安徽省皖南八校2020届高三下学期4月联考物理试题 Word版含解析

安徽省皖南八校2020届高三下学期4月联考物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2020届4月皖南八校联考物理试卷 一、选择题 ‎1.2019年9月10日，我国国产首批医用钻－60原料组件从秦山核电站启运，这标着着我国国伽马刀设备“中国芯”供应同题得到解决，核电站是利用中子照射钻－59制备钻－60，伽马刀是利用钻－60发生衰变释放的射线工作的，已知钻－60的半期约为5.3年，下列说法正确的是（ ）‎ A. 秦山核电站制备钴－60的反应是重核衰变 B. 钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60少一个电子 C. 钻－60发生衰变后生产的新核比钻－60多一个中子 D. 钻－60制成后，经过5.3年剩下的钻－60的约有一半 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．利用中子照射钻－59制备钻－60是原子核的人工转变，重核裂变是质量较大的核停获中子后分裂成两个(或多个)中等质量接的反应，钻一60是中等核，故A错误；‎ BC．钻－60发生衰变释放的电子是钻－60原子核中的中子转变为质子，同时释放一个电子，新核比钻－60少一个中子，而核中没有电子，故B、C错误；‎ D．半就期就是有一半原子核发生哀变所用的时间，所以钻－60制成后，经过5.3年剩下的钻－60的约有一半，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎2.如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半 B. 只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半 C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半 - 16 -‎ D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输人的功率将为原来的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．只将S从拨接到，原线圈的匝数减半，根据可知副线圈的输出电压增大到原来的2倍，即电压表的示数增大到原来的2倍，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流增大到原来的2倍，根据可知副线圈的输出功率增大到原来的4倍，所以原线圈的输入功率增大到原来的4倍，根据可知原线圈的输入电流增大到原来的4倍，即电流表的示数将增大到原来的4倍，故A、B错误；‎ CD．只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，负载增大到原来的2倍，根据可知副线圈的输出电压不变，根据欧姆定律可知副线圈的输出电流减小到原来的一半，根据可知副线圈的输出功率减小到原来的一半，所以原线圈的输入功率减小到原来的一半，即、两端输人的功率将为原来的一半，根据可知原线圈的输入电流减小到原来的一半，即电流表的示数将减半，故C正确，D错误；‎ 故选C ‎3.如图，一质量为m的硬币（可视为质点）置于水平转盘上，硬币与竖直转轴OO，的距离为r，已知硬币与转盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩力），重力速度为g，若硬币与转盘一起绕OO，轴从静止开始转动，并缓慢增加转盘转速，直到硬币刚要从转盘上滑动，则该过程中转盘对硬币做的功为（ ）‎ A. 0 B. ‎ C D. 2‎ ‎【答案】B - 16 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】摩擦力提供合外力，当达到最大静摩擦时，角速度最大，结合牛顿第二定律可得 解得圆盘转动的最大角速度为 设该过程中转盘对硬币做的功为，根据动能定理可得 其中 联立解得 故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎4.2019年12月27日，在海南文昌航天发射场，中国运载能力最强的长征5号运载火箭成功发射，将实践二十号卫星送入地球同步轨道，变轨过程简化如图所示，轨道Ⅰ是超同步转移轨道，轨道Ⅲ是地球同步轨道，轨道Ⅱ是过渡轨道（椭圆的一部分），轨道Ⅱ、轨道I的远地点切于M点，轨道Ⅱ的近地点与轨道Ⅲ切于N点，下列说法正确的是（ ）‎ A. 卫星在轨道I上运行时速度大小不变 B. 从轨道I进入轨道Ⅱ，卫星在M点需要减速 C. 从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，卫星在N点需要减速 D. 在轨道Ⅱ上，卫星受到地球的引力对卫星做功为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ - 16 -‎ ‎【详解】A．卫星在轨道I上做椭圆运动，依据开普勒第二定律可知，在轨道I上从近地点向远地点运动的过程中，运行时速度大小减小，故A错误；‎ B．从轨道I进入轨道Ⅱ，轨道半径变大，要做离心运动，卫星应从轨道Ⅰ的加速后才能做离心运动从而进入轨道Ⅱ，故B错误；‎ C．从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，轨道半径变小，要做近心运动，卫星应从轨道Ⅱ的减速后才能做近心运动从而进入轨道Ⅲ，故C正确；‎ D．在轨道Ⅱ上做椭圆运动，卫星受到地球的引力与速度方向不垂直，所以卫星受到地球的引力对卫星做功不为零，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，A、B、C三个带电小球间的距离相等，其中C球置于绝缘竖直杆上，A、B置于光滑、绝缘的水平地面上，三球都保持静止，下列说法正确的是（ ）‎ A. A、B两球电性可能相反 B. B、C两球电性可能相同 C. A、B两球所带电量不一定相等 D. C球所带电量一定是A球所带电量的2倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对C球受力分析，A、B两球对C球的库仑力的合力一定在竖直方向上，根据库仑定律和平行四边形定则可知A、B两球带电性质相同，且两球所带电量一定相等；对B球受力分析，A球对B球的库仑力方向水平向右，根据平衡条件可知C球对B球的库仑力方向一定是B球指向C球，所以B、C两球电性一定相反；设A、B两球间距为，根据平衡条件条件则有 解得 故A、B、C错误，D正确；‎ 故选D。‎ - 16 -‎ ‎6.如图所示，质量相等的小球A、B由轻质弹簧连接，A球上端用细线悬挂于天花板。现烧断细线，两小球从静止开始下落，至弹簧第一次恢复原长过程中（B球未触地），不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）‎ A. 细线烧断瞬间，A球的加速度为g，B球的加速度为零 B. 整个过程中，弹簧对A、B球的冲量大小相等 C. 弹簧第一次恢复原长时，A球动量大于B球动量 D. 整个过程中，A、B球的重力做功相等 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．细线烧断瞬间，弹簧长度不变，弹力不变，B球的加速度为零，A球加速度为 故A错误；‎ B．整个过程中，弹簧对两球力大小相等方向相反，根据冲量定义式可知弹簧对A、B球的冲量大小相等，故B正确；‎ C．从开始下落至弹簧第一次恢复原长之前，A球加速度一直大于B球加速度，A球速度大于B球速度，根据动量定义式可知A球动量大于B球动量，故C正确；‎ D．整个过程中，A球位移大于B球位移，根据可知A球的重力做功大于B球的重力做功，故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎7.如图所示，两根通电长直导线a、b平行放置，a、b中的电流强度分别为2I和I，电流方向如图中箭头所示，此时a受到的磁场力大小为F。若在a、b的正中间再放置一根与a、b平行共面的通电长直导线c后，a受到的磁场力大小变为2F，则b受到的磁杨力可能为（ ）‎ - 16 -‎ A. 大小为，方向向左 B. 大小为，方向向右 C. 大小为，方向向右 D. 大小为，方向向左 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】未放导线前，、导线之间的磁场力是吸引力，大小相等；置入导线后导线受到的磁场力大小为，方向可能向左也可能向右，故导线对导线的作用力可能是向右大小为，或向左大小为，所以导线对导线的作用力可能是向左大小为，或向右大小为，再与导线对导线的作用力合成，可知导线受到的磁杨力可能向左大小为，或向右大小为，故A、C错误，B、D正确；‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，在纸面内有半园形轻质导体框，O为圆心，圆半径长为L，AO段、弧AB段的电阻均为r，BO段导体的电阻可忽略，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合，现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度沿顺时针方向，从图示位置匀速转动一周，下列说法正确的是（ ）‎ A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B B. 转动的前半周内AB两端电压为 - 16 -‎ C. 转动的后半周内通过O点的电量为 D. 外力对线框做的功为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．导体框转动的前半周内，切割磁感线，感应电动势为 电流方向从流向，段为外电路、分压一半，故两端电压为 转动的后半周段切制磁感线，感应电动势为 电流方向从流向，故A、B错误；‎ C．转动的后半周穿过导线框的磁通量变化量为 电路总电阻为 则有转动的后半周内通过点的电量为 故C正确；‎ D．从图示位置匀速转动一周过程中，外力对线框做的功等于产生的电能，则 故D正确；‎ 故选CD。‎ - 16 -‎ 二、实验题 ‎9.某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装有两个光电传感器，滑块上宽度为d的遮光条，当遮光条通过光电传感器时，光电传感器会输出高电压，并能在与之相连的计算机上显示。‎ ‎(1)在实验前，该同学在调节导轨水平时，先接通气源，将滑块（不挂重物）置于气垫导轨上轻推滑块，让滑块先后通过光电传感器1和2，计算机上得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象，这说明气垫导轨_________；‎ A.已经调成水平 B.左端高右端低 C.左端低右端高 ‎(2)实验时，用细绳跨过气垫定滑轮与质量m的重物相连，将滑块由图甲所示位置释放，测得遮光条通过光电传感器时遮光时间分别为t1和t2，重力加速度大小g已知，要验证机械能是否守恒，还应测出的物理量是_______和_________。‎ ‎【答案】 (1). C (2). 滑块与遮光条总质量 (3). 两光电传感器的距离 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据图乙可知滑块做加速运动，所以导轨左端低右端高，故C正确，A、B错误；‎ 故选C；‎ ‎(2)[2][3]本实验是验证滑块和重物系统机械能是否守恒，需测最重物的势能变化，所以需要测量两光电传感器的距离(重物下落高度)，另外还需知道滑块与遮光条总质量才能计算出与滑块与遮光条的动能。‎ ‎10.同学要测量一电压表的内阻，所用的实验器材有：‎ 电源E（电动势8V，内阻较小）‎ 待测电压表V1：（量程为0~1V内阻约2k）‎ 电压表V2：（量程为0~8V）‎ 定值电阻R四只，阻值分别为：2.0k，8.0k，14.0k，20.0k - 16 -‎ 滑动变阻器R1：（0~500）‎ 开关一个，导线若干 ‎(1)请设计最佳方案测量待测电表内阻，将电路图画在虚线框内；（ ）‎ ‎(2)为保证实验中的测量数据变化范围尽量大该同学应选用阻值为_____k的定值电阻；‎ ‎(3)该同学在实验中多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；以U2为纵坐标，U1为横坐标建立，根据测得数据描点作出了一条过原点的直线，测算的直线斜率为k，则待测电阻=______。‎ ‎【答案】 (1). (2). 14.0 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]要测量电压表的内阻，只需测量通过它的电流即可，但另一电压表内阻未知故不能测量电流，但可考虑定值电阻间接可以测量电流，故可设计出串联分压的测量电路；由于滑动变阻器阻值比电表内阻小很多，只能用分压式接法来控制测量电路电压；电路图如图所示 ‎(2)[2]待测电压表，两端电压最高为1V，电压表电压可达8V(电源电动势为8V)，所以定值电阻上分压约7V，定值电阻与待测电压表串联，故电阻应该为待测电阻内阻7倍左右，选14.0k最合适；‎ - 16 -‎ ‎(3)[3]由电路图可知 整理可得 所以根据题意则有 解得 三、计算题 ‎11.如图，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直纸面外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B；在第四象限内存在沿－x轴方向的匀强电场，电场强度大小为E。两个质量均为m、电量均为+q的粒子从y轴上的P点，以相同大小的速度进入第一象限（速度方向之间的夹角=60°，两粒子离开第一象限后均垂直穿过x轴进入电场，最后分别从y轴上的M、N点离开电场。两粒子的重力及粒子之间的相互作用不计，求 ‎(1)粒子在P点的速度大小；‎ ‎(2)M、N两点间的距离△y。‎ - 16 -‎ ‎【答案】(1)；(2)(-1)BL ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)两粒子在磁场中作匀速圆周运动，则有 作出粒子在磁场中的运动轨迹及其圆心和半径 由几何关系可得为等边三角形，故有 联立并代入数据可得 ‎(2)两粒子垂直通过轴后，在电场中作类平抛运动，设运动时间分别为，‎ 在轴方向粒子作初速度为零的匀加速运动，设加速度为，则有 在轴方向粒子作匀速运动，则有 联立解得 - 16 -‎ ‎12.倾角为=30°光滑斜面固定在水平面上，其上有一质量为m的滑板B，滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m，上端也放一质量为m的小滑块A（可视作质点），将A和B同时静止释放，滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹，碰撞时间极短，A、B间的动摩擦因数为，取重力速度g=10m/s，求：‎ ‎(1)从静止释放，到滑板B与档板第一次碰撞经历时间t0；‎ ‎(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1；‎ ‎(3)滑板B的长度L。‎ ‎【答案】(1)1s；(2)1m；(3)m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由于斜面光滑，A和B同时由静止释放后，A和B从静止开始以相同的加速度匀加速下滑，设加速度为，由牛顿第二定律有 又 联立解得 ‎(2)设滑板B与挡板第一次碰撞前瞬间两者的速度大小为，则有 滑板B与挡板第一次碰撞后，滑板B将沿斜面匀减速上滑，设加速度大小为，滑块A将开始沿滑板匀减速下滑，设加速度大小为，由牛顿第二定律有 - 16 -‎ 可解得 又因为两者初速度大小相等，故滑板B速度减小到零时，滑块A还是向下匀减速阶段，所以滑板B与挡板第一次碰撞后铅斜面上升的最大距离满足 联立并代人数据可得 ‎(3)设者板B与挡板第一次碰撞后至速度为零的过程历时，滑块A下滑位移为，速度大小变为，则有 滑板B速度为零后将沿斜面加速下滑，加速度大小仍为，滑块A仍以加速度减速下滑，假设两者速度达到相等时，滑板还未与挡板碰撞，设滑板B速度为零后经时间两者达到共同速度，该过程中滑板B下滑的距离为、滑块A下滑距离为，则有 解得 故AB达到相同速度时，滑板还未与挡板碰撞 又有 - 16 -‎ 之后AB一起以共同速度加速下滑，直至与挡板第二次碰撞，因为滑板B与挡板发生第二次碰撞时，滑块A位于滑板B的下端，所以AB共速时，滑块A已经在滑板B的下端，所以有 联立并代入数据得 ‎13.下列说法正确的是（ ）‎ A. 通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 B. 液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈 C. 物体体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 D. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 E. 一滴体积为V的油酸酒精溶液在水面上形成的面积为S，则油膜分子直径为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，故A错误；‎ B．液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故B正确；‎ C．根据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C正确；‎ D．在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，但绝对湿度不一定小，故D正确；‎ E．体积为油酸酒精溶液的体积，非油酸体积，则油酸分子直径就不是，故E错误；‎ 故选BCD。‎ ‎14.一定质量的理想气体被光滑的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁距离底部5h处有卡口，如图所示，初始时环境温度为360K时，活塞与卡口的距离为h；当环境温度缓慢降至282K的过程中，缸内气体向外界释放的热量为Q，已知活塞质量为m，面积为S，环境气压始终为，重力加速度大小为g，求：‎ ‎(1)环境温度缓慢降低至282K时，内气体压强P；‎ ‎(2)环境温度从360K降至282K过中，气缸内气体内能的变化量。‎ - 16 -‎ ‎【答案】(1) ；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设当缸内气体温度下降到时，活塞刚好移动到卡口位置，但对卡口无作用力，该过程气体发生等压变化，由盖一吕萨克定律有 其中 解得 由题意可知环境温度从300K降至282K过程中，缸内气体经历等容过程，由查理定律有 其中 解得 ‎(2)活塞下移过程中，活塞对缸内气体做的功 - 16 -‎ 根据热力学第一定律则有 联立可得 - 16 -‎