【物理】山东省泰安肥城市2020届高三下学期适应性训练（三）试题（解析版）

【物理】山东省泰安肥城市2020届高三下学期适应性训练（三）试题（解析版）

山东省泰安肥城市2020届高三下学期 适应性训练（三）‎ ‎1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填涂在相应位置，并将条形码粘贴在指定位置上。‎ ‎2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体要工整，笔迹要清楚。‎ ‎3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。‎ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定 B. 氡的半衰期为3.8天，8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核 C. 用频率为υ的入射光照射光电管的阴极，遏止电压为UC，改用频率为2υ的入射光照射同一光电管，遏止电压等于2UC D. 衰变成要经过8次α衰变，6次β衰变 ‎【答案】D ‎【详解】A．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，A错误；‎ B．原子核发生衰变的个数为统计规律，适用于大量的情况，B错误；‎ C．根据公式 ‎ ，‎ 有 当改用频率为2υ的入射光照射同一光电管，遏止电压 C错误；‎ D．设经过次衰变和次衰变成，有 由质量数和质子数守恒解得 ‎ ，‎ D正确。‎ 故选D ‎2.如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的速度一位移图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，则（　　）‎ A. 汽车刹车过程的加速度大小为‎1m/s2‎ B. 汽车刹车过程的时间为1s C. 汽车运动的位移为‎5m时的速度为‎5m/s D. 当汽车运动的速度为‎5m/s时运动的位移为‎7.5m ‎【答案】D ‎【详解】A．由于汽车刹车过程的逆运动为初速度为零的匀加速直线运动，因此有 解得 故A错误；‎ B．汽车刹车过程的时间为 故B错误；‎ C．根据速度位移公式有 解得汽车运动的位移为‎5m时的速度为 故C错误；‎ D．根据速度位移公式有 解得当汽车运动的速度为‎5m/s时运动的位移为 故D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　）‎ A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C. X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应 D. 手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象 ‎【答案】D ‎【详解】A. 有温度的物体都会发射红外线，A错误；‎ B. 紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；‎ C. X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；‎ D. 手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.两列振动情况完全相同的水波某时刻的波峰和波谷位置如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为‎0.2m，波速为‎1m/s，两列波的振幅均为‎1cm，C点是相邻实线与虚线间的中点，则（　　）‎ A. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为‎2cm B. 图示时刻C点正处于平衡位置且向水面下运动 C. 经0.2s，A点偏离平衡位置的位移为‎-2cm D. F点到两波源的路程差为零 ‎【答案】C ‎【详解】如图所示，频率相同的两列水波相叠加的现象。实线表波峰，虚线表波谷，则A、D是波峰与波峰相遇，B点是波谷与波谷相遇，它们均属于振动加强区； A．由于振幅是‎1cm，A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高‎2cm。而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡低‎2cm。所以A、B相差‎4cm。故A错误； B．图示时刻C点是处于平衡位置，因下一个波峰经过C点，所以向水面上运动，故B错误； C．因周期 所以经0.2s，A点处于波谷位置，即其的位移为‎-2cm，故C正确； D．由图可知，F点为振动减弱点，则到两波源的路程差为半个波长的奇数倍，故D错误； 故选C。‎ ‎5.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2︰1，电阻R1=R2，电流表和电压表均为理想电表，若电流表的示数为‎0.5A，电压表的示数为6V，则电阻R1的大小为（　　）‎ A. 30Ω B. 20Ω C. 25Ω D. 10Ω ‎【答案】A ‎【详解】ABCD．由理想变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系可得 ‎ ，‎ 已知， 则，‎ 设流过的电流为，则 副线圈上的电流 由题意可知，流过电流表的电流 解得 即 A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎6.如图所示，某种洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设封闭空气温度不变，当洗衣缸内水位升高，则细管内被封闭的空气（　　）‎ A. 单位时间内撞击容器壁单位面积的次数增多 B. 分子运动的平均动能增大 C. 既不从外界吸热，也不对外放热 D 一直对外做正功 ‎【答案】A ‎【详解】AB．当洗衣缸内水位升高，细管内被封闭的空气体积减小，单位体积内的分子数增多，而温度没变，分子的平均动能没变，因此单位时间内气体分子撞击容器壁单位面积的次数增多，A正确，B错误；‎ CD．由于气体体积减小，外界对气体做正功，气体温度没变，内能保持不变，根据热力学第一定律，气体一定向外界放热，CD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为β，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角θ从O点射入a板，且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点，由此可知（　　）‎ A. 射出c板后的两束单色光与入射光不再平行 B. 射到Q点的光在玻璃中的折射率较大 C. 射到P点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长 D. 若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小 ‎【答案】D ‎【详解】A. 光经过均匀的介质后，射入光线与射出光线平行，即射出c板后的两束单色光与入射光平行，A错误；‎ B. 射到Q点的光在玻璃中折射后的偏角较小，折射率较小，B错误；‎ C. 射到P点的光的折射率大，在玻璃中的传播速度较小，波长较短，C错误；‎ D. 若射到P、Q两点光分别通过同一双缝发生干涉现象，由 则射到P点的光形成干涉条纹的间距较小，D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【分析】滑环B恰好不能下滑，所受的静摩擦力沿杆向上达到最大值.先对A受力分析，根据平衡条件表示出绳子的拉力，再对B受力分析，根据平衡条件求出绳子拉力与B重力的关系，进而得到A和B质量之比.‎ ‎【详解】对A受力分析，根据平衡条件有：T=mAg 对B受力分析，如图：‎ 根据平衡条件：mBgcosθ=f，mAg=N+mBgsinθ 据题知，滑环B恰好不能下滑，所受的静摩擦力沿杆向上达到最大值，有 ‎，联立解得：，故B正确，A、C、D错误；故选B.‎ ‎【点睛】本题的关键是分别对两个物体进行受力分析，然后根据共点力平衡条件，并结合正交分解法列式求解.‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9.如图所示为起重机竖直向上提升质量为‎50kg的重物时的速度一时间图像，0-0.5s图线为直线，2.5s之后,图线为水平直线，已知重力加速度g=‎10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 0~0.5s内,重物受到的拉力为800N B. 0~0.5s内,拉力的功率与上升高度成正比 C. 0.5s~2.5s内，重物受到的拉力逐渐减小 D. 0.5s~2.5s内，拉力的功率保持不变 ‎【答案】ACD ‎【详解】A．0~0.5s内，重物的加速度 根据牛顿第二定律有 代入数值解得 即重物受到的拉力为800N，选项A正确；‎ B．0~0.5s内，物体的速度与高度的关系为 拉力功率 可见拉力的功率与上升高度不成正比，选项B错误；‎ C．0.5s~2.5s内，重物的加速度逐渐减小，则受到的拉力逐渐减小，选项C正确；‎ D．0.5s~2.5s内，拉力的功率达到额定功率保持不变，选项D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎10. 如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点．a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是 A. 嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于‎11.2km/s B. 嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速 C. 设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞ a2‎ D. 嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能 ‎【答案】BD ‎【解析】‎11.2km/s为第二宇宙速度，嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度小于‎11.2km/s，所以A错误；从低轨道进入高轨道需点火加速，故B正确；嫦娥三号在a、b两轨道上N点，受月球引力相同，根据牛顿第二定律可知，加速度也相同，即a1= a2，故C错误；从轨道a进入轨道b需在N点加速，所以机械能增大，即轨道b上机械能大于轨道a上的机械能，所以D正确．‎ 考点：本题考查天体运动 ‎11.如图所示，平行板电容器两极板水平放置，现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上，电容器下极板接地，静电计所带电量可忽略，二极管具有单向导电性。闭合开关S，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 在两板间放入陶瓷片，平行板电容器的电容将变大 B. 在两板间放入与极板等大的金属片，静电计指针张角变小 C. 现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，带电油滴的电势能将减少 D. 现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，油滴将向下运动 ‎【答案】AC ‎【详解】A．平行板电容器的电容决定式 当两板间放入陶瓷片时，ε增大，则C增大，故A正确；‎ B．如图所示，在两板间放入与极板等大的金属片，相当于减小两平行板的间距d，根据电容决定式可知，电容C增大，电容器的电压不变，电荷量增加，静电计两端的电压不变，静电计指针张角不变，故B错误；‎ CD．刚开始油滴恰好静止于两板间的P点，则油滴带负电；将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，电容C减小，电容器上的电荷本该减少，但因为二极管的单向导电性，电容器上的电荷未能回流，所以电容器上的电荷量Q不变，则电容器中的场强 则两极板间的电场强度E不变，则油滴所受电场力不变，仍保持静止，而P点的电势为 P点到下极板的距离增大，则P点的电势升高，因为油滴带负电，所以油滴在P点的电势能将减少，故C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.如图所示，完全相同的甲、乙两辆拖车，质量均为m，在水平恒力F作用下，以速度v沿平直路面匀速前进。某时刻甲、乙两拖车之间的挂钩脱钩，而牵引力F保持不变（将脱钩瞬间记为t=0时刻），则下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲、乙两车组成的系统在0~时间内的动量守恒 B. 甲、乙两车组成的系统在~时间内的动量守恒 C. 时刻甲车动能的大小为 D. 0~时间内系统产生的内能为 ‎【答案】AD ‎【详解】AB．设甲、乙所受的滑动摩擦力大小均为，系统匀速运动时有 可得 轻绳断开后，对乙运动过程，取向右为正方向，由动量定理得 联立可得 所以在乙停止运动前，即在至时间内，甲、乙系统的合外力为零，总动量守恒，故A正确，B错误；‎ C．在至时间内，甲、乙系统总动量守恒则有 解得 时刻甲车动能的大小为 故C错误；‎ D．0~时间内，对甲车根据动能定理可得 可得甲车克服摩擦力做功为 根据动能定理可得乙车克服摩擦力做功为 根据功能关系可得系统产生的内能为 故D正确；‎ 故选AD。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13.如图甲所示的实验装置可用来验证机械能守恒定律。轻杆两端固定两个大小相同但质量不等的小球P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴O，使得杆能在竖直面内自由转动。O点正下方有一光电门，小球球心通过轨迹最低点时，恰好通过光电门，已知重力加速度为g。‎ ‎（1）用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=______cm。‎ ‎（2）PQ从水平位置静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为Δt，则小球P经过最低点时的速度v=_______（用字母表示）。‎ ‎（3）若两小球P、Q球心间的距离为L，小球P的质量为M，小球Q质量为m（M>m），当满足关系式____________时，就验证了机械能守恒定律（所有物理量用题中字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). 1.050 (2). (3). ‎ ‎【详解】（1）[1] 如图乙所示，则小球的直径 ‎（2）[2]根据平均速度公式可得 ‎（3）[3]根据机械能守恒，有 即 ‎14.在物理课外活动中，某兴趣小组用多用电表测量二极管的反向电阻Rx。‎ ‎(1)下面正确的操作顺序是____。‎ A.把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触 B.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”“-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指左边0刻线 C.调节欧姆调零旋钮，使指针指到欧姆零点 D.把选择开关旋转到交流电压最高挡 E.把红、黑表笔分别接在所测二极管的两端，然后读数 ‎(2)该多用电表的欧姆表内部电池由于使用时间较长，其电动势变小，内阻增大，但仍可调零，调零后测得Rx为36kΩ，此测量值与真实值相比___（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。‎ ‎(3)小组经讨论分析认为用多用电表测量电阻误差太大，需采用伏安法测量二极管的反向电阻Rx，现有实验器材如下：‎ 电源（电动势12V，内阻较小）‎ 电压表（量程10V，内阻约50kΩ）‎ 微安表（量程250μA，内阻约1000欧）‎ 滑动变阻器R（阻值10Ω），开关及导线若干，下列电路图中最合理的是____。‎ ‎【答案】(1). BACED (2). 偏大 (3). C ‎【详解】(1)[1] 依据多用电表使用原则，用多用电表测量二极管的反向电阻Rx的实验步骤应为BACED。‎ ‎(2)[2]由题意可知 根据闭合电路的欧姆定律，多用电表进行欧姆调零时 多用电表测量电阻时 则 即测量值与真实值相比偏大。‎ ‎(3)[3]ABCD。便于电压调节，滑动变阻器采用分压式接法，二极管的反向电阻很大，微安表内接时误差相对较小，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎15.如图所示，质量为m的气缸放在水平地面上，开口向上，缸内质量为m的活塞与气缸内壁无摩擦，封闭一定质量的理想气体，绕过光滑定滑轮的轻绳把活塞与放在地面上质量为‎3m的物块相连。开始时，绳处于竖直伸直状态但无弹力，活塞截面积为S，大气压强为，缸内气体的温度为，已知缸内气体的热力学温度T随时间t的变化规律为（为正常数），重力加速度为g。求经多长时间，气缸对地面的压力刚好为零？‎ ‎【答案】‎ ‎【详解】开始时选活塞为研究对象，则有 气缸对地面压力为零时，对气缸受力分析 由查理定律得 可得 由题意知 解得 ‎16.如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为＋q的粒子(不计重力)，由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直于磁场方向进入磁场，且与边界MN成60°角，磁场MN和PQ边界距离为d。求：‎ ‎(1)若粒子垂直边界PQ离开磁场，求磁感应强度B；‎ ‎(2)若粒子最终从磁场边界MN离开磁场，求磁感应强度的范围。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【详解】(1)粒子在电场中加速，由动能定理有 解得 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，粒子垂直边界PQ离开磁场时的运动轨迹如图所示 由几何关系得 由牛顿第二定律得 解得 ‎(2)粒子在磁场中的运动轨迹刚好与PQ相切时的轨道半径，是粒子从边界MN离开磁场最大轨道半径，‎ 由几何知识得 即有 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 粒子最终从磁场边界MN离开磁场,磁感应强度 ‎17.如图所示，两条足够长的平行长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为L=‎1m，电阻可忽略不计，ab和cd是两根质量均为m=‎1kg的金属细杆，杆与导轨垂直且与导轨接触良好，两杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，两杆的电阻均为R=1Ω。杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻质光滑定滑轮，悬挂一质量为M=‎4kg的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行。导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B=1T。现两杆及悬挂物都从静止开始运动。求：‎ ‎（1）当ab杆及cd杆的速度分别达到和时，两杆加速度、的大小；‎ ‎（2）最终ab杆及cd杆的速度差。‎ ‎【答案】（1），；（2）‎20m/s ‎【详解】（1）用E1和I1分别表示abdc回路的感应电动势和感应电流的大小，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知 令和分别表示ab杆、cd杆（物体M）加速度的大小，表示绳中张力的大小，由牛顿定律可知 由以上各式解得 ‎，‎ ‎（2）最终ab杆及cd杆的加速度相同，设其为a，速度差为 表示绳中张力大小，由牛顿定律可知 由以上各式解得 ，‎ ‎18.如图所示，水平面上的轻弹簧左端与固定的竖直挡板相连，处于原长时右端位于B点，B点左侧光滑右侧粗糙，右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接。斜面倾角为37º，斜面上有一半径为R=‎1m的光滑半圆轨道与斜面相切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，LBC=‎2m，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=‎0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放，P到达B点时立即受到斜向右上方与水平方向夹角为37º、大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块P的作用，P恰好通过半圆轨道的最高点E。已知P与水平面、斜面间的动摩擦因数均为µ=0.5，取g=‎10m/s2‎ ‎，sin37º=0.6。求：‎ ‎（1）P运动到半圆轨道的D点时对轨道的压力大小；‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）若其他条件不变，增大B、C间距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离。‎ ‎【答案】（1）18N；（2）1J；（3）‎‎1m ‎【详解】（1）设在半圆轨道的最高点E，由牛顿运动定律得 在D点，由牛顿运动定律得 P从D点到E点，由动能定理得 解得 由牛顿第三定律得，P运动到D点时对轨道的压力大小为。‎ ‎（2）P从C点到D点，由牛顿第二定律得 说明P从C点到D点做匀速运动，有 由能量守恒定律得 解得 ‎（3）P在G点脱离圆轨道做曲线运动，可把该运动分解为平行于斜面的匀减速直线运动和垂直于斜面的初速度为零的匀加速直线运动 P垂直落在斜面上，运动时间满足 平行于斜面方向上的速度减小到零，P在斜面上的落点距D的距离由逆向运动 解得