安徽省江南十校2020届高三下学期综合素质检测(4月) 物理
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2020年安徽省“江南十校”综合素质检测
物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分300分,考试时间150分钟。
2.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)并将其能量转换为电能的装置。某型号核电池的放射源是钚-238,其衰变方程为,则下列说法正确的是
A.粒子和γ粒子均属于实物粒子
B.钚-238的半衰期与原子所处环境的压强、温度有关
C.X的中子数为142
D.粒子的穿透能力比γ粒子强
15.在光滑水平面上,一个小物块在水平恒力作用下做直线运动,0~t0时间内小物块的v-t图象如图所示。则在0~t0时间内,下列说法正确的是
A.小物块一直做减速运动 B.小物块的加速度与速度一直反向
C.小物块的平均速度大小为 D.小物块的加速度大小为
16.2019年12月27日,长征五号遥三运载火箭在中国文昌发射场发射升空,将卫星送入预定轨道。如图所示为该卫星绕地球运行示意图,测得卫星在t时间内沿逆时针从P点运动到Q点,这段圆弧所对的圆心角为θ。已知地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,则这颗卫星在轨运行的线速度大小为
A. B. C. D.
17.在粗糙水平面上平放一根导体棒和一个金属圆环,如图甲所示(俯视图),给导体棒中通以如图乙所示的电流,导体棒和圆环始终保持静止状态,则在0~t1时间内,下列说法正确的是
A.圆环中感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
B.圆环中感应电流先增大后减小
C.导体棒受到的静摩擦力方向先向右后向左
D.圆环先有扩张趋势后有收缩趋势
18.如图所示,一电容为C、两板间距为d的平行板电容器竖直放置,O为两板A、B的中心,两板带有等量异种电荷。过O点的直线MN与两板垂直,M、N两点到O点距离均为3d,位,于直线上的P、S两点在板间,且到O点的距离相等,在M点放置电荷量大小为Q的负点电荷,在N点放置电荷量大小为Q的正点电荷,忽略两点电荷对两极板电荷分布的影响。已知静电力常量为k,若O点处场强为零,则
A.电容器A极板带负电
B.电容器的A极板所带电荷在O点产生的电场场强为
C.电容器所带的电量为
D.P、S两点场强大小相等,方向相反
19.如图所示,理想自耦变压器是在铁芯上只绕一个线圈,移动开关S,可以改变原线圈的匝数。a和b两个接线柱将线圈三等分,开关接a时,电压表的读数为Ua,电流表的读数为Ia,电阻R消耗的电功率为Pa,开关接b时,电压表的读数为Ub,电流表的读数为Ib,电阻R消耗的电功率为Pb,则
A. B. C. D.
20.如图甲所示,粗糙的水平绝缘轨道与光滑的竖直半圆绝缘轨道BCD相切于B点,圆轨道半径为R,空间存在水平向右的匀强电场,电场强度大小为E=,将质量为m,电荷量为+q的滑块(可视为质点)在距B点为L=5R处的P点由静止释放,滑块在PB间运动的v2-x图象如图乙所示,A是PB间的一个点,滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.滑块在A点与水平轨道的动摩擦因数μA=0.75 B.图象中纵坐标a的值为
C.滑块在水平轨道摩擦力做功为mgR D.滑块在半圆轨道上运动的最大速度为
21.如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,顶端有一轻质小滑轮,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在斜面底端挡板P上,另一端与质量为m的滑块A相连,滑块A通过细线与另一质量也为m的物块B相连,初始时刻用手托着物块B,使系统处于静止状态,此时细线上的张力恰好为零。现突然释放物块B,在滑块A沿斜面向上滑动的过程中,弹簧形变始终处于弹性限度内,不计一切阻力,A始终未与滑轮相碰,物块B始终未落地,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.刚释放物块B的瞬间,B的加速度大小为g
B.A、B组成的系统速度最大时,滑块A的位移为
C.在滑块A向上滑动到最高点的过程中,滑块A和弹簧组成的系统的机械能一直增大
D.在滑块A向上滑动到最高点的过程中,滑块A的机械能一直增大
三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
22.(6分)某实验小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,实验装置如图甲所示,在下面实验中均满足木块质量远大于砂和砂桶的总质量,可认为细绳对木块的拉力大小等于砂和砂桶的重力,以下三位同学均进行了平衡摩擦力操作。
(1)小组中A同学在实验中获取的一段纸带如图乙所示,图中标出了各计数点间的距离,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,由纸带可求出木块的加速度的大小a= m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
(2)小组中B同学根据自己得到的实验数据作出了加速度a与合力F的关系图线如图丙所示,该图线不通过坐标原点,原因可能是 。
(3)小组中C同学实验时,保持砂和砂桶的总质量不变,木块自身的质量M保持不变,改变木块中砝码的质量m,并测出所对应的加速度a,以m为横坐标,以为纵坐标,在坐标纸上作出如图丁所示的关系图线,实验结果验证了牛顿第二定律。如果图中纵轴上的截距为b,则砂和砂桶的重量为 。
23.(9分)多用电表是实验室必备仪器,它的欧姆挡测量电阻方便简单,现某实验小组对多用电表的欧姆挡进行了研究。
(1)关于使用多用电表欧姆挡测电阻,下列说法正确的是 ;
A.测量电路中某个电阻的阻值时,应该把该电阻与电路断开
B.测量电阻时,由于双手手指与表笔金属部分接触,会导致测量值偏大
C.测电阻时,若指针偏转角度较小,应换较大倍率后,重新调零,再进行测量
D.多用电表长期不用时,选择开关应旋到off挡,否则会使电池电动势减小,导致测量电阻时值偏小
(2)多用电表欧姆挡可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联,与红黑表笔相接。有一欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰的多用电表,某同学想通过实验的方法测量该多用电表内电源电动势和欧姆“×1”挡内部总电阻,他所采用的实验电路如图甲所示。
实验器材:待测多用电表;
电压表V:量程6V,内阻十几千欧;
滑动变阻器R:最大阻值50Ω;
导线若干;
根据以下操作步骤,回答有关问题:
①将待测多用电表挡调到欧姆“×1”挡,将表笔A、B短接,调节欧姆调零旋钮,进行欧姆挡调零;
②调零完毕,将表笔A、B分别与图甲中1、2两端相接,其中A为 表笔(填“红”或“黑”),不断调节变阻器的滑片位置,改变其接入电路的阻值,记录多用电表的示数R和电压表的示数U;
③以为纵坐标,为横坐标,利用步骤②数据作出图像如图乙所示,根据图像可得电池电动势E测= V,欧姆“×1”挡内部总电阻r测= Ω(结果保留两位有效数字);
④若不考虑欧姆表测量电阻时的误差,上述实验方案对测量结果的影响:E测 E真、r测 r真(填“>”“=”或“<”)。
24.(12分)如图所示,一个足够长的圆筒竖直固定,内有一个质量M=0.4kg的滑块,滑块与圆筒间的滑动摩擦力f=3N。将滑块M锁定在距圆筒顶端高h1=5m处,现将一个直径小于圆筒半径的小球,从圆筒顶端由静止释放,小球与滑块碰撞前瞬间滑块解除锁定,小球与滑块发生弹性碰撞,碰撞后小球恰能上升到距圆筒顶端h2=3.2m处(不计空气阻力,碰撞时间极短,g=10m/s2)。求
(1)小球的质量m;
(2)小球与滑块第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔t。
25.(20分)如图所示,在直角坐标系xOy中,0<x<d区域为存在沿y轴负方向的匀强电场,x>d区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,y轴左侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向外,圆形磁场与y轴相切于原点O。一质量为m,带电量为q的带正电粒子从P(0,d)点以平行于x轴的初速度v0射入电场,经过一段时间粒子从M(d,)点离开电场进入磁场,经磁场偏转后,从N(d,-)点返回电场,当粒子返回电场时,电场强度大小不变,方向反向。粒子经电场和圆形磁场后到达坐标原点O,到O点时速度方向与y轴负方向夹角为θ=30°,不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E及x>d区域内匀强磁场的磁感应强度大小B1;
(2)圆形磁场的磁感应强度大小B2以及圆形磁场区域半径r;
(3)粒子从P点运动到O点所用时间t。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)关于固体、液体,下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B.使未饱和汽变成饱和汽,可采用升高温度的方法
C.液晶既不是液体也不是晶体,但它具有晶体的某些物理性质
D.一些昆虫之所以能停在水面上,是因为它们受到水的浮力等于昆虫的重力
E.相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度
(2)(10分)如图所示,汽缸开口向上,缸内壁有固定小砧,质量为m的活塞将缸内一段气体封闭,缸内气体压强为2p0+,g为重力加速度,活塞到缸底的距离为h,活塞横截面积为S,大气压强为p0,环境温度为T0,活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦,汽缸与活塞的导热性能良好。
①若环境温度不变,通过不断在活塞上方加重物,使活塞缓慢下降,当活塞下降到距汽缸底部h时,活塞上方所加重物的质量为多少?
②若仅缓慢降低环境温度,当活塞下降到距汽缸底部h时,环境温度应降低为多少;此过程外界对气体做的功为多少?
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻波形如图中实线所示,t=t1时刻的波形如图中虚线所示,质点P的位置在x=4m处,质点Q在x=5m处,质点P的振动方程为y=-0.2sin2.5πt(m),则下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.这列波沿x轴正方向传播
B.这列波传播速度大小为10m/s
C.从t=0时刻开始,质点Q经过0.2s到达平衡位置
D.从t=0时刻开始经过0.4s,Q点经过的路程为0.4m
E.t1时刻可能是1.4s末
(2)(10分)如图所示,直角三棱镜ABC中一锐角θ=60°,直角边AC边长度为L,一束单色光从D点以与AC成30°从真空入射到棱镜中,已知CD=2AD,棱镜折射率为,单色光在真空中传播速度为c。
①通过计算说明光线从棱镜的哪条边射出,射出时与该边的夹角是多少?
②求此单色光通过三棱镜的时间。
答案