【物理】陕西省延安市第一中学2020届高三第十一次质量检测（解析版）

【物理】陕西省延安市第一中学2020届高三第十一次质量检测（解析版）

陕西省延安市第一中学2020届高三 第十一次质量检测 ‎14．目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）‎ A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 B．β射线是原子核外电子电离形成的质子流，它具有很强的穿透能力 C．已知氡的半衰期为3.8天，若取1 g氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则3.8天后，需取走0.5 g砝码天平才能再次平衡 D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ ‎15．如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L＝2 m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d＝1.2 m，重为8 N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为（ ）‎ A．10 N　 　 B．8 N C．6 N　　 D．5 N ‎16．可视为质点的甲、乙两小车分别沿同一平直路面同向行驶，t＝0时，甲在乙前方16 m 处，它们的vt图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）‎ A．甲、乙在t＝2 s和t＝10 s时刻并排行驶 B．甲、乙在t＝4 s和t＝8 s时刻并排行驶 C．在t＝6 s时，乙车在甲车前8 m D．在t＝6 s时，乙车在甲车前18 m ‎17. 如图，在正点电荷Q的电场中，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点处的电势满足φA＝φC，φB＝φD，点电荷Q在A、B、C三点所在平面内，则（ ）‎ A．点电荷Q在AB的连线上 B．点电荷Q在BD连线的中点处 C．φD < φC D．将负试探电荷从C点移动到B点，电场力做负功 ‎18．据报道，2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时(　　)‎ A．“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度 B．“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度 C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度 D．“人造月亮”的公转周期大于月球的绕地球运行的周期 ‎19．有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列可能的是(　　)‎ A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1‎ B．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为1∶4‎ C．副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些 D．副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗 ‎20．如图甲，在光滑绝缘水平面上的MN、OP间存在一匀强磁场，一单匝正方形闭合线框自t＝0开始，在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域，外力F随时间t变化的图象如图乙所示，已知线框质量为0.5 kg，电阻R＝1 Ω，线框穿过磁场过程中，外力F对线框做功 J，下列说法正确的是(　　)‎ A．线框匀加速运动的加速度a＝2 m/s2‎ B．磁场的宽度为1 m C．匀强磁场的磁感应强度为2 T D．线框在穿过磁场过程中，线框上产生的热量为1.0 J ‎21．如图所示，水平面上固定一倾角为θ＝30°的斜面，一轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端连接一质量m＝2 kg的物块(视为质点)，开始时物块静止在斜面上A点，此时物块与斜面间的摩擦力恰好为零，现用一沿斜面向上的恒力F＝20 N作用在物块上，使其沿斜面向上运动，当物块从A点运动到B点时，力F做的功W＝4 J，己知弹簧的劲度系数k＝100 N/m，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，取g＝10 m/s2，则下列结论正确的是(　　)‎ A．物块从A点运动到B点的过程中，重力势能增加了4 J B．物块从A 点运动到B点的过程中，产生的内能为1.2 J C．物块经过B点时的速度大小为 m/s D．物块从A点运动到B点的过程中，弹簧弹性势能的变化量为0.5 J ‎22．（5分）如图甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f＝50 Hz，试问：‎ ‎(1)实验中，必要的措施是________．‎ A．细线必须与长木板平行 B．小车必须具有一定的初速度 C．小车质量远大于钩码质量 D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力 ‎ (2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是刚打好的纸带上7个连续的点．从图乙中可读得x6＝________cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF＝________.‎ ‎(3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v2－2x图线(v为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为________m/s2.(保留2位有效数字)‎ ‎23．（10分）某小组通过实验测绘一个标有“5.0 V　7.5 W”某元件的伏安特性曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：‎ A．电池组(电动势为6.0 V，内阻约为1 Ω)‎ B．电压表(量程为0～3 V，内阻RV＝3 kΩ)‎ C．电流表(量程为0～1.5 A，内阻约为0.5 Ω)‎ D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)‎ E．定值电阻R1(电阻值为1.5 kΩ)‎ F．定值电阻R2(电阻值为3 kΩ)‎ G．开关和导线若干 ‎(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”)．‎ ‎(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．‎ ‎(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是________V，元件两端电压是________V.‎ ‎(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示．若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5 V、内阻为1.5 Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为________Ω.(计算结果保留2位有效数字)‎ ‎24．（12分）如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M＝3m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，各接触面均光滑．现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈B.求：‎ ‎(1)碰撞过程中系统损失的机械能；‎ ‎(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度．‎ ‎25．（20分）如图所示，直线AB平行于CD，在AB与CD之间存在匀强磁场，磁场足够长，宽d=0.16m；磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B=2.5×10-4T；CD下方存在垂直CD向上的匀强电扬，场强大小E=0.1N/C．从电场中O点静止释放一带正电的粒子，粒子恰好不能从AB边界离开磁场，粒子的比荷是q/m=1×108C/kg，粒子重力不计．‎ ‎（1）求O点到CD的垂直距离；‎ ‎（2）求粒子从释放到第一次离开磁场所用的时间；‎ ‎（3）若粒子从O点以3×103m/s的速度向右沿垂直电场方向入射，求粒子运动的周期．(sin37°=0.6)‎ ‎33．[物理——选修3–3]（15分）‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是___________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）‎ A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小 C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向 D．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机 ‎（2）（10分）如图所示是某热学研究所实验室的热学研究装置，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两活塞之间为真空，汽缸B活塞面积为汽缸A活塞面积的2倍．两汽缸内装有理想气体，两活塞处于平衡状态，汽缸A的体积为V0，压强为p0，温度为T0，汽缸B的体积为2V0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的2倍．设环境温度始终保持不变，汽缸A中活塞不会脱离汽缸A，求：‎ ‎(1)加热前汽缸B中气体的压强；‎ ‎(2)加热达到稳定后汽缸B中气体的体积VB；‎ ‎(3)加热达到稳定后汽缸A中气体的温度TA.‎ ‎34．【物理——选修3－4】(15分)‎ ‎(1)(5分)图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为平衡位置在x＝0.5 m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x＝2 m的质点．下列说法正确的是________．‎ A．波的传播方向向右 B．波速为0.5 m/s C．0～2 s时间内，M向y轴正方向运动 D．当t＝9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动 E．x＝1.5 m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反 ‎(2)(10分)现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB＝30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c.‎ ‎①求透明玻璃材料的折射率．‎ ‎②若BC＝a，求光线在玻璃材料内传播的时间．‎ ‎【参考答案】‎ ‎14.【答案】A ‎【解析】β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的，故A正确；β射线是电子流，并不是质子流，它的穿透能力强于α射线，弱于γ射线，穿透能力中等，故B错误；氡的半衰期为3.8天，经3.8天后，有0.5 g衰变成新核，新的原子核仍然留在天平左盘中，故取走的砝码应小于0.5 g，天平才能再次平衡，故C错误；α发生衰变时，电荷数少2(即质子数减少2)，质量数少4，故中子数减少2，故D错误．‎ ‎15.【答案】D ‎【解析】设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示．同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ＝MN，即PM等于绳长；根据几何关系可得sin α＝＝＝0.6，则α＝37°，根据平衡条件可得2Tcos α＝mg，解得T＝5 N，故D正确，A、B、C错误．‎ ‎16.【答案】B ‎【解析】由图象可知，甲做初速度为0，加速度为a1＝ m/s2＝2 m/s2的匀加速运动；乙做初速度为v0＝6 m/s，加速度为a2＝ m/s2＝1 m/s2的匀加速运动；两车相遇时满足：v0t＋a2t2＝s0＋a1t2，即6t＋×1×t2＝16＋×2×t2，解得t1＝4 s，t2＝8 s，即甲、乙在t＝4 s和t＝8 s时刻并排行驶，选项A错误，B正确；在t＝6 s时，甲的位移：x1＝×2×62 m＝36 m；乙的位移：x2＝6×6 m＋×1×62 m＝54 m，可知此时乙在甲的前面，54 m－36 m－16 m＝2 m，选项C、D错误．‎ ‎17.【答案】A ‎【解析】　因φA＝φC，则点电荷Q在AC连线的垂直平分线上；又φB＝φD，由几何关系可知点电荷Q又在BD连线的垂直平分线上，则点电荷Q在AB的连线上，如图，‎ 选项A正确，B错误；D点距离点电荷的距离较C点近，可知φD>φC，选项C错误；将负试探电荷从C点移动到B点，电场力做正功，选项D错误．‎ ‎18．【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 知道第一宇宙速度的物理意义，研究“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量；‎ ‎【详解】‎ A、第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大运行速度，根据 可得 ，所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故A错误；‎ B、根据 可得 ，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故B正确；‎ C、根据可得，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；‎ D、根据 可得 ，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】‎ 关键是根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量。‎ ‎19.【答案】AC ‎【解析】五个灯泡发光程度相同，所以原线圈电流与副线圈电流之比为1∶4，根据＝＝可知该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1，故A正确，B错误；接到2位置，原线圈输出电压变大，根据电压与匝数的关系可知副线圈电压变大，所以灯泡的电流变大，灯泡仍能发光，但亮度变大，故C正确，D错误．‎ ‎20.【答案】AC ‎【解析】物体做匀变速运动，如果线框的边长和磁场的宽度不相等，那么在线框完全进入磁场的时候，整个线框的磁通量不变，没有感应电流，因此没有安培力，外力F会和受到安培力的时候的情形不一样．由乙图可知物体一直受安培力的作用，因此线框宽度和磁场的宽度一样，都为L；由牛顿第二定律及匀变速运动知F－＝ma⇒F＝t＋ma，乙图的直线部分斜率为2，当t＝1 s时拉力F不再变化说明线框离开磁场，此时物体的速度v＝at＝a，联立有＝2,1 s时的拉力F1＝＋ma＝3，可解得a＝2 m/s2，故A正确；物体做匀变速运动，位移x＝at2＝×2×12＝1 m，线框和磁场宽度一样，因此L＝0.5 m，故B错误；将L和a代入可得B＝2 T，故C正确；由能量守恒定律得：WF＝mv2＋Q，代入数据得Q＝ J，故D错误．‎ ‎21.【答案】　BC ‎【解析】　当物块从A点运动到B点时，力F做的功W＝4 J，则AB的距离L＝＝ m＝0.2 m，此时重力势能增加了ΔEp＝mgLsin 30°＝20×0.2× J＝2 J，选项A错误；物块从A 点运动到B点的过程中，产生的内能为ΔE＝Wf＝μmgLcos 30°＝×20×0.2× J＝1.2 J，选项B正确；物块静止在A点时所受摩擦力为零，则mgsin 30°＝kΔx，解得Δx＝＝ m＝0.1 m，即在A点时弹簧被压缩了0.1 m，可知当物块到达B点时，弹簧伸长0.1 m，那么在A、B两点弹簧的弹性势能相等，则从A到B由动能定理：W－WG－Wf＝mv，解得vB＝ m/s，选项C正确，D错误．‎ ‎22.【答案】　(1)A　(2)6.00　　(3)0.50(0.48～0.52)‎ ‎【解析】　(1)实验中，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验中让小车由静止释放，不需要初速度，选项B错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，选项C错误；此实验没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误．‎ ‎(2)从题图乙中可读得x6＝6.00 cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF＝＝.‎ ‎(3)由图线可知小车运动的加速度为a＝＝ m/s2＝0.50 m/s2‎ ‎23.【答案】　(1)F ‎(2)如图所示 ‎(3)2.20　4.40或4.4　(4)1.7 (1.5～1.9均可)‎ ‎【解析】　(1)电源电动势为6.0 V，电压表量程为3 V，内阻为3 kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3 kΩ的分压电阻后，量程扩大到6.0 V，则定值电阻应该选择F.‎ ‎(2)实物电路连接如图；‎ ‎(3)某次实验时，电压表示数指针位置如题图丙所示，则电压表读数是2.20 V，元件两端电压是2×2.20 V＝4.4 V.‎ ‎(4)设通过每个元件的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有E＝U＋2Ir，变形为U＝4.5－3I，在表示小灯泡的I－U图象中作出表示电源的I－U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U＝1.65 V，I＝0.95 A，所以每个元件的电阻为R＝≈1.7 Ω.‎ ‎24．【答案】B ‎【答案】　(1)mv02　(2) ‎【解析】　(1)小物块C与A发生碰撞粘在一起，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝2mv 解得v＝v0；碰撞过程中系统损失的机械能为 E损＝mv02－(2m)v2‎ 解得E损＝mv02.‎ ‎(2)当A与C上升到最大高度时，A、B、C系统的速度相等；水平方向上动量守恒，取向右为正方向，根据动量守恒定律得mv0＝(m＋m＋3m)v1‎ 解得v1＝v0‎ A、C粘在一起上滑至最大高度，由能量守恒定律得2mgh＝×2m(v0)2－×5m×(v0)2‎ 解得h＝ ‎25.【答案】（1）y=0.8m（2）t=5.26×1（3）8.74×10-4s ‎【解析】（1）O点到边界的距离为y，①（1分）‎ 圆周运动半径为R，R=d=0.16m②（1分）‎ 洛伦兹力提供向心力③（1分）‎ 解得：y=0.8m ④（1分）‎ ‎（2）粒子在电场中匀加速运动⑤（1分）‎ ‎⑥（1分）‎ 粒子在磁场中运动的周期T，，⑦（1分）‎ ‎③（1分）‎ ‎（1分）‎ 解得：⑩（1分）‎ ‎（3）粒子进入磁场时，平行于CD方向（1分）‎ 垂直于CD方向（1分）‎ 合速度大小v'=5000m/s⑪（1分）‎ 方向与CD夹角为53°⑫（1分）‎ 粒子运动周期⑬（2分）‎ 得T’=8.74×10-4s⑭（2分）‎ ‎33．[物理——选修3–3]（15分）‎ ‎（1）【答案】BCD ‎【解析】相互间达到热平衡的两物体的温度相同，内能不一定相等，故A错误；火罐内气体压强小于大气压强，所以火罐能“吸”在皮肤上，故B正确；根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，在有外界做功的条件热传递可以逆向，故C正确；根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确；根据热力学第二定律可知，人类不可能制造出效率为100%的热机，故E错误．‎ ‎（2）【答案】(1)　(2)V0　(3)3T0‎ ‎【解析】(1)汽缸A末态压强为2p0，汽缸B活塞的面积为汽缸A活塞的面积2倍，初状态选两活塞为研究对象，根据平衡条件p0SA＝pBSB，解得pB＝（1分）（1分）‎ ‎(2)末状态选两活塞为研究对象，根据平衡条件2p0SA＝pB'SB（1分）‎ 解得pB'＝p0（1分）‎ 汽缸B中气体，初、末温度不变，根据玻意耳定律得：‎ pB·2V0＝pB'VB（2分）‎ 解得汽缸B中气体体积VB＝V0‎ ‎(3)两活塞移动的距离相同，汽缸B活塞面积为汽缸A活塞面积的2倍，汽缸B活塞体积减小了V0，则汽缸A体积增加，则加热后汽缸A体积为VA＝（1分）‎ 根据理想气体状态方程得＝（2分）‎ 解得TA＝3T0（1分）‎ ‎34.[物理——选修3–4]【答案】　(1)ABD　(2)①　② ‎【解析】　(1)根据题图(b)可知，t＝2 s时在x＝0.5 m处的质点P的振动方向向下，由平移法可知，波的传播方向向右，A正确；根据图(a)可知波长λ＝2 m，根据图(b)可知周期T＝4‎ ‎ s，所以波速：v＝＝0.5 m/s，B正确；M点与原点距离一个波长，所以t＝2 s时M也处于波谷，0～2 s时间内后半个周期，M在向y轴负方向运动，C错误；从t＝2 s到t＝9 s，Δt＝7 s＝1T，现在M处于波谷，所以t＝9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动，D正确；x＝1.5 m处的质点与P相距半个波长，所以振动步调相反，E错误．‎ ‎(2)①光路图如图所示 DE光线垂直AB射出，所以∠EDB＝∠ODC＝30°，折射角r＝30°，所以n＝＝ ‎②由几何关系可知，ODcos 30°＝CD＝CB，‎ 所以OD＝a，DE＝BDcos 30°＝，‎ 因为n＝，所以v＝＝，t＝＝.‎