2020届河南省名校联盟高三下学期尖子生3月调研考试理综物理试题(解析版)
- 格式：doc
- 大小：429.00 KB
- 文档页数：16
河南名校联盟2020届高三尖子生三月调研考试理科综合（物理）一、选择题1.在物理研究中，通过实验的方式，找到某几个物理量之间存在的关系，在此基础上可以获得实验定律，以下定律中不属于实验定律的是（）A. 胡克定律B. 牛顿第一定律C. 库仑定律D. 欧姆定律【答案】B【解析】【详解】牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不属于实验定律，其他实验都属于实验定律，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
2.如图所示为氢原子能级图，若a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光，b光是从n=5能级跃迁到n=3能级产生的单色光。
结合图中所给数据，下列说法正确的是（）A. a光的波长比b光的波长长B. a光的频率比b光的频率小C. a光和b光的光子动量之比为286：97D. 用a光照射某金属时，能产生光电子，则b光也一定能产生光电子【答案】C【解析】【详解】AB．a光是从n=5能级跃迁到n=2能级产生的单色光，则a光对应的能量△E a=-0.54eV-（-3.4eV）=2.86eVb光是从n=5能级跃迁到n=3能级产生的单色光，则b光对应的能量△E b=-0.54eV-（-1.51eV）=0.97eV因此a光对应的能量大于b光对应的能量，所以a光的频率比b光的频率大，而a光的波长比b光的波长短，故AB错误；C．德布罗意波波长公式hPλ＝，结合hcE hγλ==，可知光子动量与辐射光子的能量成正比，则有a光和b光的光子动量之比为P a：P b=286：97，故C正确；D．用a光照射某金属时，能产生光电子，由于a光的频率比b光的频率大，依据光电效应发生条件：入射光的频率不低于极限频率，则b 光不一定能产生光电子，故D 错误。
故选C 。
3.如图所示，两杆直立在水平地面上，一根粗细均匀的软绳两端分别连接在两竖直杆上的同一高度处，现将两竖直杆间的距离减小一些，下列说法正确的是（ ）A. 绳对杆的作用力增大B. 绳对杆的作用力大小不变C. 杆对地面的压力增大D. 杆对地面的压力不变 【答案】D 【解析】【详解】AB ．以整条绳为研究对象，受力分析如图所示，由共点力的平衡条件知，两杆对绳的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：12Fcos Mg θ=即2MgF cos θ=将两竖直杆间的距离减小一些，则θ变小，则F 减小，即绳对杆的作用力减小，选项AB 错误； CD ．杆对地面的压力等于杆和绳的总重力，杆上的绳的质量一定，受力平衡，则杆对地面的压力一定。
故C 错误，D 正确。
故选D 。
4.如图所示，一根长木杆AB 两端分别固定在水平地面和竖直墙壁AO 上，已知杆的B 端与水平地面之间的夹角为53︒，A 点到地面的距离为10m 。
从竖直墙壁上距地面8m 的C 点以水平速度v 0射出一颗小石子，要使小石子能在落地前碰到AB 杆（重力加速度g 取10m/s 2，sin 53︒=0.8，cos 53︒=0.6），则小石子出射的水平速度至少为（）A. 210m/sB. 35m/sC. 53m/sD. 3102m/s 【答案】D【解析】【详解】平抛的运动轨迹如下所示：AC之间的距离为：10m-8m=2m，由图可知x=（y+2）tan37°根据平抛运动规律有：x=v0ty=12gt200tan53yv gtv v==联立解得v0=310m/s故选D。
5.如图所示，在光滑的水平地面上，静置一质量为m的四分之一圆弧滑块，圆弧半径为R，一质量也为m 的小球，以水平速度v0自滑块的左端A处滑上滑块，当二者共速时，小球刚好到达圆弧上端B。
若将小球的初速度增大为2v0，则小球能达到距B点的最大高度为（）A. RB. 1.5RC. 3RD. 4R【答案】C 【解析】【详解】当小球上升到圆弧的上端时，小球与滑块速度相同，设为v 1，以小球的初速度v 0方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得mv 0=2m v 1由机械能守恒定律得220111222mv mv mgR =⋅+ 代入数据解得02v gR =若小球以2v 0冲上滑块，当小球上升到圆弧的上端时，小球与滑块速度相同，设为v 2，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得2mv 0=2mv 2由机械能守恒定律得22022111)2 (2222y m v mv mg mv R ++⋅= 解得6y v gR =小球离开圆弧后做斜抛运动，竖直方向做减速运动，则22yv h R g＝＝3故距B 点的最大高度为3R 。
故选C 。
6.空间内存在平行于x 轴的静电场，其电势ϕ随x 的分布如图所示。
一质量为m 、带电量为+q 的粒子（不计重力），以初速度v 0从O 点（x =0）进入电场，沿x 轴正方向运动。
下列叙述正确的是（ ）A. 粒子从O 运动到x 1过程中加速度不变B. 粒子从x 1运动到x 3的过程中，电势能先减小后增大C. 要使粒子能运动到x 4处，粒子的初速度v 0至少为2q m ϕ0D. 若v 0=q mϕ，粒子在运动过程中的最大速度为032q mϕ 【答案】AC 【解析】【详解】A ．电势能E p =qφ，根据功能关系：-F 电x =qφ，从O 运动到x 1，φ和x 是线性关系，故电场力恒定，粒子从O 运动到x 1的过程中加速度不变，A 正确；B ．粒子从x 1运动到x 3的过程中，电势一直减小，电势能也一直减小，故B 错误；C ．要使粒子能运动到x 4处，粒子到达x 1处速度不小于零。
根据功能关系12mv 02=qφ0 解得最小速度02q v mϕ=故C 正确； D ．若v 0=0q m ϕ，粒子过不了x 1点，它会回到O 点，最大速度还是0q mϕ，故D 错误。
故选AC 。
7.如图所示，竖直平行金属板M 、N 上加有电压U ，N 板的右侧有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、电场强度大小为E ，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 。
在M 板附近有一粒子源，释放初速度为零的带电粒子，这些粒子经电场加速后进入正交的电、磁场中，都恰能做匀速直线运动，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，下列判断正确的是（ ）A. 粒子做匀速运动的速度大小为BEB. 所有粒子的电荷量一定相同C. 所有粒子的比荷一定相同D. 将N 板向左平移一些，粒子在电、磁场中仍能做直线运动【答案】CD 【解析】【详解】A ．粒子进入正交的电、磁场中恰能做匀速直线运动，则qvB Eq =则E v B=选项A 错误； BC ．粒子在电场中加速212Uq mv =粒子在正交场中的速度都相同，则粒子的荷质比相同，选项B 错误，C 正确；D ．将N 板向左平移一些，两板间电压不变，则粒子进入正交场的速度不变，则粒子在电、磁场中仍能做直线运动，选项D 正确。
故选CD 。
8.科学家在宇宙太空发现了一颗超新星，其质量约为地球质量的k 倍，半径约为地球半径的n 倍，则下列说法正确的是（ ）A. 超新星与地球密度之比3n kB. 超新星与地球密度之比为3k nC. 超新星和地球的第一宇宙速度之比为nD. 【答案】BD 【解析】【详解】AB ．根据密度公式可知343M M V R ρπ=＝ 已知超新星质量约为地球质量的k 倍，半径约为地球半径的n 倍，则超新星与地球密度之比为3kn，故A 错误，B 正确；CD ．第一宇宙速度是绕星球表面做匀速圆周运动的卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力可知22 GMm v m R R＝解得GMvR=已知超新星质量约为地球质量的k倍，半径约为地球半径的n倍，则超新星与地球的第一宇宙速度之比为kn，故C错误，D正确。
故选BD。
二、非选择题9.某同学采用了以下装置验证机械能守恒定律，如图甲所示。
已知当地重力加速度为g。
(1)实验前，该同学将挡光片固定在重物力的一侧，用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=____________cm；(2)将质量均为M的重物A、B（A的含挡光片、B的含挂钩）用细绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。
测量出________（选填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h；(3)该同学在重物B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B挡|以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t1，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关图系式为________________。
【答案】 (1). 0.420 (2). 挡光片中心 (3).211(2)2dmgh m Mt⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【解析】【详解】(1)[1]．游标卡尺的主尺读数0.4cm；游标尺读数：10×0.02mm=0.20mm；则读数为：0.4cm+0.20mm=0.420cm。
(2)[2]．测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；(3)[3]．系统重力势能的减小量为∆E P=mgh遮光片经过光电门时的速度1dv t =系统动能增加量211(2)2k d E m M t ⎛⎫∆=+ ⎪⎝⎭则要验证的关系为211(2)2d mgh m M t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭10.某同学用下图中的实验器材测量一节干电池的电动势和内阻，该同学已完成了器材的连接，如图甲所示。
(1)连接好实物后，闭合电键前，应先将滑动变阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）端。
闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，读出多组电压表和电流表的数值，将多组电压和电流的数值在U －I 坐标系中进行了描点作图，如图乙所示。
并根据图像得到电池的电动势为E =_____V ，电阻r =_______Ω。
（均保留三位有效数字）；(2)本实验由于________，存在着系统误差，使测得的电动势偏______（填“大”或“小”）。
测得的电池内阻偏________（填“大”或“小”），(3)该同学从电表的手册中查得电压表接入电路的内阻为R V ，电流表接入电路的内阻为R A ，据此可以对测量的结果进行修正，则修正后的电池的内阻表达式为r 真=_______________。
（用R V 、r 等表示）。
【答案】 (1). 右 (2). 1.46(1.45 1.47)- (3). 0.442(0.4280.452)- (4). 电压表分流(5). 小 (6). 小 (7). V V R rR r-【解析】【详解】(1)[1]．闭合电键前应先将滑动变阻器的滑片移到最右端。
[2][3]．根据图像得到电池的电动势为E =1.46V ，电阻1.46 1.00.4511.02U r I ∆-==Ω≈Ω∆ (2) [4][5][6]．由于电压表的分流作用，存在系统误差，流过电源的电流大于电流的测量值，即电流测量值偏小，导致电源电动势与内阻测量值都小于真实值；(3)[7]．由电路可知，电压表内阻对电路存在影响，则考虑电压表内阻，将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻的测量值为VVr Rrr R=+真真解得=VVR rrR r-真11.如图所示，AB为倾角为θ=37︒的光滑斜面，在B点与水平的传送带平滑相连，在传送带的右端C处，连接有半圆形光滑轨道CD，轨道半径为R=2m，CD为半圆轨道的竖直方向直径。
