【物理】江西省分宜中学2020届高三上学期第五次段考试题（解析版）

【物理】江西省分宜中学2020届高三上学期第五次段考试题（解析版）

江西省分宜中学2020届高三上学期第五次段考 一、选择题 ‎1.国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是 A. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子 B. 俘获一个α粒子，产生并放出一个粒子 C. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子 D. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为、、，，故只有B选项符合题意；‎ ‎【点睛】核反应过程中，质量数与核电荷数守恒，应用质量数与核电荷数守恒即可写出核反应方程式．‎ ‎2.如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发，沿同一方向做直线运动的v-t图，当B的速度变为0时，A恰好追上B，则A的加速度为 A. m/s² B. 2m/s² C. m/s2 D. πm/s2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设A的加速度为a，两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即，根据v-t图象的“面积”表示位移，得 由题知 t=2s，解得，故ABD错误，C正确；故选C．‎ ‎【点睛】对于速度图线，关键抓住斜率等于加速度、“面积”等于位移来理解其物理意义．本题还要抓住追及时位移关系来列式．‎ ‎3.水平放置的平行板电容器与某一电源相连接后，断开电键，重力不可忽略的小球由电容器的正中央沿水平向右的方向射入该电容器，如图所示，小球先后经过虚线的A、B两点．则(　　)‎ A. 如果小球所带的电荷为正电荷，小球所受的电场力一定向下 B. 小球由A到B的过程中电场力一定做负功 C. 小球由A到B的过程中动能可能减小 D. 小球由A到B的过程中，小球的机械能可能减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由图示小球运动轨迹可知，小球向下运动，说明小球受到的合力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下．当小球带正电时，若上极板带正电荷，小球所受电场力向下，小球受到的合力向下；当小球带正电时，若上极板带负电，小球所受电场力向上，在电场力小于重力时，小球受到的合力也向下．故无法确定电场力方向，A项错误；‎ B．如果小球受到的电场力向下，小球从A运动到B点过程中电场力做正功；如果小球受到的电场力向上，则电场力做负功．故B项错误；‎ C．小球受到的合力向下，小球从A点运动到B 点过程中合外力做正功，小球的动能增加．故C项错误；‎ D．小球从A点运动到B点过程，电场力可能做正功也可能做负功，小球的机械能可能增加也可能减小．故D项正确．‎ ‎4.所谓对接是指两艘同方向以几乎同样快慢运行的宇宙飞船在太空中互相靠近，最后连接在一起．假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m，两者对接前的在轨速度分别为 、，对接持续时间为，则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为( )‎ ‎ ‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 在天舟一号和天宫二号对接的过程中水平方向动量守恒，，解得对接后两者的共同速度，以天宫二号为研究对象，根据动量定理有，解得，故C正确，ABD错误；‎ 故选C．‎ ‎5.如图所示，小物块从高为h1=0.8 m的斜面顶端由静止滑下，经长为L=1 m的水平面后又滑上高为h2=0.3 m的斜面，如果小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ=0.175，则当小物块滑上右边斜面顶端时，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 小物块滑上右边斜面顶端时速度恰好为零 B. 小物块滑上右边斜面顶端时速度为m/s C. 小物块滑上右边斜面顶端时速度为2.7m/s D. 小物块最终停水平段 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小物块从起点滑至右边斜面顶端，应用动能定理：‎ 解得：，小物块从右边斜面顶端飞出，故B正确，ACD错误。‎ 故选B．‎ ‎6.如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有(　　)‎ A. 轻绳对小球的拉力逐渐增大 B. 小球对斜劈的压力先减小后增大 C. 竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小 D. 对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：先对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，其中支持力的方向不变，拉力方向改变，根据平衡条件并结合图示法分析支持力和拉力的变化情况；然后对球和滑块整体分析，根据平衡条件列式分析．‎ 对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示：‎ ‎ ‎ 根据平衡条件，细线的拉力T增加，支持力N减小，根据牛顿第三定律，球对斜面的压力也减小，A正确B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力，拉力F，如图所示，根据平衡条件，有：水平方向，竖直方向，由于N减小，故减小，F增加，C错误D正确．‎ ‎7.一长度为2R的轻质细杆两端分别连接质量为m和2m、可视为质点的球M、N，细杆的中点O处有一轴，细杆可绕其在竖直面内无摩擦地转动，开始细杆呈竖直状态，N处在最高点，如图所示，当装置受到很小的扰动后，细杆开始绕过中点的轴转动，则在球N转动到最低点的过程中，下列说法中正确的是(重力加速度取g=10m/s2)(　　)‎ A. N的机械能减少量等于M的机械能增加量 B. N的重力势能减少量等于M的重力势能增加量 C. 运动过程中两球的最大速度均为 D. 细杆对N做的功为 ‎【答案】ACD ‎【详解】A．两球组成系统只有重力做功，系统机械能守恒，重力势能和动能相互转化，所以N的机械能减少量等于M的机械能增加量，故A正确；‎ B．两球运动过程中竖直位移大小相等，质量不同，重力做功不同，重力势能变化量的大小不同，故B错误；‎ C．球N转动到最低点，速度最大，根据机械能守恒定律：‎ 解得：，故C正确；‎ D．对N小球应用动能定理：‎ 解得细杆对N做的功为：，故D正确。‎ 故选ACD．‎ ‎8.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI．在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)(　　)‎ A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B. ΔU1＞ΔU2‎ C. ΔU 1/ΔI 增大 D. ΔU2/ΔI 不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L2变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A错误；‎ B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V2的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以△U1＞△U2．故B正确；‎ C．由U1=E-I（RL2+r）得：，不变，故C错误；‎ D．=R2，不变，D正确．‎ ‎【点睛】本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析．运用总量法分析两电压表读数变化量的大小．运用欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法．‎ 二、非选择题 ‎（一）必考题 ‎9.某同学利用单摆测定当地的重力加速度。‎ ‎(1)为了减小测量周期误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的________。‎ A．最高点 B．最低点 C．任意位置 ‎(2)用秒表测量单摆的周期．当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1，单摆每经过标记记一次数，当数到n=60时秒表的示数如图甲所示，示数为_______________s，则该单摆的周期是T=________s(结果保留三位有效数字)．‎ ‎(3)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆线长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可读出单摆的摆线长度为________m；用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示，则球的直径为________cm；单摆的摆长为________m(计算结果保留三位有效数字)。‎ ‎(4)若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=________.‎ ‎【答案】(1) B (2)67.4 2.25 (3) 0.9915 2.075 1.00 (4) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]最低点位置明确，速度最大，在小球经过最低点一瞬间开始计时可以减小测量周期误差；‎ ‎（2）[2]由图中示数可知秒表读数：‎ ‎[3]单摆的周期为：‎ ‎（3）[4]毫米刻度尺需要估读，图示的刻度尺示数为99.15cm=0.9915m ‎[5]游标卡尺读数：20mm+15×0.05mm=20.75mm=2.075cm ‎[6]摆长等于摆线长度与小球半径之和：‎ ‎（4）[7]单摆的周期公式：‎ 变形得重力加速度表达式：‎ ‎10.为了对某金属丝Rx(金属丝阻值约为200Ω)的电阻进行精确的测量，实验室提供了如下实验器材：‎ A．电流表A1(量程为0～5mA，内阻为r1=50Ω)；‎ B．电流表A2(量程为0～0.6A，内阻为r2=0.2Ω)；‎ C．电压表V (量程为0～6V，内阻为rV≈15kΩ)；‎ D．滑动变阻器R1（额定电流2A，最大阻值为15Ω)；‎ E．滑动变阻器R2(额定电流1A，最大阻值为1000Ω)；‎ F．定值电阻R1为10Ω；‎ G．定值电阻R2为500Ω；‎ H．内阻可忽略不计的电源(电动势为E=6V)；‎ 开关一个，导线若干。为了完成测量：‎ ‎(1)电流表应选________，定值电阻应选________，滑动变阻器应选________。(填写器材前的字母序号)‎ ‎(2)在线框中画出电路图，并标上所选器材对应的符号____________。‎ ‎【答案】(1)A F D (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]根据题目中所给条件，通过电路的电流约为：，所以A2量程太大，测量误差较大，所以选择A1进行电表改装，进而精确测量；‎ ‎[2]根据并联分流的规律，小电阻分大电流，所以选用定值电阻R1改装电流表：‎ 解得改装后电流表量程最大值为：；‎ ‎[3]滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，使电表示数变化大，所以选择滑动变阻器R1；‎ ‎（2）[4]改装后的电流表分压可以直接求得，所以电流表采用内接法更加准确，如图所示：‎ ‎11.如图甲所示，电荷量为q=2×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求 ‎（1）前2秒内电场力做的功；‎ ‎（2）物块的质量；‎ ‎（3）物块与水平面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）12J（2）2kg（3）0.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）前内电场力的大小：‎ 根据图像，前内位移的大小：‎ 电场力做功：‎ ‎（2）后物体做匀速直线运动，受力平衡：‎ 前物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律：‎ 根据图像，前内物体的加速度：‎ 联立方程解得：‎ ‎（3）滑动摩擦力：‎ 解得：‎ ‎12.如图所示装置中，区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右匀强电场，电场强度分别为E和；Ⅱ区域内有垂直平面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场中，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中．求：‎ ‎(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨迹半径；‎ ‎(2)O、M间的距离；‎ ‎(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用的时间．‎ ‎【答案】(1) (2)(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛运动规律知：‎ 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：‎ 所以：‎ ‎(2)设粒子在Ⅰ区域电场中运动时间为t1，加速度为a，则有 解得：‎ O、M两点间的距离为：‎ ‎(3)如图所示，设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2，则由几何关系知：‎ 设粒子在Ⅲ区域电场中运动时间为t3：‎ 则：‎ 粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为：‎ ‎13.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 偏振光可以是横波，也可以是纵波 B. 声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率 C. 在磨制各种镜面或其他精密光学平面时，可采用干涉法检查平面的平整程度 D. 用光导纤维束传播图像信息利用了光的折射 E. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．偏振光为横波的特性，所以偏振光一定是横波，故A错误；‎ B．根据多普勒效应，声源与观察者相互靠近，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，故B正确；‎ C．根据光的干涉的特点，光程差为半个波长的奇数倍，振动减弱，光程差为半个波长的偶数倍，振动加强，据此观察条纹是否弯曲来检查平面的平整程度，故C正确；‎ D．光导纤维束传播图像信息利用了光的全反射，故D错误；‎ E．贴上增透膜，利用光的干涉增强透射光的强度，故E正确。‎ 故选BCE．‎ ‎14.某列波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，已知在t=0.45秒时P点第一次出现波峰，则：‎ ‎①波的周期为多少？‎ ‎②波速为多少？‎ ‎③x=10mQ点（图中未画出）第一次出现在波谷的时间是多少？‎ ‎【答案】①0.2s②10m/s③0.85s ‎【解析】‎ ‎【详解】①②：根据题意，波峰A点的形状第一次传递至P点需要，则波速为：‎ 则波的周期为：‎ ‎③时刻波谷的位置为，该形状传递至Q点所需的时间：‎