陕西省汉中市2020届高三第五次质量检测试题 物理

高2020届高三第五次质检考试物理试卷

(时间：100分钟  总分：110分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题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。)

l、如图所示，在粗糙的水平面上，静置一矩形木块，木块由A、B两部分组成，A的质量是B的3倍，两部分接触面竖直且光滑，夹角θ＝300，现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动，A木块依然保持静止；，则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为

A.3      B.      C.       D.

2、运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则

A.球拍对球的作用力mgcosθ      B.运动员对球拍的作用力为Mgcosθ

C.运动员的加速度为gtanθ        D.若运动员的加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动

3、如图所示为一水平匀强电场，方向水平向右，图中虚线为电场中的一条直线，与电场方向的夹角为θ，一带正电的点电荷以初速度v0沿垂直电场方向从A点射入电场，一段时间后经过B点，此时其速度方向与电场方向的夹角为α，不计重力，则下列表达式正确的是

A.θ＝2α      B.tanθ＝tanα      C.2tanθ＝tanα      D.2tanα＝tanθ

4、如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因素μ＝0.2，杆的竖直部分光滑，两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用轻质细绳相连，己知：OA＝3m，OB＝4m，初始A、B均处于静止状态，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m(取g＝10m/s2)，那么该过程中拉力F做功为：

A.14J      B.10J     C.6J      D.4J

5、如图，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔。PC与MN垂直，一群质量为m，带电量为－q的粒子(不计重力)，以相同的速度v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为

A.       B.       C.       D.

6、如图所示，R3处是光敏电阻，a、b两点间接一电容，当开关S闭合后，在没有光照射时，电容上下极板上电量为零，当用光线照射电阻R3时，下列说法正确的是

A.R3的电阻变小，电容上极板带正电，电流表示数变大

B.R3的电阻变小，电容上极板带负电，电流表示数变大

C.R3的电阻变大，电容上极板带正电，电流表示数变小

D.R3的电阻变大，电容上极板带负电，电流表示数变小

7、科学家通过射电信号首次探测到奇特的时空涟漪，其被称为引力波，形成原因是来自中子星的双星系统。引力波的产生意味着中子星的双星系统能量在降低，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若该双星系统的总质量为m，经过一段时间演化后，两星做匀速圆周运动的周期变为原来的p倍。两星之间的距离变为原来的q倍，则演化后系统的总质量为

A.      B.       C.       D.

8、在磁感应强度为B的匀强磁场，一个静止的放射性原子核()发生了一次α衰变。放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示，直空中光速为c，下列说法正确的是

A.新核Y在磁场中做圆周运动的轨道半径为

B.α粒子做圆周运动可等效成一个环形电流，且电流大小为

C.若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核Y的动能，则衰变过程中的质量亏损约为

D.发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中旋转方向相同，且轨迹为相内切的圆

9、如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个质量为m、带电量为－q的小球Q。整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个带电最为＋q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则

A.小球P返回时，不可能撞到小球Q

B.小球P在N点的加速度大小为

C.小球P沿右斜面向下运动过程中，其电势能一定减少

D.当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大

10、第一次将一长木板静止放在光滑水平面上，如图甲所示，一小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。第二次将长木板分成A、B两块，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由A的左瑞开始向右滑动，如图乙所示，若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列说法正确的

A.小铅块滑到B的右端前已与B保持相对静止

B.小铅块将从B的右端飞离木板：

C.第一次和第二次过程中产生的热量相等

D.第一次过程中产生的热量大于第二次过程中产生的热量

11、工业生产中重要物料配比的地方，常用“吊斗式”电子秤，图甲所示的是“吊斗式”电子秤的结构图，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图象如图乙所示，己知料斗重1×103N，没装料时Uba＝0，g取10m/s2。，下列说法中正确的是

A.R3阻值为40kΩ

B.装料时，R0的阻值逐渐变大，Uba的值连渐变小

C.应变片电阻是用半导体材料制成的

D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量

12、如图所示，均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径，空间存在垂直于圆周体表面沿半径向外的磁场，圆环所在位置的磁感应强度大小为B，圆环的质量为m，半径为r，给环以竖直向上的初速度v，圆环上升的最大高度为H，然后落回抛出点，此过程中

A.圆环先有扩张后有收缩趋势

B.圆环上升时间比下降时间短

C.圆环上升过程和下降过程产生的热量相同

D.圆环上升过程经过H/2位置时的速度小于v/2

二、实验题(本题有2个小题，共计15分)

13、(1)某同学想利用下面图甲所示装置，验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒，该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了。你认为该同学的想法     (选填“正确”或“不正确”)

(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律，如图乙所示，质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处，由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连，导轨B处有一光电门，用L表示遮光条的宽度，x表示A、B两点间的距离，θ表示气垫导轨的倾角，g表示当地重力加速度。

①气泵正常工作后，将滑块由A点静止释放，运动至B，测出遮光条经过光电门的时间t，该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为              ，动能的增加量表示为          ，若系统机械能守恒，则与x的关系式为＝       (用题中已知量表示)。

②实验时测得m1＝475g，m2＝55g，遮光条宽度L＝4mm，sinθ＝0.1，改变光电门的位置，滑块每次均从A点释放，测量相应的x与t的值，以为纵轴，x为横轴，作出的图象如图丙所示，则根据图象可求得重力加速度g0为       m/s2(计算结果保留2位有效数字)，若g0与当地重力加速度g近似相等，则可验证系统机械能守恒。

14、某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：

待测电阻(电动势约2V)；                 电阻箱R(最大阻值为99.99Ω)；

定值电阻R0(阻值为2.0Ω)；               定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)

电流表G(量程为400μA，内阻Rg＝500Ω)   开关S，导线若干。

(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为      V的电压表；

(2)闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；

(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为       (用题中字母表示)；

(4)以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出－的图像如图(乙)所示，根据该图像求得电源的内阻r＝0.50Ω，则其电动势E＝      V(保留两位有效小数)；

(5)该实验测得的电动势E测与真实值E真相比，理论上E测     E真。(填“>”“<”或“＝”)

三、解答题(本题有3个小题，共计32分，要求写出必要的文字说明及重要方程式)。

15、(8分)如图所示，将直径为2R的半圆形轨道固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直方向的夹角为600。在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能，重力加速度为g，不计一切摩擦。将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求：

(1)圆环的速率v；

(2)导轨对圆环的作用力F的大小?

16、(10分)弹簧的压缩量为x0，一个物块从钢板的正上方相距3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动。己知物块的质量也为m时，它们恰能回到O点；若物块的质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时还具有向上的速度，求物块向上运动所到达的最高点与O点之间的距离。

17、(14分)如图(a)，超级高铁(HyPerlooP)是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，它具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点，如图(b)，己知管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为；运输车的质量为m，横截面是半径为r的圆。运输车上固定着间距为D、与导轨垂直的两根导体棒1和2，每根导体棒的电阻为R，每段长度为D的导轨的电阻也为R。其他电阻忽略不计，重力加速度为g。

(1)如图(c)，当管道中的导轨平面与水平面成θ＝300时，运输车恰好能无动力地匀速下滑，求运输车与导轨间的动摩擦因数μ；

(2)在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力。

①当运输车由静止离站时，在导体棒2后间距为D处接通固定在导轨上电动势为E的直流电源，此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B，垂直导轨平面向下的匀强磁场中，如图(d)。求刚接通电源时运输车的加速度的大小；(电源内阻不计，不考虑电磁感应现象)

②当运输车进站时，管道内依次分布磁感应强度为B，宽度为D的匀强磁场，且相邻的匀强磁场的方向相反。求运输车以速度v0从如图(e)通过距离D后的速度v。

四、选考题(每题15分，选择一题作答)

15.[物理——选修3－3]

(1)(5分)氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。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.图中两条曲线下面积相等

B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C.图中实线对应于氧气分子在100°C时的情形

D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E.与0°C时相比100°C时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

(2)(10分)如图所示，一绝热汽缸倒立竖放在两水平台面上，缸内一光滑活塞密封了一定质量的理想气体。在活塞下挂有一物块，活塞与物块的总重量G＝30N，活塞的横截面积S＝3×10－3m2。活塞静止时，缸内气体温度t1＝27℃，体积V1＝3×10－3m3，外界的大气压强衡为P0＝1×105Pa，缸内有一个电阻丝，电阻丝的电阻值恒为R＝5Ω，电源电动势E＝18V、内阻r＝1Ω。闭合开关20s后，活塞缓慢下降高度h＝0.1m，求：

①20s内气体内能的变化量；

②20s末缸内气体的温度。

19.[物理——选修3－4]

(1)(5分)一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则       (填入正确选项前的字母，选对l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.t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动

C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz

D.x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin(2.5πt＋π)(m)

E.从t＝0时刻开始质点a经0.4s通过的路程为0.8m

(2)(10分)用折射率为n＝的透明物质做成内半径、外半径分别为a、b的空心球，内表面涂上能完全吸光的物质。图中所示是经过球心的截面图。当足够宽广的平行光射向此球时

①若a＝1m、b＝2m，求在透明物质内运动时间最长的光入射角；

②若a、b大小为任意的己知量(当然a<b)，求被吸收掉的光束横截面积为多大?(注意：被吸收掉光束的横截面图，指的是原来光束的横截面积，不考虑透明物质的吸收和所有界面上的反射。)