【物理】山东省烟台市2020届高三下学期高考适应性练习（一）试题（解析版）

【物理】山东省烟台市2020届高三下学期高考适应性练习（一）试题（解析版）

山东省烟台市2020届高三下学期 高考适应性练习（一）‎ 一、单项选择题 ‎1.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 光的偏振现象说明光是纵波 B. 杨氏双缝干涉实验说明光是一种波 C. 光从空气射入玻璃时可能发生全反射 D. 雨后路面上油膜形成的彩色条纹是由光的衍射形成的 ‎【答案】B ‎【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误；‎ B．干涉、衍射、偏振现象都说明光是一种波，故B正确；‎ C．光从光密介质射入光疏介质才会发生全反射现象，故C错误；‎ D．雨后路面的油膜是光的干涉现象形成的，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.城市中的路灯经常采用三角形的结构悬挂，如图所示为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OA可以绕通过A点且垂直于纸面的轴转动，钢索和硬杆的重力都可以忽略。现保持O端所挂重物不变，OA始终水平，将钢索的悬挂点B稍微上移，下列说法正确的是（　　）‎ A. 钢索OB对O点的拉力减小 B. 钢索OB对O点的拉力增大 C. 硬杆OA对O点的支持力不变 D. 硬杆OA对O点的支持力增大 ‎【答案】A ‎【详解】设OA中的支持力为N，OB中的拉力为T，对O点有 其中，由题意可知变大，故变小，变小，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎3.高空跳伞是空降兵的必修科目，在某次训练中，一空降兵从悬停在空中的直升飞机上自由跳下，从跳离飞机到落地的过程中空降兵沿竖直方向运动的v—t图像如图所示，最终空降兵以的速度落地。下列说法正确的是（　　）‎ A. 0~tl时间内，空降兵所受阻力不断增大 B. t1~t2时间内，空降兵处于超重状态 C. t1~t2时间内，空降兵运动的加速度大小增大 D. t1~t2时间内，空降兵运动的平均速度大小 ‎【答案】B ‎【详解】A．由速度时间图像可知，0~tl时间内，空降兵做匀加速运动，故其受到的阻力不变，故A错误；‎ B．t1~t2时间内，空降兵向下做减速运动，其加速度向上，故处于超重状态，故B正确；‎ C．速度时间图像的切线表示加速度，由图像可知，t1~t2时间内加速度不断减小，故C错误；‎ D．t1~t2时间内若空降兵做匀减速运动，则其平均速度为，由图像可知其位移小于匀减速运动的位移，故其平均速度，故D错误。‎ 故选B ‎4.如图所示，某理想变压器T的原线圈接在电压峰值为V的正弦式交变电源两端，向额定电压为15kV的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中总电流超过22mA时，熔断器内的熔丝就会熔断。不考虑输电线电能的损失，则熔断器的熔断电流大小为（　　）‎ A. ‎‎1.5‎A B. A C. ‎3A D. A ‎【答案】A ‎【详解】由题意可知，输入电压的有效值为220V，由 解得 当副线圈中电流为22mA时，由 原线圈中电流为 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5.随着航天技术的进步，人类并不满足于在太空作短暂的旅行，“空间站”是一种可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器，同时我们也可以利用航天飞机对空间站补充原料物资。若有一“空间站”正在地球赤道平面内的某一圆周轨道上运行，其离地球表面的高度恰好等于地球的半径。已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）‎ A. “空间站”运行的线速度大小为 B. “空间站”运行的加速度大小为 C. “空间站”由于受到阻力作用，运转速率将减小，轨道半径将增大 D. 航天飞机先到达与“空间站”相同的轨道，然后减速即可实现两者对接 ‎【答案】B ‎【详解】A．设地球质量为M，半径为R，则地球的第一宇宙速度为 对该空间站有 解得 故A错误；‎ B．地球表面加速度为 空间站的加速度为 故B正确；‎ C．空间站受阻力作用，速度变小，则其做近心运动，轨道半径变小，故C错误；‎ D．航天飞机先到达与“空间站”相同的轨道，若减速，则其轨道半径变小，不能实现对接，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平地面上，顶端A处切线水平。将一质量为m的小球（可视为质点）从轨道右端点C的正上方由静止释放，释放位置距离地面的高度为h（可以调节），不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. h = 2R时，小球刚好能够到达圆弧轨道的顶端A B. 适当调节h的大小，可使小球从A点飞出，恰好落在C点 C. 时，由机械能守恒定律可知，小球在轨道左侧能够到达的最大距地高度为 D. h = 4R时，小球从A点飞出，落地点与O点之间水平距离为4R ‎【答案】D ‎【详解】A．小球恰好到达A点时，由牛顿第二定律得 从释放点到A点，由机械能守恒得 解得 ‎，‎ 故A错误；‎ B．当小球恰好从A点飞出时，其水平速度最小，当小球下落高度为R时，水平位移为 因此，若小球能够从A点飞出，则其不可能落在C点，故B错误；‎ C．当时，小球不能到达A点，当重力分力大于向心加速度时，小球将做斜抛运动，因此小球速度不可能减为0，其能够到达距离地面的最大高度小于，故C错误；‎ D．当h = 4R时，小球到达A点的速度为v，由机械能守恒得 落地时间为 故落点与O点的水平距离为 故D正确。故选D。‎ ‎7.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A 由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）‎ A. 小球最终将静止在B点 B. 小球运动到B点时，细绳的拉力为0‎ C. 匀强电场的电场强度大小为 D. 在此过程中，小球的电势能一直增加 ‎【答案】C ‎【详解】A．小球在B点时，受到竖直向下的重力和水平向右的电场力，水平向左的拉力，合力不为0，故不可能静止在B点，故A错误；‎ B．小球作圆周运动，其在B点速度为0，故向心力为0，故 故B错误；‎ C．从A到B，由动能定理可得 故 故C正确；‎ D．小球从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎8.如图甲所示，在粗糙的水平地面上静止放置一质量为‎100kg的木箱。t=0时刻，某同学对其施加水平推力F的作用。已知水平推力F随时间t的变化关系图像如图乙所示，木箱与水平地面之间的动摩擦因数。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=‎10m/s2。则t=3s时木箱的速度大小为（　　）‎ A. ‎2m/s B. ‎2.5m/s C. ‎6m/s D. ‎8m/s ‎【答案】B ‎【详解】由于，由图像可知，从0.5s后木箱才开始运动，0.5s-3s对木箱由动量定理可得 由图像可得，外力F的冲量为 解得 故B正确；‎ 故选B。‎ 二、多项选择题 ‎9.如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光子照射逸出功为4.5eV的金属钨表面，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 这群氢原子跃迁时可能辐射出12种不同频率的光子 B. 金属钨表面所发出的光电子的最大初动能为8.25eV C. 氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子波长最短 D. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射出的光子的能量为2.36eV ‎【答案】BC ‎【详解】A．这群氢原子跃迁时可能辐射出种不同频率的光子，选项A错误；‎ BC．从n=4到n=1能级差最大，则跃迁发出的光子的频率最大，波长最短，最大光子的能量为（-0.85eV）-（-13.6eV）=12.75eV，则根据 ‎ 可知，金属钨表面所发出的光电子的最大初动能为12.75eV-4.5eV=8.25eV，选项BC正确；‎ D．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射出的光子的能量为（-0.85eV）-（-1.51eV）=0.66eV，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎10.一列简谐横波沿x轴传播，x轴上x1=‎1m和x2=‎4m处质点的振动图像分别如图甲和图乙所示。已知此两质点平衡位置之间的距离小于一个波长，则此列波的传播速率及方向可能是（　　）‎ A. v=‎3m/s，沿x轴正方向 B. v=‎0.6m/s，沿x轴正方向 C. v=‎0.4m/s，沿x轴负方向 D. v=‎1m/s，沿x轴负方向 ‎【答案】AD ‎【详解】若波沿x轴正向传播，则波长为 λ=4(x2-x1)=‎‎12m 则波速 若波沿x轴负向传播，则 ‎ ‎ 波长 λ=‎‎4m 则波速 则AD正确，BC错误。‎ 故选AD。‎ ‎11.如图所示，一简易升降机在箱底装有若干个相同的轻弹簧，在某次事故中，升降机吊索在空中突然断裂，忽略摩擦及其它阻力，升降机在从弹簧下端刚接触地面开始到运动到最低点的一段过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列关于升降机的加速度大小a、速度大小v、升降机重力做功WG、弹簧整体的弹性势能EP与升降机向下位移x的关系的图像中可能正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【详解】A．升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，开始阶段，重力大于弹力，加速度方向向下，向下做加速运动，加速度大小 当重力和弹力相等以后，弹力大于重力，加速度方向向上，向下做减速运动，加速度大小 加速度的大小先减小后增大，因为刚接触弹簧时升降机有一定的速度，则最后触地时加速度大于g，故A正确；‎ B．由上述分析可知，升降机的速度先增加后减小，根据可知速度v与位移x并非线性关系，选项B错误； ‎ C．升降机重力做功 即重力做功与x成正比关系，选项C正确；‎ D．弹簧克服弹力做功为 则弹性势能 则选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.如图所示，两根间距为l、电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨顶端e、f间接入一阻值为R的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆ab和cd。开始时金属杆cd处在导轨的下端，被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。现用沿导轨平面向上的恒定外力F（大小未知）使金属杆ab由静止开始加速运动，当金属杆ab沿导轨向上运动位移为x时，开始匀速运动，此时金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零，已知重力加速度为g，则（　　）‎ A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f B. 金属杆ab匀速运动的速度为 C. 金属杆ab达到匀速运动时，恒定外力F的瞬时功率为 D. 金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动过程中，定值电阻R产生的热量为 ‎【答案】BD ‎【详解】A．由右手定则可知， ab中产生的感应电流方向为从a到b，则流过定值电阻R 的电流方向为由f到e，选项A错误；‎ B．金属杆ab匀速运动时，金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零，则cd所受的安培力为 ‎ ‎ 设cd中的电流为I，则 ‎ ‎ 对ab棒 ‎ ‎ 解得 选项B正确； ‎ C．达到匀速时，对ab ‎ ‎ 则拉力F的功率 选项C错误；‎ D．由能量关系，金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中产生的总热量 ‎ ‎ 其中 解得 选项D正确。‎ 故选BD。‎ 三、实验题 ‎13.某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：‎ ‎①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；‎ ‎②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；‎ ‎③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；‎ ‎④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。‎ ‎(1)下列说法正确的是__________。‎ A.小球a的质量一定要大于小球b的质量 B.弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑 C.步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同 D.把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 ‎(2)本实验必须测量的物理量有_________。‎ A.小球的半径r B.小球a、b的质量m1、m2‎ C.弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2‎ D.小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3‎ ‎(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式______时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。‎ ‎【答案】 (1). AD (2). BD (3). ‎ ‎【详解】(1)[1]．A.小球a的质量一定要大于小球b的质量，以防止入射球碰后反弹，选项A正确；‎ B.弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，只要a球到达桌边时速度相同即可，选项B错误；‎ C.步骤②③中入射小球a的释放点位置不一定相同，但是步骤③④中入射小球a的释放点位置一定要相同，选项C错误；‎ D.把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，选项D正确。‎ 故选AD。‎ ‎(2) [2]．小球离开斜槽后做平抛运动，设其水平位移为L，则小球做平抛运动的时间 小球的竖直位移 解得 ‎ ‎ 碰撞前入射球a的水平速度 ‎ ‎ 碰撞后入射球a的水平速度 ‎ ‎ 碰撞后被碰球b的水平速度 如果碰撞过程系统动量守恒，则 m1v1=m1v2+m2v3‎ 即 整理得 则要测量的物理量是：小球a、b的质量m1、m2和小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3，故选BD。‎ ‎(3)[3]．由以上分析可知当满足关系式 时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。‎ ‎14.(1)某小组在“练习使用多用电表”实验中，按图甲所示原理图连接好电路。先断开开关S，将多用电表的选择开关置于直流电流“10mA”挡，红、黑表笔分别接触A、B接线柱，电表指针如图乙中a所示，则此时多用电表的读数为_________mA；再闭合S，将多用电表的开关置于直流电压“10V”挡，红、黑表笔分别接触B、C接线柱，电表指针如图乙中b所示，则此时多用电表的读数为_________V。根据先后这两次读数可粗略算出_________Ω。（以上结果均保留两位有效数字）‎ ‎(2)为进一步精确地测定(1)中的阻值，该实验小组设计了如图丙所示电路。连接好电路后，先断开S1，闭合S2时，调节滑动变阻器滑片P，使电压表和电流表都有一个适当的读数，记录两电表示数U1、I1；保持滑动变阻器滑片P不动，再闭合S1，记录两电表示数U2、I2。则_________。若电表的内阻对电路的影响不能忽略，则的测量值_________的真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。‎ ‎【答案】 (1)4.0 6.0 1.5×103 (2) 等于 ‎【详解】(1)[1][2][3]由图可知，图a位置多用电表的读数为4.0mA；图b位置多用电表读数为6.0V；则可估测电阻 ‎(2)[4][5]由电路可知S1断开时 ‎ ‎ S1闭合时 则 若考虑电表内阻的影响，则由电路可知S1断开时 ‎ ‎ S1闭合时 则 则Rx的测量值等于Rx的真实值。‎ 四、解答题 ‎15.如图所示，气缸内A、B两部分气体由竖直放置、横截面积为S的绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触且不漏气。初始时两侧气体的温度相同，压强均为p，体积之比为。现将气缸从如图位置缓慢转动，转动过程中A、B两部分气体温度均不变，直到活塞成水平放置，此时，A、B两部分气体体积相同。之后保持A部分气体温度不变，加热B部分气体使其温度缓慢升高，稳定后，A、B两部分气体体积之比仍然为。已知重力加速度为g。求：‎ ‎(1)活塞的质量；‎ ‎(2)B部分气体加热后的温度与开始时的温度之比。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【详解】(1)气缸转到竖直位置时，A在上，B在下，设此时两部分的体积均为V，则 对气体A，由玻意耳定律 对气体B，由玻意耳定律 又 ‎ ‎ 解得 ‎(2)设初态AB两部分气体的温度均为T，则最后状态时A部分气体的温度仍为T，B 部分气体温度升高后的温度为T′，则对气体A体积温度均不变，则压强不变仍为初态的p；对气体B，压强 ‎ ‎ 则 ‎ ‎ 解得 ‎16.如图甲所示，一电荷量为Q的正点电荷固定在A点，在距离A点为d处固定一竖直放置的足够长光滑绝缘杆，O、B为杆上的两点，AB连线与杆垂直。杆上穿有一可视为点电荷、质量为m的带正电小球，现让小球从O点由静止开始向下运动，以O点为x=0位置，竖直向下为正方向，建立直线坐标系。小球的电势能随坐标x的变化关系图像如图乙所示。已知静电力常量为k，重力加速度为g。‎ ‎(1)求小球运动至B点时的速度大小；‎ ‎(2)如果小球通过x=2d时的加速度a=‎1.5g，求小球所带电荷量。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【详解】(1)由图可知，小球从A运动至B点时，电势能增加量为E2-E1，则电场力做负功为 W电=E2-E1‎ 由动能定理 解得 ‎(2)如果小球通过x=2d时由牛顿第二定律 其中a=‎‎1.5g 解得 ‎17.如图所示，一足够长木板B的质量M=‎2kg，静止放在粗糙的水平地面上，现有一质量m=‎1kg的小滑块A以的初速度从木板的左端滑上木板。A、B之间的动摩擦因数，B与地面之间的动摩擦因数。重力加速度g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1)A、B相对运动过程中，B的加速度大小；‎ ‎(2)A、B之间因摩擦而产生的热量；‎ ‎(3)B在水平地面上滑行的距离。‎ ‎【答案】(1)‎0.5m/s2；(2)36J；(3)‎‎1.5m ‎【详解】(1)A、B相对运动过程中，对B由牛顿第二定律 ‎ ‎ 解得 aB=‎0.5m/s2‎ ‎(2)物块A的加速度 ‎ ‎ 当两者共速时 ‎ 解得 t=2s v=‎1m/s 此时A相对B的位移 ‎ ‎ A、B之间因摩擦而产生的热量 ‎ ‎ ‎(3)从开始运动到AB共速，B滑行的距离为 ‎ ‎ 共速后，AB一起向前做减速运动，加速度 滑行的距离 则B在水平地面上滑行的距离 x=x1+x2=‎1.5m。‎ ‎18.如图所示，整个空间有一垂直于直角坐标系xOy平面向里的足够大的匀强磁场，在y轴上从到之间有一厚度不计的固定弹性绝缘板。在x轴负半轴上某一位置有一个质量为m的不带电粒子A，以一定速率沿x轴向正方向运动，并与在原点O处静止的另一个质量为‎3m、所带电荷量为q的带正电的粒子B发生碰撞并粘在一起，形成新粒子C。已知碰撞时没有质量和电荷量损失，粒子均可视为质点，且所有粒子不计重力。‎ ‎(1)求A、B粒子碰撞过程中系统损失的动能；‎ ‎(2)如果让C粒子能够打到绝缘板上，求匀强磁场磁感应强度应满足的条件；‎ ‎(3)C粒子先与绝缘板碰撞两次后经过坐标为、的位置P（图中未画出），已知C粒子与弹性绝缘板碰撞没有能量和电荷量损失，求匀强磁场磁感应强度的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)或 ‎【详解】(1) A、B粒子碰撞过程中由动量守恒定律 ‎ ‎ 解得 系统损失的动能 ‎(2)若使粒子打到绝缘板上的最下端，则 由 解得 ‎ ‎ 若使粒子打到绝缘板上的最上端，则 由 解得 ‎ ‎ 则如果让C粒子能够打到绝缘板上，匀强磁场磁感应强度应满足的条件是 ‎(3) C粒子先与绝缘板碰撞两次后经过坐标为、的位置P，则运动轨迹如图 此时粒子C的轨道半径为r，则由几何关系可知 ‎ ‎ 则解得 r=L0‎ 或者 ‎ ‎ 解得 或者