【物理】江苏省扬州中学2020届高三下学期6月阶段性检测 14页

江苏省扬州中学2020届高三下学期 ‎6月阶段性检测 第Ⅰ卷（选择题 共31分）‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移－时间图象如图所示，则在0～t1时间内 A．甲、乙位移相同 ‎ B．甲的速度总比乙大 C．甲经过的路程比乙小 ‎ D．甲、乙均做加速运动 ‎2．建设房屋时，保持底边L不变，要设计好屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶，雨滴下滑时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动．则 A．倾角θ越大，雨滴下滑时的加速度越小 ‎ B．倾角θ越大，雨滴对屋顶压力越大 C．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大 D．倾角θ越大，雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短 ‎3．如图甲所示，标有“220 V　40 W”的电灯和标有“20 μF　300 V”的电容器并联接到交流电源上，V为交流电压表．交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是 A．t＝时刻，V的示数为零 ‎ B．电灯恰好正常发光 C．电容器不可能被击穿 ‎ D．交流电压表V的示数保持110 V不变 ‎4．为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1∶2，火星质量与地球质量之比为1∶9．已知地表的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，忽略自转的影响，则 A. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2∶9‎ B. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为∶3‎ C. 火星的密度为 D. 若以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9∶2‎ ‎5．如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．则 A．μ1一定小于μ2‎ B．μ1一定不小于μ2‎ C．改变F的大小，F>μ2(m1＋m2)g时，长木板将开始运动 D．若F作用于长木板，F>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．‎ ‎6．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图象如图所示．下列说法正确的是 A．时刻线框平面与中性面垂直 B．线框的感应电动势有效值为 C．线框转一周外力所做的功为 D．从t＝0到t＝过程中线框的平均感应电动势为 ‎7．如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r．图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2．下列说法中正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎8．如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为d，极板的长、宽分别为a、b，面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直于前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为 ρ的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度 v 向右流动，并通过专用通道导出．不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，下列说法不正确的是 A．磁流体发电机的电动势为 E＝Bbv B．可变电阻 R中的电流方向是从P到 Q C．可变电阻R上消耗的最大电功率为 D．可变电阻R上消耗的最大电功率为 ‎9．如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，右侧是一个足够长固定斜面，一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及定滑轮，两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2．开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方，不计一切阻力及摩擦．当m1由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是 A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1的机械能一直减少 B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍 C．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力会发生变化 D．若m1运动到C点时细绳突然断开，在细绳断开后，m1不能沿碗面上升到B点 第Ⅱ卷（非选择题 共89分）‎ 三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎【必做题】‎ ‎10．（8分）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．‎ ‎（1）如图（a）所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，g取9.8 m/s2，由数据算得劲度系数k＝ ▲ N/m（结果保留两位有效数字）．‎ ‎（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示，调整导轨使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小 ▲ ．‎ ‎（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为 ▲ ．‎ ‎（4）重复③中的操作，得到v与x的关系如图（c），由图可知，v与x 成正比关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的 ▲ 成正比．‎ ‎11．（10分）某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为11～13 V，内阻小于3 Ω，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：‎ ‎（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，图甲中滑动变阻器的阻值很小，实验步骤如下，完成填空．‎ 第一步：按电路图连接实物 第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零 第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V 第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为 ▲ V 第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V的电压表 ‎（2）实验可供选择的器材有：‎ A．电压表（量程为3 V，内阻约2 kΩ） ‎ B．电流表（量程为3 A，内阻约0.1 Ω）‎ C．电阻箱（阻值范围0～9 999 Ω） ‎ D．电阻箱（阻值范围0～999 Ω）‎ E．滑动变阻器（阻值为0～20 Ω，额定电流2 A） ‎ F．滑动变阻器（阻值为0～20 kΩ，额定电流0.2 A）‎ 电阻箱应选 ▲ ，滑动变阻器应选 ▲ ．‎ ‎（3）用该扩大了量程的电压表（表盘没变），测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U（表盘上的示数）和电流I的值，并作出U－I图线如图丙所示，可知电池的电动势为 ▲ V，内阻为 ▲ Ω．‎ ‎12．[选修3–5]（12分）‎ ‎（1）下列说法中正确的有 A．只有原子序数大于或等于83的元素才具有放射性 B．卢瑟福根据α粒子散射实验估测出了原子直径的数量级 C．大量处于第5能级（即量子数n=5）的氢原子，在向低能级跃迁时，最多可辐射出10种不同频率的光子 D．比结合能越大的原子核，结合能不一定越大，但是原子核一定越稳定，核子的平均质量一定越小 ‎（2）利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h．图乙中U1、ν1、ν0均已知，电子电荷量用e表示．当入射光的频率增大时，为了测定遏止电压，滑动变阻器的滑片P应向 ▲ (选填“M”或“N”)端移动，由Uc—ν图象可求得普朗克常量h＝ ▲ (用题中字母表示)．‎ ‎（3）如图所示，在光滑水平冰面上，一蹲在滑板上的小孩推着冰车一起以速度v0＝1.0m/s向左匀速运动．某时刻小孩将冰车以相对冰面的速度v1＝7.0m/s向左推出，冰车与竖直墙发生碰撞后原速率弹回．已知冰车的质量为m1＝10kg，小孩与滑板的总质量为m2＝30kg，小孩与滑板始终无相对运动．取g＝10m/s2.‎ ‎①求冰车与竖直墙发生碰撞过程中，墙对冰车的冲量大小I；‎ ‎②通过计算判断，冰车能否追上小孩？‎ ‎ ‎ ‎13．【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．‎ A．[选修3–3]（12分）‎ ‎（1）下列说法正确的有 A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多 B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动 C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小 D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的 ‎（2）气象员用释放氢气球的方法测量高空的气温．已知气球内气体的压强近似等于外界大气压，氢气球由地面上升的过程中，氢气球内壁单位面积上所受内部分子的作用力 ▲ （填“增大”、“减小”、“不变”），球内气体的内能 ▲ （填“增大”、“减小”、“不变”）．‎ ‎（3）一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10－3 m2，如图所示，开始时气体的体积为3.0×10－3 m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之设大气压强为1.0×105 Pa．重力加速度g取10 m/s2，求：‎ ‎①最后汽缸内气体的压强为多少？‎ ‎②最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？‎ B．[选修3–4]（12分）‎ ‎（1）下列说法中正确的是 A．医院中用于体检的“B超”利用了电磁波的反射原理 B．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 C．在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜 D．光有偏振现象，电磁波没有偏振现象 ‎（2）如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，选用激光的频率为6.0×1014Hz，测得屏上P点距双缝和的路程差为1.25×10-6m，则在这里出现的应是 ▲ (选填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用频率为8.0×1014Hz的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将 ▲ (选填“变宽”、“变窄”、或“不变”)，已知光速m/s．‎ ‎（3）如图所示，半径为R、球心为O的玻璃半球置于半径为R的上端开口的薄圆筒上，一束单色光a沿竖直方向从B点射入半球表面，OB与竖直方向夹角为60°，经两次折射后，出射光线与BO连线平行，求：‎ ‎①玻璃的折射率；‎ ‎②光射在圆柱体侧面C点到半球下表面的距离CD. ‎ 四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎14．（15分）如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L＝0.5 m，上端接有R＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1′O1，磁感应强度大小为B＝2 T，磁场区域宽度为d＝0.4 m，放在导轨上的一金属杆ab质量为m＝0.08 kg、电阻为r＝2 Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v＝2 m/s.导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g＝10 m/s2，求：‎ ‎（1）金属杆距磁场上边缘的距离d0；‎ ‎（2）通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q；‎ ‎（3）金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热QR.‎ ‎15．（16分）如图所示，从A点以v0＝4 m/s的水平速度抛出一质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M＝4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝0.6 m、h＝0.15 m，R＝0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，g取10 m/s2.求：‎ ‎（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向；‎ ‎（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力的大小；‎ ‎（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板．‎ ‎16．（16分）如图所示，在第一象限内，0a的区域Ⅱ中有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内磁场的磁感应强度大小均为B．沿y轴有一不计厚度的返回粒子收集器，内部距离原点为2a的P点有一粒子源，持续不断的沿x轴正方向发射速度大小不同的同种带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，不计粒子的重力，求：‎ ‎（1）进入区域Ⅱ磁场的粒子的最小速度；‎ ‎（2）粒子从P点射出到返回到收集器上的同一位置的运动时间；‎ ‎（3）要使所有返回区域Ⅰ磁场的带电粒子都能被收集器收集，求收集器的最小长度．‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1. A 2.C 3.B 4.B 5.D 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．‎ ‎6． BC 7． BD 8. AC 9． ABD 三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ ‎【必做题】‎ ‎10．①50（2分）　 ②相等（2分）　 ③滑块的动能（2分） ‎ ‎④压缩量x的二次方（2分）‎ ‎11．（1）0.6（2分） （2）C（2分）　E（2分）　‎ ‎（3）11.5（2分）　2.5（2分）‎ ‎12．[选修3–5]（12分）‎ ‎（1）CD（2）N 　 （3）① ②冰车能追上小孩 ‎ ‎【选做题】‎ ‎13．本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．‎ A．[选修3–3]（12分）‎ B．[选修3–4]（12分）‎ ‎（1）【答案】C ‎（2）【答案】暗条纹 （2分） 变窄（2分）‎ ‎（3）【答案】(1) （2分）　(2)R（2分）‎ 四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎14． (1)0.4 m　(2)0.08 C　(3)0.096 J ‎【解析】(1)由能量守恒定律得mgd0sin 30°＝mv2(1分)‎ 金属杆距磁场上边缘的距离d0＝0.4 m ‎(2)由法拉第电磁感应定律＝(1分)‎ 由闭合电路欧姆定律＝(1分)‎ q＝·Δt(1分)‎ 则金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q＝＝＝0.08 C(1分)‎ ‎(3)由法拉第电磁感应定律，金属杆刚进入磁场时E＝BLv＝2 V(1分)‎ 由闭合电路欧姆定律I＝＝0.4 A(1分)‎ 金属杆受到的安培力F＝BIL＝0.4 N(1分)‎ 金属杆重力沿导轨向下的分力F′＝mgsin 30°＝0.4 N 所以金属杆进入磁场后做匀速运动 由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgdsin 30°(1分)‎ 金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量QR＝Q(1分)‎ 代入数据可得QR＝0.096 J．(1分)‎ ‎15．　(1)5 m/s　方向与水平面夹角为37°斜向下；(2)47.3 N　 (3)2.8 m；‎ ‎【解析】(1)物块做平抛运动：H－h＝gt2（1分）‎ 设到达B点时竖直分速度为vy，vy＝gt（1分）‎ v1＝＝ m/s＝5 m/s（1分）‎ 方向与水平面的夹角为θ，则：tan θ＝＝（1分）‎ 解得θ＝37°（1分）‎ ‎(2)从A至C点，由动能定理得 mgH＝mv－mv（1分）‎ 设小物块在C点受到的支持力为FN，由牛顿第二定律得FN－mg＝（1分）‎ 联立解得v2＝2m/s（1分）　FN＝47.3 N（1分）‎ 根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为47.3 N（1分）‎ ‎(3)小物块对长木板的摩擦力为Ff＝μ1mg＝5 N（1分）‎ 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力Ff′＝μ2(M＋m)g＝10 N（2分）‎ 因Ff＜Ff′（1分）‎ 所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动，小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0，则长木板长度至少为l＝＝2.8 m（2分）‎ ‎16． (1)　(2)　(3)4a－2a ‎【解析】(1)由几何关系可知进入区域Ⅱ磁场中的粒子运动半径最小为r1＝a（2分）‎ 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动：qv1B＝m（2分）‎ 解得v1＝。‎ 即进入区域Ⅱ磁场的粒子的最小速度为。（1分）‎ ‎(2)粒子运动轨迹如图甲所示，由几何关系知粒子在区域Ⅰ磁场运动的第一段轨迹对应的圆心角为60°，由对称关系可知粒子在区域Ⅰ中运动的时间t1＝2×＝，（1分）‎ 由几何关系可知粒子在区域Ⅱ磁场中运动轨迹所对圆心角为300°，则运动时间为t2＝T，（1分）‎ 则总的运动时间t＝t1＋t2＝T（1分）‎ 其中T＝，所以解得t＝。（2分）‎ ‎　　‎ ‎(3)若粒子在区域Ⅰ中向上偏转未进入区域Ⅱ，PN＝2a；（1分）‎ 粒子速度最大且能返回到y轴的运动轨迹示意图如图乙所示，由几何关系可得：‎ ‎2r3－2(r3－r3cos β)＝2a（1分）‎ ‎2r3sin β＝2a（1分）‎ 解得：r3＝2a，β＝30°（1分）‎ PM＝2a－2(r3－r3cos β)＝4(－1)a（1分）‎ MN＝PM＋PN＝4a－2a（1分）‎