安徽省蚌埠市2020届高三第二次教学质量检查考试理综物理试题 Word版含解析

安徽省蚌埠市2020届高三第二次教学质量检查考试理综物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 蚌埠市2020届高三年级第二次教学质量检查考试 理科综合 一、选择题 ‎1.如图为氢原子能级示意图。光子能量为12.75eV的一束光照射处于基态的大量氢原子，大量氢原子将发生能级跃迁，发出的光可能有几种频率 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 根据波尔理论，可知当光子能量为12.75eV时，氢原子到达的最大能级为第4能级，结合数学公式得出放出不同频率光子种类数目为6，故D正确ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎2.一物体沿直线运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是 A. 0-2s内，物体的加速度为5m/s2 B. 2-4s内，物体发生的位移为6m C. 0-4s内，物体平均速度为1m/s D. 2-4s内与4-6s内的平均速度相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. v-t图像的斜率代表加速度，0-2s内，物体的加速度为，故A错误；‎ - 18 -‎ B. v-t图面积代表位移，2-4s内面积为负，所以物体发生的位移为，故B错误；‎ C. 0-4s内，物体的平均速度为 ，故C正确；‎ D. v-t图像的面积代表位移，2-4s内的面积比4-6s内的面积大，则2-4s内的平均速度比4-6s内的平均速度大，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.如图甲，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方，图乙为示意图。如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变化 A. F1变大，F2变大 B. F1变小，F2变小 C. F1变大，F2变小 D. F1变小，F2变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD.设OA与OB之间的夹角为，对O点受力分析可知 - 18 -‎ 因角逐渐变大，由数学知识可知，F1变小，F2变小，故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.2019年10月31日为“2019年国际暗物质日”，当天，中国锦屏实验室和英国伯毕实验室作为两个世界著名暗物质实验室首次进行了公开互动。假设某一行星绕恒星中心转动，行星转动周期的理论值与实际观测值之比，科学家推测，在以两星球球心连线为半径的球体空间中均匀分布着暗物质，设恒星质量为M，据此推测，暗物质的质量为 A. k2M B. 4k2M C. （k2-1）M D. （4k2-1）M ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 球体空间中均匀分布着暗物质，设暗物质质量为m，行星质量为，球心距离为R，由万有引力定律，行星转动周期的理论值为 行星转动周期的观测值为 解得 故C正确ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，曲线ACB处于匀强电场中，O为AB的中点，OC长为L，且与AB垂直。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子仅在电场力作用下沿ACB依次通过A、C、B三点，已知粒子在A、B两点的速率均为2v0，在C点的速度大小为，且方向与OC - 18 -‎ 垂直。匀强电场与曲线所在的平面平行，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为 ‎ ‎ A. ，沿CO方向 B. ，沿CO方向 C. ，沿OC方向 D. ，沿OC方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD. 因粒子在A、B两点的速率均为2v0，则A、B两点是等势点，AOB是一条等势线，所以OC是电场线，又粒子带正电，粒子仅在电场力作用下沿ACB运动，A点的速率大于C点的速率，则电场线方向沿CO方向；从A到C由动能定理 解得 故A正确BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎6.通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度与导线中的电流强度成正比，与距导线的距离成反比。有四条垂直纸面且互相平行的固定长直导线，它们与纸面的交点分别为P、Q、N及S，四点的连线构成一个正方形。以正方形中心O点为原点建立平面直角坐标系，x轴与PS边平行，M为PS边的中点。已知四条导线中的电流大小相等，方向均指向外，与纸面交点为S的导线在M点的磁感应强度大小为B，则下列叙述正确的是 - 18 -‎ A. 四条导线在O点磁感应强度等于零 B. 四条导线在M点的磁感应强度大小为 C. 与纸面交点为S的导线所受安培力的方向为由S指向O D. 在x轴上坐标为r且r>0的任一点，其磁场方向均与Ox方向相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 因四条导线中的电流大小相等，O点距导线的距离均相等，由右手螺旋定则可知，四条导线在O点的磁感应强度等于零，故A正确；‎ B.设四条导线中电流为I，MS间距为x，由题可知，磁感应强度可写为 ‎（k为比例系数）‎ 由右手螺旋定则可知，导线P、S在M点的产生的磁感应强度为零，设PQ和QN之间的夹角为，由几何关系可知 导线Q、N在M点的磁感应强度为 由磁感应强度的矢量叠加可知，M点的磁感应强度为 故B错误；‎ C. 由右手螺旋定则可知，导线P、Q、N在S的磁感应强度垂直于SO - 18 -‎ 指向左上方，再由左手定则可知，导线S所受安培力的方向为由S指向O，故C正确；‎ D. 在SN中点处，由右手螺旋定则可知，导线SN在此点的合磁感应强度为零，导线PQ在此点的合磁感应强度垂直与Ox方向，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.如图所示，一单匝圆形线圈两端与平行导轨相连接，整个装置处于水平面内。圆形线圈的直径与平行导轨的宽度相等，均为L，平行导轨区域处于垂直纸面向里的磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，圆形线圈处于垂直纸面向外的磁场中，其磁感应强度的大小B随时间变化。质量为m、长度为L的金属杆垂直放置在平行导轨上，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，金属杆与平行导轨间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知金属杆的电阻为R，其它部分电阻均不计，重力加速度为g。下面说法正确的是 A. 若，则金属杆在导轨上保持静止 B. 若，则金属杆在导轨上保持静止 C. 若给金属杆水平向右的速度，且，则金属杆匀速运动 D. 若给金属杆水平向右的速度，且，则金属杆匀速运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当金属杆恰好在导轨上保持静止时，安培力与摩擦力等大反向，有 解得 - 18 -‎ 由，根据数学知识可知，当时，金属杆保持静止，故B正确A错误；‎ CD.由题可知，此时金属杆所受安培力与摩擦力大小相等，即 电路中的电动势为 由右手螺旋定则可知，圆形线圈产生的感应电动势与金属杆的感应电动势方向相反，金属杆的感应电动势为 当圆形线圈中的磁感应强度时，感应电动势为 ‎ ‎ 则有 ‎ 当圆形线圈中的磁感应强度时，感应电动势为 此时 ‎ 故C正确D错误。‎ 故选BC。‎ ‎8.小球自水平地面上方A处自由下落，经时间t落地。若在A处对小球施加一个竖直向上的恒力F作用（如图所示），使小球由静止开始竖直向上运动，经时间t撤去恒力F，小球又经时间2t恰好落到地面，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则 - 18 -‎ A. 撤去恒力F时小球的速度大小为 B. 小球的质量为 C. 3t时间内小球机械能的增量为 D. 小球落到地面时的速度大小为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A.设A点距地面高度为h，从A点到撤去恒力的高度为H，施加恒力时的加速度为a，则有 解得 撤去恒力时的速度为 故A正确；‎ B.施加恒力时，由牛顿第二定律可知 解得 - 18 -‎ 故B正确；‎ C. 机械能的增量为除重力或弹力以外的其它力做功，由题可知恒力做做功，则 故C错误；‎ D.从撤去恒力时，取向上为正方向，由运动学公式，落到地面速度为 故D错误。‎ 故选AB。‎ 二、非选择题 ‎9.某次实验中，小明用螺旋测微器测量一块金属板的厚度，刻度如图甲所示，读数为__________mm；用游标为20分度的游标卡尺测量该金属板的宽度，部分刻度如图乙所示，读数为__________cm。‎ ‎【答案】 (1). 2.398（2.396～2.399之间均给分） (2). 2.015‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]由图可知，螺旋测微器读数为 ‎ ‎[2]由图可知，游标卡尺读数为 ‎10.某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内电阻r：‎ - 18 -‎ ‎（l）某成员用多用电表的直流电压“2.5V”挡进行测量，结果指针偏转如图所示，则该电池的电动势约为__________V。‎ ‎（2）估测后，该小组成员经过充分讨论后，利用下列器材进行实验：‎ A.毫安表A1（量程0-0.2mA，内阻r1=1.0Ω）‎ B.毫安表A2（量程0-200mA，内阻r2约为0.003Ω）‎ C.滑动变阻器R（0-15Ω）‎ D.定值电阻R。=2.0Ω E.定值电阻R1=9999.0Ω F.开关一个，导线若干 ‎①为了使测量尽可能精确，请将虚线方框内的实验电路图补充完整；‎ ‎（ ）‎ ‎②实验时，A1的示数为I1，A2的示数为I2，根据实验数据绘出I1-I2的图象如图所示，则该电池的电动势为__________V，内阻为r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 1.55 (2). (3). 1.60 (4). 2.00‎ - 18 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（l）[1]由图，选0-250V表盘，则读数为 ‎ ‎（2）① [2]因题中未给电压表，故需把毫安表改装，则用.毫安表A1与定值电阻R1串联，且滑动变阻器串联接入电路，定值电阻R0保护电路，故电路图为 ‎② [3][4]由闭合电路的欧姆定律可得 化简得 结合图像可知，，则 ‎ ，则 ‎11.如图所示，竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上，直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧，P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时，系统位于A处，某时刻弹簧解锁（时间极短）使P、Q分离，Q沿水平面运动至D点静止，P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C，最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg，Q的质量为m2=0.8kg，半圆轨道半径R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：‎ ‎（I）AD之间的距离；‎ ‎（2）弹簧锁定时的弹性势能；‎ ‎（3）Q与水平面之间的动摩擦因数。（结果保留两位小数）‎ ‎【答案】（1）0. 8m （2）6J（3）0.31‎ - 18 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设物块P在C点时的速度v，AD距离为L，由圆周运动和平抛运动规律，得 解得 ‎ ‎（2）设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、，弹簧锁定时的弹性势能为，‎ 由动量守恒定律和机械能守恒定律，得 联立解得 ‎（3）设Q与水平面之间的动摩擦因数为，由动能定理，得 解得 ‎12.如图，在竖直的xOy平面内有一个半径为R的圆形区域与x轴相切于O点，在圆形区域外（包括圆形边界）的空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，xOy平面内有沿y轴负方向的匀强电场。现从坐标原点O以速率v向第一象限内的不同方向发射相同的带电小球，小球的质量为m、电荷量为-q（q>0），所有小球均在磁场中做匀速圆周运动，且都能沿平行于x轴的方向进入圆形区域并再次通过O点，不计小球间的相互作用，重力加速度为g，求：‎ ‎（l）匀强电场的电场强度大小；‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度大小；‎ - 18 -‎ ‎（3）沿与x轴正向成60°角发射的小球从开始运动到再次通过O点经历的时间。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球在磁场中做匀速圆周运动，则电场力和重力平衡即 ‎ 匀强电场场强 ‎（2）小球从O点以与x轴成θ角射入第一象限运动轨迹如图，‎ 轨迹圆心C′与交点D的连线平行y'轴，由几何关系可知，四边形C′DCO是菱形，‎ 小球在磁场中运动的轨道半径为 ‎ 洛伦兹力提供向心力，即 可得磁感应强度 ‎（3）小球从O点以与x轴成角射入第一象限 - 18 -‎ 小球在磁场中的运动周期 小球在磁场中运动时间 由上式可知小球在圆形区域做匀速直线运动，通过的距离 运动时间 从O点出发到再次回到O点的运动时间 将代入，解得 三、选考题 ‎13.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，在每200mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，实验中利用注射器测出200滴该溶液的体积为1mL，已知1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积为175cm2，则油酸分子大小约为__________m（保留3位有效数字）。在该实验中，液体表面的张力使液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为______（填“引力”或“斥力”），分子间距离__________（填“大于”、“等于”或“小于”）液体分子的平衡距离。‎ ‎【答案】 (1). (2). 引力 (3). 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]由题可知，一滴油酸得总体积为 则油酸分子大小为 ‎ ‎[2] 液体表面的张力，是因分子间作用力表现为引力；‎ ‎[3]当分子间作用力表现为引力时，分子间距大于液体分子的平衡距离。‎ - 18 -‎ ‎14.如图甲所示，一根粗细均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管中有一段长度为24cm的水银柱，下端封闭了一段长度为16cm的空气柱。现将该玻璃管在竖直平面内缓慢旋转至开口向下且与水平方向成30°角的位置，如图乙所示，水银未流出，求此时试管内封闭气柱的长度。（设环境温度保持不变，大气压强恒为76cmHg）‎ ‎【答案】25cm ‎【解析】‎ ‎【详解】设试管横截面积为S，图乙中封闭气柱的长度为L 图甲中封闭气体压强为 体积为 图乙中封闭气体压强为 体积为 由玻意耳定律 解得 ‎15.如图所示，一个竖直方向上 - 18 -‎ 弹簧振子由一只轻质弹簧和一个物块组成，在物块上安装一只记录笔。当弹簧振子沿竖直方向自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录印迹如图所示。如果空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，根据记录印迹图像可以确定弹簧振子的振幅为__________ （用字母y1、y2表示），在图中从P到Q的时间内，振子受到的重力冲量大小__________ （填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧弹力的冲量大小，若拉动纸带的速度提升到2v，则振动周期为__________。‎ ‎【答案】 (1). (2). 等于 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]由图可知，弹簧振子的振幅为 ‎[2] 从P到Q的时间内，振子仅受到重力冲量和弹簧弹力的冲量，因P点和Q点速度为零，由动量守恒定律，可知合外力冲量为零，故振子受到的重力冲量大小等于弹簧弹力的冲量大小；‎ ‎[3] 拉动纸带的速度提升到2v，但弹簧振子得运动情况并未发生改变，则周期不变，故振动周期仍为 。‎ ‎16.如图示为一透明柱体的纵截面，柱体的上半部分是高度为R的圆柱体，其上表面是圆心为C、半径为R的圆形平面，柱体的下半部分是球心为O、半径为R的半球体，A、B是半球面上的两点且∠AOB=120°，AB与CO垂直。位于C处的光源发出一束单色光射向A点，经球面折射后，恰好沿平行CO的方向射出。‎ ‎（1）求此透明柱体的折射率；‎ ‎（2）若由该单色光组成的截面为圆形的平行光束垂直上表面射向这个透明柱体，并全部能从下表面射出，则该光束的截面半径最大为多少？（不考虑多次反射的影响）。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ - 18 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由C点射向A点的光路如图中，由几何关系知 在球面上折射时的入射角i=30°，折射角r=60°，透明材料的折射率为 ‎（2）平行光束边缘光线射到球面处的入射角为临界角θ 则有 由几何关系可得，平行光束截面半径 解得 - 18 -‎ ‎ ‎ - 18 -‎