【物理】四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期期末考试（解析版）

【物理】四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期期末考试（解析版）

四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期期末考试 ‎1.静止的发生衰变，其衰变方程为U→Th+X+γ，此衰变过程中亏损的质量为△m，光在真空中的速度为c，则（ ）‎ A. X为中子 B. X为质子 C. γ光子的能量等于△mc2‎ D. X为α粒子 ‎【答案】D ‎【分析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可判断X粒子；根据质能方程可计算反应放出的总能量，从而判断γ光子的能量与△mc2的关系．‎ ‎【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4电荷数为2，则X为α粒子，选项AB错误，D正确；此反应中释放的总能量为△mc2，此能量一部分乙原子核的动能形式存在，一部分以γ光子的形式放出，则γ光子的能量小于△mc2，选项C错误；故选D.‎ ‎2.飞镖比赛时，高个的甲运动员投掷飞镖时，抛出点离地面高h1=1.5m，飞镖离靶的水平距离为x，以速度v1=1m/s水平抛出，结果飞镖刚好投掷在靶心；矮个的乙运动员投掷飞镖时抛出点离地面高h2=1m，飞镖离靶的水平距离也为x，以速度v2=2m/s水平抛出，结果飞镖也刚好投掷在靶心，不计空气阻力，则靶心离地面的高度为（ ）‎ A. m B. m C. m D. m ‎【答案】D ‎【分析】飞镖在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动，列出两个方向的位移方程，联立求解.‎ ‎【详解】设靶心离地面的高度为h，则对高个子：x=v1t1；h1-h=gt12；对矮个子：x=v2t2；h2-h=gt22；联立解得h=，故选D.‎ ‎【点睛】本题就是对平抛运动规律的直接考查，知道飞镖水平方向上做匀速直线运动和竖直方向上做自由落体运动，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．‎ ‎3.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R ，R上并联一只理想电压表V2 .下列说法中正确的是 A. 若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变大 B. 若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C. 若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小 D. 若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大 ‎【答案】B ‎【详解】设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；若F不动，根据变压比公式，输入电压U1不变，则输出电压U2也不变；滑片P向下滑动时，R接入的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小，电阻R的电压： ，由于电流减小，故电压U增大，电压表V2读数增大，而V1示数不变，故A错误；由A的分析可知，当滑片向下滑动时，电阻增大，干路电流减小，小灯泡中电流减小，功率减小，故B正确；若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，则V1的示数不变，根据变压比公式，由于n2减小，故输出电压U2也减小，故灯泡消耗的功率减小，V2的示数也变小，故CD错误．故选B．‎ ‎4.地月拉格朗日L2点是卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点，即地月拉格朗日L2点与月球地球总在同一直线上，并且处在月球背面，如图所示．则与月球相比始终处在地月拉格朗日L2点的卫星在地球和月球共同引力作用下绕地球运行时，下列说法正确的是 A. 运行的周期比月球大月球大 B. 向心加速度比月球大 C. 线速度比月球小 D. 所受合外力比月球大 ‎【答案】B ‎【详解】由于地月拉格朗日点与月球、地球总在同一直线上，“鹊桥”号中继星绕地球运行角速度和周期与月球相等，A错误；因为“鹊桥”号中继星绕地球运行轨道半径比月球的轨道半径大，由可知向心加速度比月球大．B正确；由线速度可知线速度比月球大．C错误；卫星所受合外力等于绕地球运行的向心力，由于卫星质量比月球小得多，因此所受合外力远远小于月球，D错误．‎ ‎5.如图所示，质量为m=1kg的物块置于倾角为的粗糙斜面上，物块恰好处于静止状态。现用竖直向上的外力F作用在物块上，外力F由零缓慢增加，物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，则在物块发生移动之前，物块所受的斜面的支持力和摩擦力的值不可能为（ ）‎ A. 2N，2N B. 3N，3N C. 5N，5N D. N，N ‎【答案】ABD ‎【详解】没有加力F时，物块恰好处于静止状态，则有 解得 施加外力后，由于力F方向向上，所以物体仍恰好处于静止状态，物体受到的支持力和摩擦力的合力方向向上，设支持力与竖直方向的夹角为θ，则有 即 又由于物体始终静止，所以 A．，不符合要求，A错误，符合题意；‎ B．，不符合要求，B错误，符合题意；‎ C．且，符合要求，C正确，不符合题意；‎ D．，不符合要求，D错误，符合题意。‎ 故选ABD。‎ ‎6.如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到顶点A且速度刚好为零，若已知该物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，则由此可知 ‎ A. 该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速度一定也为v0‎ B. 该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速度不一定为v0‎ C. 该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度大小一定为v0‎ D. 该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度一定小于v0‎ ‎【答案】AD ‎【详解】物体从D点滑动到顶点A过程中,由动能定理可得: 由几何关系 ,因而上式可以简化为 即 从上式可以看出,到达顶点的动能与路径无关，所以该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速度一定也为v0，故A正确；B错误；该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点有动能定理可知： ‎ ‎ 与公式 比较可知：故C错误；D正确；故选AD ‎7.狗是人类最忠实的朋友，但是也会给环境、秩序，甚至人身安全带来威胁．据报道，某小区内，处在三楼的金毛犬，看到楼下外出归来的主人异常激动，从阳台水平飞出后落到主人头部，将主人的颈椎砸折．不考虑空气阻力，则在从阳台水平飞出后 A. 与人相撞前，金毛犬速度的方向不可能总与重力的方向垂直 B. 与人相撞前，金毛犬单位时间内速率的变化量总是不变 C. 与人相撞过程中，金毛犬对主人的作用力大小与它的重力有关 D. 与人相撞过程中，金毛犬对主人作用力的方向与它动量的变化方向相同 ‎【答案】AC ‎【详解】A、金毛犬在空中做平抛运动，只受重力与初速度垂直，此后速度要朝着力的方向偏转，速度逐渐接近竖直方向，故速度的方向不可能总与重力的方向垂直；故A正确.‎ B、由加速度的定义可知，即平抛在单位时间内的速度变化量均相同；但速率为速度的大小，其速率的变化量不同；故B错误.‎ C、相撞时金毛犬对主人的作用力F与主人对金毛犬的力是相互作用力相等，而对金毛犬受力分析可知与金毛犬的重力一起作用影响金毛犬的运动状态，两者有力的关系；则F与金毛犬的重力有关系；故C正确.‎ D、对金毛犬由动量定理可知，是和mg的合力的冲量等于金毛犬的动量变化，金毛犬对主人作用力不能代表合力，与动量变化的方向不同；故D错误.‎ 故选AC.‎ ‎8.在xOy坐标系中，存在以O为圆心、R为半径、垂直xOy平面向外的匀强磁场.现从O点沿x轴正方向发射一初速为v的电子，通过y轴时电子的速度方向与y轴的夹角为30°． 已知电子的质量为m、电荷量为e，则 A. 电子将从（0，）点通过y轴 B. 电子将从（0，2R）点通过y轴 C. 电子在磁场中运动的时间为 D. 匀强磁场的磁感应强度的大小为 ‎【答案】AD ‎【详解】粒子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，则有；据此并根据题意可得，粒子在磁场中的轨迹的圆心C必在y轴上，且P点在磁场区之外.过P沿速度方向作延长线，它与x轴相交于Q点.作圆弧过O点与x轴相切，并且与PQ相切，切点A即粒子离开磁场区的位置，这样也求得圆弧轨迹的圆心C，如图所示：‎ D、由图中几何关系得：，联立，解得：；故D正确.‎ A、B、图中OA的长度即圆形磁场区的半径R，由图中几何关系可得，故通过y轴的坐标为(0,);故A正确，B错误.‎ C、粒子对应的圆弧是整个圆的，因此粒子在磁场中运动的时间；故C错误.故选AD.‎ ‎9.如图1所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置.挡光条固定在物块的最前端光电门固定在木板上，并靠近物块的初始位置．已知挡光条的宽度为d，当地重力加速度为g．‎ ‎(1)调整实验装置，使木板水平，物块被弹射器弹开，在木板上做减速运动，通过光电门时，数字计时器记录挡光条的挡光时间为Δt，测得光电门中心到物块停止时其最前端的距离为x．重复以上实验过程，多得几组数据．以Δt2为纵坐标，以为横坐标，得到如图2所示的图线，已知图线的斜率为k，则木块与木板间的动摩擦因数μ=____________(用字母表示)．‎ ‎(2)考虑到空气阻力的影响，μ的测量值与真实值相比____________(填偏大”“偏小”或“相等”)．‎ ‎【答案】 (1). (2). 偏大 ‎【详解】（1）物体通过光电门时的速度为，物块在木板上做减速运动的加速度大小a=μg，由运动学公式有，解得：，则图线的斜率，即；‎ ‎（2）考虑空气阻力的影响，值的测量值与真实值相比偏大．‎ ‎10.连续两年春节，太原市用112.6万件LED点亮了龙城.拆下一组LED，发现它由三个相同的LED灯珠和一个定值电阻R0串联而成（图甲中虚线框内部分），供电电压为12V，由理论分析可知，每个小灯珠的工作电压应在3V~4V之间．为研究LED灯珠的伏安特性并测量 R0的值，小亮同学设计了图甲的电路进行实验．图中电源电压恒为12V，电压表的量程为2V、内阻为4.0kΩ；电流表量程为30mA、内阻很小可忽略．完成下列操作中的要求或填空：‎ ‎(1)为使电路能正常工作，a端应接电源的__________（选填“正极”或“负极”）；‎ ‎(2)为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择的是__________；‎ A.l.0kΩ B.4.0kΩ C. 8.0kΩ D.20.0kΩ ‎(3)正确选择Rx后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图乙中绘出了灯珠D的图线.其中，当R的滑动触头移动到N端时，电压表的示数为1.80V、电流表的示数为25.0mA.不考虑电压表和电流表对电路的影响，则R0的值为__________Ω； ‎ ‎(4)灯珠D在通过某一电流时的实际功率__________（选填“大于”、“小于”或“等于”）由图乙得到的测量值；‎ ‎(5)若将这一组LED灯珠直接接到电动势为12V、内电阻为152.0Ω的叠层电池两端，一组LED中三个灯珠的总功率为__________mW.（计算结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1) 负极 (2) B (3).48 (48.0) (4)大于 (5) 1.3×102(1.2×102~1.4×102)‎ ‎【详解】(1)灯珠正常发光要正向偏压，由图示电路图可知，使电路能正常工作，a端应接电源负极.‎ ‎(2)由图示电路图可知，三个电珠串联，电源电压为12V，每个电珠两端最大电压约为4V，‎ 改装后的电压表量程应为4V，因此串联电阻内阻应与电压表内阻相等，故选B；‎ ‎(3)电压表示数为1.8V，则小电珠两端电压为:1.8×2=3.6V，由图示电路图可知，定值电阻阻值:；‎ ‎(4)由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，流过灯珠的电流小于电流表示数，即电流测量值偏小，由P=UI可知，灯珠的实际功率大于测量值；‎ ‎(5)建立三个灯珠串联和电源构成的全电路欧姆定律：，即，在灯珠U-I坐标系内过和两个点作出电源的U-I图线,如图所示：‎ 由图示图线可知，一个LED灯珠的电压U=1.55V，电流I=14.2mA；‎ 而LED灯组的总功率为；‎ 代入数据得：..‎ ‎11.一质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)从倾角为θ=37°、长为L=6m的固定租糙斜面顶端由静止释放，滑块运动到斜面底端时的速度大小为v，所用的时间为t．若让此滑块从斜面底端以速度v滑上斜面，利滑块在斜面上上滑的时间为．已知重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎(1)滑块通过斜面端时的速度大小v；‎ ‎(2)滑块从斜而底端以速度v滑上斜面又滑到底端时的动能．‎ ‎【答案】（1）m/s；（2）1.2J ‎【详解】解：(1)设滑块和斜面间的动摩擦因数为μ，滑块下滑时的加速度大小为，滑块上滑时的加速度大小为，由牛顿第二定律可得 滑块下滑时有 滑块上滑时有 由题意有 联立解得μ=0.25‎ 则滑块在斜面上下滑时的加速度=4m/s2，滑块上滑时的加速度大小=8m/s2‎ 由运动学公式有 联立解得m/s ‎(2)设滑块沿斜面上滑的最大位移为x，则有 解得：x=3m 则滑块从斜面底端上滑到下滑到斜面底端的过程中，由动能定理有：‎ 解得： =1.2J ‎12.如图所示，一对倾斜的光滑平行金属导轨，其平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为L，接在两导轨间电阻的阻值为R.在与导轨垂直的虚线边界下侧，有方向垂直导轨平面向上的匀强磁场．现将质量为m、有效电阻为R的导体棒，在导轨上从距虚线边界上方L处由静止释放，导体棒进入磁场后恰好做匀速运动.巳知导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)导体棒进入磁场时速度的大小；‎ ‎(2)匀强磁场磁感应强度的大小.‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【详解】(1)设导体棒进入磁场时的速度为v0，由机械能守恒定律有:mgLsin30°=‎ 解得：‎ ‎(2)导体棒在磁场中做匀速直线运动，设感应电动势为E，感应电流为I，导体棒所受安培力大小为F E=BLv0 ‎ F=ILB 由力的平衡条件有:F=mgsin30° ‎ 解得：‎ ‎13.下列说法中正确的是___________．‎ A. 因为液体表面具有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力 B. 液晶既具有液体流动性，又具有光学各向异性 C. 晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大 D. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 E. 气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关 ‎【答案】BDE ‎【详解】A．根据分子动理论可知，分子间同时存在着引力和斥力，A错误 B．液晶液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，经常用来做屏幕，B正确 C．晶体熔化过程中虽然吸热，但是温度不变，温度是分子平均动能的标志，所以分子平均动能不变，C错误 D．根据热力学第二定律的微观解释，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，D正确 E．气体压强的微观解释：气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，E正确 ‎14.如图所示，粗细均匀的试管的横截面积为S，质量为m的活塞可在其内部无摩擦地滑动，它封闭了一段气柱，当试管水平放置且静止时，管内封闭气柱的长度为L，现使试管在水平面内以角速度绕位于试管开口端的轴匀速转动，此时活塞与转轴间的距离为L活塞不漏气，运动中封闭气体的温度不变，大气压强为，求：‎ ‎（i）试管转动时封闭气体的压强；‎ ‎（ii）试管转动时封闭气柱的长度。‎ ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【详解】(i)对于活塞 试管转动时，封闭气体的压强为 ‎(ii)对于封闭气体 解得 ‎15.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是 ‎ A. 双缝干涉实验证明光是一种波，薄膜干涉证明光是一种粒子 B. 双缝干涉是两束相干光相遇时出现的干涉现象；而薄膜干涉是一束光经薄膜的前后表面反射后相互叠加形成的干涉现象 C. 双缝干涉时，双缝间距越小干涉条纹间距越大；波长越长干涉条纹间距越大 D. 照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光 E. 泊松亮斑是衍射现象，证明了光是一种波 ‎【答案】BCE ‎【详解】A、光的干涉(双缝干涉，薄膜干涉)、衍射、偏振是波所具有的特性，都可以证明光是一种波；而光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性；故A错误.‎ B、双缝干涉是两束频率相同和振动方向相同的光波相遇而引起光的强度重新分布的现象；薄膜干涉是入射光分别从膜的前后两个表面反射回来后相遇产生干涉，若光程差为波长λ的整数倍则出现亮纹，若光程差为半波长λ的奇数倍则出现暗纹；故B正确.‎ C、根据双缝干涉条纹的间距公式知，双缝间距d越小干涉条纹间距越大；波长 越长干涉条纹间距越大；故C错误.‎ D、依据光的干涉现象，光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束某种颜色的反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力；故D错误.‎ E、当单色光照射在直径恰当的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑；故泊松是光的衍射现象造成的，证明了光的波动性；故E正确.‎ 故选BCE.‎ ‎16.玻璃半圆柱体横截面如图所示．O为圆心，A为半圆形的最高点，圆的半径为R．单色光束按如图方向沿截面入射到圆柱体上的B点，方向与底面垂直，∠AOB=60°．已知玻璃对该光的折射率n=，不考虑光的反射，求光束经底面折射后与AO延长线交点到O点的距离d．‎ ‎【答案】‎ ‎【详解】光束在B点折射时，入射角 ‎ 由折射定律有： ‎ 得，折射角 ‎ 光束在底面C点折射，入射角 ‎ 则 ‎ 折射角 ‎ 折射光线交AO延长线于D点，‎ 由几何知识： ‎ ‎．‎