江西省都昌蔡岭慈济中学2020届高三下学期5月月考理科综合物理试题

2019-2020学年下学期高三5月月考测试卷

理科综合物理部分

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

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．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n＝2，3，4…已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是

A．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小

B．大量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光

C．基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为

D．若原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应

15．跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是

A．运动员在0～10 s内的平均速度大小等于10 m/s

B．从15 s末开始运动员处于静止状态

C．10 s末运动员的速度方向改变

D．10～15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动

16．如图所示，处于竖直面的长方形导线框MNPQ边长分别为L和2L，M、N间连接两块水平正对放置的金属板，金属板距离为d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。内板间有一个质量为m、电量为q的带正电油滴恰好处于半衡状态，重力加速度为g，则下列关于磁场磁感应强度大小B的变化情况及其变化率的说法正确的是

A．正在增强，

B．正在减小，

C．正在增强，

D．正在减小，

17．如图所示，真空中有一边长为a的立方体，在图中A、C、F三个顶点放上电荷量相等的负点电荷q，已知静电力常量为k，设无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是

A．A处点电荷受到另两个点电荷对其作用力的合力大小为

B．B点处的电场强度的大小为

C．D、E、G三点中，D点的电势最高

D．将一电子先后置于H点和B点，电子在H点的电势能大于其在B点的电势能

18．如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且仅圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。有质量相同的甲、乙、丙三个小球，其中甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道最高点，则

A．经过最高点时，三个小球的速度相等

B．经过最高点时，甲球的速度最小

C．甲球下落过程中，机械能守恒

D．乙球释放的位置最高

19．如图所示，A为地球赤道表面的物体，B为环绕地球运行的卫星，此卫星在距离地球表面的高度处做匀速圆周运动，且向心加速度的大小为a，地球的半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是

A．物体A的向心加速度小于a

B．物体A的线速度比卫星B的线速度大

C．地球的质量为

D．地球两极的重力加速度大小为

20．如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。当S接通时，以下说法正确的是

A．副线圈两端MN输出电压减小

B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小

C．通过灯泡L1的电流减小

D．原线圈中电流表的示数增大

21．如图所示，一根轻弹簧一端固定于O点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角θ＝30°的固定光滑斜面上的A点，此时弹簧恰好水平。将滑块从A点由静止释放，经B点到达位于O点正下方的C点。当滑块运动到B点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。已知OB的距离为L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则滑块由A运动到C的过程中

A．滑块的加速度先减小后增大

B．滑块的速度一直在增大

C．滑块经过B点时的速度大于

D．滑块经过C点的速度可能小于

第Ⅱ卷（非选择题，共174分）

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答)

(一)必考题(共129分)

22．(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验。此方案验证机械能守恒定律方便快捷。

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝__________mm；

(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________；

A．h－t图象      B．h－图象      C．h－t2图象     D．h－图象

(3)若(2)问中的图象斜率为k，则当地的重力加速度为__________（用“d”、“k”表示，忽略空气阻力）。

23．(9分)某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为 0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略、输出电压为3 V的电源；⑤额定电压是2.5 V的小灯泡；开关和导线若干。

(1)该同学连接实验电路如图所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②、③、④和⑤五根连线中有两处错误，错误连线是______(填连线的序号)；

(2)正确连线后，闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片C移到_____处(填“A”或“B”)。调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图所示，读数为_____ V。

(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_________ (填字母)。

24．(15分)如图所示，长L = 1.0 m木板B放在水平面上，其右端放置一小物块A(视为质点)。B的质量mB = 2.0 kg，A的质量mA = 3.0 kg，B与水平面间的动摩擦因数μ1 = 0.20，A、B间的动摩擦因数μ2 = 0.40。刚开始两者均处于静止状态，现给A一水平向左的瞬间冲量I，I = 9.0 N∙S，重力加速度g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

(1)A开始运动的速度；

(2)A、B之间因摩擦产生的热量；

(3)整个过程A对地的位移。

25．(17分)如图所示，在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场，电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。y轴下方的A点与O点的距离为d，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场。(不计粒子的重力)

(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r；

(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，求E0；

(3)若电场强度E等于第(2)问E0的，求粒子经过x轴时的位置。

（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，则每科按所做的第一题计分。）

33．【物理——选修3－3】(15分)

(1) (5分)下列说法正确的是         。（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．气体在等压膨胀过程中一定从外界吸收热量

B．气体在等温压缩过程中一定从外界吸收热量

C．液晶显示屏是应用液晶光学各向异性特点制成的

D．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

E．当分子间距离减小时，分子势能不一定减小

间距离减小时，分子力是引力则分子势能减小，若分子力是斥力则分子势能增大。

(2)(10分)如图所示，在长为l＝57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用5 cm高的水银柱封闭着50 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃。

(i)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53°角，此时管中气体的长度为多少？

(ii)在第一问的基础上，若接着将管内水银柱取走1 cm，再缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中水银柱上表面恰好与管口相齐？(大气压强为p0＝76 cmHg)

34．【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)地震波既有横波，也有纵波，某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波，在t s与（t＋0.2）s两个时刻x轴上－3 km～3 km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示，则下列说法正确的是       。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)

A．x =1.5 km处质点离开平衡位置的最大距离是2A

B．该地震波的最大周期为0.8 s

C．该地震波最小波速为5 km/s

D．从波源开始振动到波源迁移到地面最长需要经过1 s时间

E．从t时刻开始计时，x＝2 km处的质点比x＝1.5 km处的质点先回到平衡位置

(2)(10分)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径R =30 cm，光屏MN到球心O的距离为d =102 cm，玻璃对该单色光的折射率n＝，不考虑光的干涉和衍射。求：光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径r。

物理部分参考答案

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．【答案】B

【解析】氢原子跃迁到激发态后，核外电子的动能减小，电势能增大，总能量增大，选项A错误；量处于n＝3的激发态的氢原子，向低能级跃迁可能辐射的光线的条数为＝3种，选项B正确；基态的氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，最大动能为Ekm＝hν－E1，设电子的最大速度为vm，则vm＝，选项C错误；大从n＝6能级向n＝1能级跃迁产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则从n＝6能级向n＝2能级跃迁产生的电磁波不一定能使该金属发生光电效应，选项D错误。

15．【答案】D

【解析】0～10 s内，若运动员做匀加速运动，平均速度为。根据图象的“面积”等于位移可知，运动员的位移大于匀加速运动的位移，所以由公式知0～10 s 内的平均速度大于匀加速运动的平均速度10 m/s，故A错误。由图知，15 s末开始运动员做匀速直线运动，故B错误；由图看出，运动员的速度一直沿正向，速度方向没有改变，故C错误；10～15 s图象的斜率减小，则其加速度减小，故10～15 s运动员做加速度减小的减速运动，故D正确。

16．【答案】B

【解析】油滴带正电，受向上的电场力和向下的重力平衡，即Eq＝mg，则上极板带负电，由楞次定律可知，磁场磁感应强度大小B正在减小，且，，联立解得，故选B。

17．【答案】A

【解析】A、C、F三点形成了一个等边三角形，有F＝2×cos 30°＝，故A正确；B点处的电场强度是由三个点电荷各自产生的电场强度叠加而成的，合电场强度为，故B错误；D、E、G三点在电场中相对A、C、F三点的位置相同，故电势相等，故C错误；H点到三个固定负点电荷的距离大于B点到三个固定负点电荷的距离，所以φH>φB，根据Ep＝－eφ得EpH<EpB，故D错误。

18．【答案】C

【解析】在最高点时，甲球所受洛伦兹力向下，乙球所受洛伦兹力向上，而丙球不受洛伦兹力，三球在最高点所受合力不相等，由牛顿第二定律得：F合＝m，由于F合不等、m、R相等，则三个小球经过最高点时的速度不相等，故A错误；由于经过最高点时甲球所受合力最大，甲球在最高点的速度最大，故B错误；洛伦兹力不做功，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故C正确；甲球经过最高点时的速度最大，甲的机械能最大，小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可知，甲释放时的位置最高，故D错误。

19．【答案】AD

【解析】根据得，可知B的加速度a大于地球同步卫星的加速度；而根据a = ω2r可知，同步卫星的加速度大于物体A的加速度，则物体A的向心加速度小于a，选项A正确；根据得，可知B的速度大于地球同步卫星的速度；而根据v = ωr可知，同步卫星的速度大于物体A的速度，则物体A的速度小于卫星B的速度，选项B错误；对卫星B，根据，可得地球的质量为，选项C错误；根据可得地球两极的重力加速度大小为，选项D正确。

20．【答案】CD

【解析】当S接通时，电路中总电阻减小，交流电源不变，线圈匝数不变，故副线圈两端MN输出电压不变，输电线上电流增大，副线圈输电线等效电阻R上的电压增大，灯泡L1两端电压减小，通过灯泡L1的电流减小，选项A、B错误，选项C正确；当S接通时，副线圈输出功率增大，原线圈输入功率增大，电流表的示数增大，选项D正确。

21．【答案】BC

【解析】弹簧原长为L，在A点不离开斜面，则，在C点不离开斜面，则有，从A点滑至C点，设弹簧与斜面夹角为α（范围为30°≤α≤90°），则有mgsin 30°＋kxcos α＝ma1，；从B点滑至C点，设弹簧与斜面的夹角为β，则有mgsin 30°－kxcos β＝ma2，可知下滑过程中加速度一直沿斜面向下且减小，选项A错误，B正确；从A点滑到B点，由机械能守恒可得mgLcos 30°＋Ep＝mvB2，解得，选项C正确；从A点滑到C点，由机械能守恒可得mgL/cos 30°＋Ep′＝mvC2，解得，选项D错误。

第Ⅱ卷（非选择题，共174分）

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答)

(一)必考题(共129分)

22．(6分)

【答案】(1)17.805（17.804~17.806均可）   (2)D   (3)

【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为17.5 mm，可动刻度为30.5 × 0.01 mm = 0.305 mm，所以最终读数为17.5 mm + 0.305 mm = 17.805 mm；

(2)已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，所以，若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒：，整理得，为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，所以应作图象；

(3)根据函数可知正比例函数的斜率，故重力加速度。

23．(9分)

【答案】(1)①④   (2)A   2.50   (3)C

【解析】(1)本题应采用滑动变阻器分压接法，同时电流表应采用外接法；由图可知，①线应接在滑动变阻器左下端接线柱上；④导线应接在灯泡右侧接线柱或电流表接线柱上。

(2)实验开始时为了保证实验仪器的正常使用，需要将C拨到最左端，即A处，此时测量部分电压为零。电压表的最小分度为0.1 V，需要估读到0.01 V，故读数为2.50 V。

(3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大，故对应的图象的均为曲线，在I－U图象中应为斜率减小的曲线；故只有C正确。

24．(15分)

 (1)由题意，由动量定理得：I = mAv0

代入数据解得：v0 = 3 m/s。

(2)对A有：

对B有：

代入数据解得：aA = 4 m/s2，aB = 1 m/s2

A对地做匀减速运动，B对地做匀加速运动，设A、B经过时间t达到相同速度v，A的位移为xA，B的位移为xB。

对A：v = v0－aAt，

对B：v = aBt，

代入数据解得：v = 0.6 m/s，t = 0.6 s，xA = 1.08 m，xB = 0.18 m

A对B的位移为Δx = xA －xB = 1.08 m－0.18 m = 0.9 m＜1 m，假设成立

故此过程中，A、B之间因摩擦产生的热量Q = μ2mAg =10.8 J。

(3)A、B达到相同速度后，设二者保持静止，整体减速的加速度为，则假设成立。

此后二者共同滑行的距离：

故整个过程A对地的位移：。

25．(17分)

 (1)粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子进入磁场后做圆周运动，有：

解得粒子在磁场中运动的半径。

(2)粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，运动情况如图①，可得R＝r1

由以上各式解得：。

(3)当时，可得磁场中运动的轨道半径

粒子运动情况如图②，图中的角度α、β满足

，α＝30°

粒子经过x轴时的位置坐标为

解得：x＝R。

（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，则每科按所做的第一题计分。）

33．【物理——选修3－3】(15分)

(1) (5分)

【答案】ACE

【解析】气体在等压膨胀过程中，温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律知，气体一定从外界吸收热量；气体在等温压缩过程中，内能不变，外界对气体做功，气体放热；液晶是一种特殊的物质，既有液体的流动性，又具有光学各向异性，显示屏是应用各向异性的特点制成的；空调机既能致热又能致冷，但热量不能自发地从低温物体传到高温物体；当分子间距离减小时，分子力是引力则分子势能减小，若分子力是斥力则分子势能增大。

(2)(10分)

 (i)设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的温度为T1＝306 K，体积为V1＝50S，压强为p1＝81 cmHg

当玻璃管倾斜至与水平面成53°角时，管内气体的温度为T2＝306 K，体积为V2＝lS，压强为p2＝(76＋5×sin 53°) cmHg

由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2

代入数据，解得：l = 50.625 cm。

(ii)设温度升至T3时，水银柱长为4 cm，管内气体的体积为V3＝53S，压强为p3＝(76+4×sin53°) cmHg

由理想气体状态方程得：

代入数据，解得T3＝317.152 K。

34．【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)

【答案】BCE

【解析】各振动质点离开平衡位置的最大距离等于振幅；由图Δt = nT + T/4，Δx =（nλ+1）m，得T = 0.8/(4n+1) s（n = 0，1，2…），v =（5nλ+5）m/s（n =0，1，2…）；波源不会迁移；t时刻，x＝2 km处的质点向下运动，回到平衡位置用时四分之一周期，x＝1.5 km处的质点向上运动，回到平衡位置用时超过四分之一周期。

(2)(10分)

如图所示，设光线入射到D点时恰好发生全反射

在△ΔODF中

在△O′FN中

又O′F = d－OF

解得：r = 0.86 m。