哪些说法正确：(假设汽车以30m/s匀速行驶时的阻力为车重的0.05倍，汽车电能转化为有用功的效率为80%，重力加速度g取10m/s2)‎ A. 汽车在0~30m/s的加速过程中的平均加速度大小为6m/s2‎ B. 汽车刹车由30m/s减速到0所用时间最短为1s C. 当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为75kw D. 当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车的续航里程(最大行驶距离)约为216km ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车在0~30m/s的加速过程中的平均加速度大小为 ‎，选项A正确；因制动最短距离为30m，可知汽车刹车由30m/s减速到0所用时间最短为，选项B错误；当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为，选项C错误；根据，则当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车的续航里程(最大行驶距离)约为，选项D正确.‎ ‎7.“鹊桥”号是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点附近的中继通信卫星，如图它以地月连线为轴做圆周运动，同时随月球绕地球运转。已知地球质量为M，月球质量为m，月球的轨道半径为r，公转周期为T，引力常数为G；当卫星处于地月拉格朗日点L1或L2时，都能随月球同步绕地球做圆周运动。则以下说法正确的是 A. “鹊桥”号仅受月球引力作用 B. 在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的线速度大 C. 在拉格朗日L1点工作的卫星，受到地球的引力一定大于月球对它的引力 D. 拉格朗日L2点与地心的距离为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】鹊桥”号同时受到地球和月球的引力作用，选项A错误；在L2点工作的卫星与在L1点工作的卫星具有相同的角速度，则在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的线速度大，选项B正确；在拉格朗日L1点工作的卫星，受到的合外力方向指向地球，则受地球的引力一定大于月球对它的引力，选项C正确；对月球：‎ ‎，解得，可知拉格朗日L2点与地心的距离大于，选项D错误.‎ ‎8.如图所示，在竖直平面内有一光滑直杆MNM，杆与水平方向夹角为α，一质量为m的带电小球套在直杆上，小球带电量为+q，杆所在的空间有一匀强电场，场强方向平行于杆所在的竖直平面，将小球从杆的顶端由静止释放，小球在直杆上运动的时间与α(0°≤a≤90°)角的大小有关，当α=60°时，时间最短，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A. 电场方向可能与水平成60°角指向左下方 B. 小球受到的电场力和小球重力的合力与水平成60°角指向左下方 C. 电场强度大小可能为 D. 小球沿杆下滑的过程中电场力可能不做功 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】当α=60°时，时间最短，可知沿杆的加速度最大，若电场方向与水平成60°角指向左下方。则小球所受的电场力沿杆向下，此时小球沿杆的加速度最大，最大值为 选项A正确；小球受到的电场力和小球重力的合力与水平成60°角指向左下方，则此时的加速度小于，则下滑的时间不是最短的，选项B错误；由受力分析可知，电场力qE可以等于重力mg，此时场强方向与水平方向夹角为（90°-α），选项C正确；若电场方向垂直斜杆向上或向下，则小球沿杆下滑的过程中电场力不做功，选项D正确.‎ ‎9.住在海边的小明，跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩，下列相关说法正确的是 A. 出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大 B. 小明在下雨时发现，雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的 C. 到了高原地区，小明发现，尽管气温变化不大，但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，这是瓶内空气压强变大的缘故 D. 小明发现在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为水具有表面张力的缘故 E. 白天很热时，开空调给车内降温，此时空调机从车内吸收的热量多于向车外排放的热量 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】出发前给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时，温度会升高，由气态方程可得，胎压会增大，选项A正确；雨水流过车窗时留有痕迹，说明水对玻璃是浸润的，选项B正确；高原地区，气压较低，瓶内的气体压强会大于瓶外的压强使得车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了，选项C错误； 在晴天大风刮起时，沙漠会黄沙漫天，海上不会水雾漫天，这是因为水具有表面张力的缘故，选项D正确；白天很热时，开空调给车内降温，因空调本身也要产生热量，则此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量，选项E错误.‎ ‎10.如图所示，一束黄光和一束蓝光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α=45°，β=60°，光速C=3×108m/s则下列说法正确的是 A. 两束光穿过玻璃柱体所需时间相同 B. PM是黄光，PN是蓝光 C. 玻璃对PM光束的折射率为 D. PM光束在该玻璃中传播的速度为×108m/s E. 若将PM光束从N点沿着MO方向射入，一定不会发生全反射 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】玻璃对蓝光的折射率较大，可知PM是黄光，PN是蓝光，选项B正确；根据v=c/n可知，蓝光在玻璃中传播速度较小，则蓝光穿过玻璃柱体所需的时间较长，选项A错误；玻璃对PM光束的折射率为，选项C正确；PM光束在该玻璃中传播的速度为，选项D错误；PM光线发生全反射的临界角为，则C=45°，则若将PM光束从N点沿着MO方向射入，此时的入射角一定小于临界角，则一定不会发生全反射，选项E正确；‎ 二.非选择题 ‎11.某实验小组用如图(a)的实验裝置校对流量计。盛水容器上端开口，下端有横截面一定的细管(厚度可忽略)与流量计相连(流量计可测得每秒流出液体的体积)。打开开关让水沿水平方向喷出，为保证流速恒定，实验时不断给容器加水保持液面稳定，已知当地的重力加速度为g。‎ 请完善如下实验步骤 ‎(1)安装器材前用螺旋测微器测量细管的直径如图(b)，其直径为d=___________mm；‎ ‎(2)按图(a)安装好实验器材，测定喷口到地面的竖直距离y，再打开开关让水喷出；‎ ‎(3)待水流运动稳定后，读出流量计读数：测量___________，计算水喷出时的初速度；‎ ‎(4)测得水喷出时的初速度为v，则液体的流量表达式Q=___________，代入具体数值可计算出实际流量。‎ ‎(5)将实际流量值与读数值比较，进行流量计校对。‎ ‎【答案】 (1). 6.860mm (2). 液体的水平射程x (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）直径为d=6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm；‎ ‎（3）待水流运动稳定后，读出流量计读数：测量液体的水平射程x，计算水喷出时的初速度；‎ ‎（4）液体的流量表达式：‎ ‎12.小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。‎ 他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：‎ a．电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300μA，内阻rA=1000Ω)；‎ b．滑动变阻器R(0-20Ω)；‎ c，两个定值电阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；‎ d．待测电阻Rx；‎ e．待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2Ω)‎ f．开关和导线若干 ‎(1)根据实验要求，与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)‎ ‎(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V；电源内阻r=___________Ω，(计算结果均保留两位有效数字)‎ ‎(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：‎ ‎①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；‎ ‎②断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；‎ ‎③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)‎ ‎【答案】 (1). R2 (2). 3.0 (3). 2.1 (4). (5). 相等 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；‎ ‎（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻 ‎（3）由题意可知： ，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成： ，，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。‎ ‎13.如图，PQ分界线的右侧空间有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0沿AC方向由A点射入。粒子经D点时速度的偏向角(偏离原方向的夹角)θ=60°。(不计重力)‎ ‎(1)试求AD间的距离；‎ ‎(2)若去除磁场，改为纸平面内垂直于AC方向的匀强电场，要想由A射入的粒子仍然能经过D点，试求该电场的强度的大小及方向；粒子此时经D点时速度的偏向角比60°角大还是小?为什么?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度偏角为，则粒子转过的圆心角为，‎ 即AD=R 由 得AD=‎ ‎ ‎ ‎（2）经D点，‎ 而，，‎ 解得，方向垂直AC向上 速度偏向角，‎ 解得 而即 ，则 ‎14.如图所示，一质量为3m、厚度h=0.05m的木板C，静放在粗糙水平地面上。在木板C上静放一质量为2m的弹性小物块B：B所处位置的右侧光滑，长L1=0.22m；左侧粗糙，长L2=0.32m；B与其左侧的动摩擦因数μ1=0.9：竖直固定、半径R=0.45m的光滑圆弧轨道，其最低点与木板C右端等高相切。现有一质量为m的弹性小物块A，从轨道最高点由静止下滑。已知C与地面间动摩擦因数μ2=0.25，小物块A、B可看为质点，重力加速度g取10m/s2。试求：‎ ‎(1)A刚滑上C时的速度大小；‎ ‎(2)A、B碰后瞬间的速度大小；‎ ‎(3)试分析判断，小物块A是否会滑离木板C；如果会，试求小物块A落地瞬间与木板C右端的水平距离。‎ ‎【答案】（1）3m/s（2）v1=-1m/s，v2=2m/s（3）会，0.108m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对物体A，由动能定理有 解得 ‎（2）弹性小物块A和B碰撞，设向左为正方向，动量守恒定律有 又能量守恒定律 解得v1=-1m/s，v2=2m/s ‎（3）由于小物块B向左运动进入C的粗糙区域，则C不会向右运动，而小物块A运动方向向右，C上表面右边光滑，故A将会从C右边飞出 在A未飞出C时，对B有 得 对C有 得a2=1m/s2‎ 设经过t1时间BC共速，此时A还未从C飞出 ‎ 得t1=0.2s；‎ A的位移大小 得 B的位移 可得：x2=0.22m C的位移 可得x3=0.02m 由于x1+x3=0.22=L1，故此时A刚好从C的右端飞出；‎ x2-x3=0.2t3可知，BC停下后A才落地 故A落地瞬间与木板C右端得水平距离 三.选考题 ‎15.如图所示，一气缸开口向上竖直放置，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体，活塞上放有一重物，活塞和重物的总质量为m，距气缸底部的高度为h1，此时缸内气体温度为T1。在气缸内注入汽油并迅速完全燃烧，使气体温度急剧升高，重物与活塞沿气缸加速上升。当活塞距缸底高度为h2时，速度达到最大值。若此时汽油燃烧释放的热能为Q0，气缸对外释放的热量为Q1，气体内能增加了△E，外界大气压强为P0。不计活塞所受摩擦阻力，试求：‎ ‎(i)气缸注入汽油前气体的压强，以及活塞速度达最大值时，气体的压强及温度；‎ ‎(ii)活塞的最大速度(设活塞与重物一直一起运动)。(不考虑汽油燃烧前后气缸内被封闭气体种类及质量等的变化，仍将其看作是质量一定的同种理想气体。)‎ ‎【答案】（ⅰ）；； （ⅱ）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（ⅰ）对活塞：‎ 解得 由于气体等压变化，‎ 则： ，解得 ‎（ⅱ）对气体 对活塞 解得 ‎16.甲乙两列横波传播速率相同，分别沿x轴正方向和负方向传播，t1时刻两列波的前端刚好分别传播到质点A和质点B，如图所示。已知横波甲的频率为2.5Hz，求：‎ ‎(i)在t1时刻之前，x轴上的质点C已经振动的时间；‎ ‎(ii)在t1时刻之后的2.5s内，x=+3处的质点位移为－6cm的时刻。‎ ‎【答案】（1）0.6s（2）t1+1.2和t1+2.0s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由 可得 则 解得 ‎（2）x=+3处的变化质点位移为6cm，则说明两列波的波谷同时到达x=+3处，则有甲波的波谷到达x=+3处得时间为 （n=0、1、2、3……）‎ 乙波的波谷到达x=+3处的时间为 （n=0、1、2、3……）‎ 由 可解得m=2n-1‎ n=1，m=1，t=1.2s n=2，m=3，t=2.0s n=3，m=5，t=2.8s 在t1时刻之后得2.5s内，x=+3处的质点的位移为-6cm得时刻为t1+1.2s和t1+2.0s.‎