四川省宜宾市第四中学2020届高三上学期开学考试理综-物理试题

1.某金属发生光电效应，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν之间的关系如图所示。已知h为普朗克常量，e为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是（　　）

A. 入射光的频率小于也可能发生光电效应现象

B. 该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大

C. 若用频率是的光照射该金属，则遏止电压为

D. 遏止电压与入射光的频率无关

【答案】C

【解析】

【详解】由图像可知金属的极限频率为ν0，入射光的频率必须要大于ν0才能发生光电效应现象，选项A错误；金属的逸出功与入射光的频率无关，选项B错误；若用频率是2ν0的光照射该金属，则光电子的最大初动能为，则遏止电压为，选项C正确；遏止电压与入射光的频率有关，入射光的频率越大，则最大初动能越大，遏制电压越大，选项D错误。

2.随着现代科学的发展，大量的科学发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（　　）

A. 卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

B. 天然放射现象表明原子核内部有电子

C. 轻核聚变反应方程有：

D. 氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长

【答案】C

【解析】

【详解】A、卢瑟福的α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，没有涉及到原子核内部结构。A错误。

B、天然放射现象只说明原子核内部有复杂结构，原子核内部没有电子，衰变的产生的电子，是原子核内部的中子转变为质子和电子，电子释放出来。B错误。

C、轻核聚变方程电荷数守恒、质量数守恒。C正确。

D、氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者辐射的光子能量大，即光子的频率大，则前者辐射的光子波长比后者短。D错误。

3.汽车在限速为40km/h的道路上匀速行驶，驾驶员发现前方斑马线上有行人，于是减速礼让，汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线，驾驶员便加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是

A. 减速前该车已超速

B. 汽车在加速阶段的加速度大小为3m/s2

C. 驾驶员开始减速时距斑马线18m

D. 汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变

【答案】B

【解析】

【详解】A项：由图象可知，汽车减速前的行驶速度为，未超速，故A错误；

B项：汽车在加速阶段的加速度大小为：，故B正确；

C项：由速度时间图象不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离，故C错误；

D项：加速阶段，汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知，牵引力F恒定，速度增加，据知，功率P增加，故D错误

故选：B。

4.牛顿发现了万有引力定律，清楚地向人们揭示了复杂运动后面隐藏着简洁的科学规律。已知地球质量为木星质量的p倍，地球半径为木星半径的q倍，下列说法正确的是

A. 地球表面的重力加速度为木星表面的重力加速度的倍

B. 地球的第一宇宙速度是木星“第一宇宙速度”的倍

C. 地球近地圆轨道卫星的角速度为木星“近木”圆轨道卫星角速度的倍

D. 地球近地圆轨道卩星运行的周期为木星“近木”圆轨道卫星运行的周期的倍

【答案】A

【解析】

【详解】万有引力提供向心力：

解得： ，， ，

星球表面重力加速度为：

A项：由可知地球表面的重力加速度为木星表面的重力加速度的，故A正确；

B项：由可知第一宇宙速度为：，则地球的第一宇宙速度是木星的第一宇宙速度的，故B错误；

C项：由可知近地卫星的角速度，地球近地卫星的角速度为木星近木卫星角速度的，故C错误；

D项：由可知近地卫星的周期，所以地球近地卫星的周期为木星的近木卫星周期的，故D错误。

故选：A。

5.如图所示，A、B是两块水平放置的平行金属板，一带电小球垂直于电场线方向射入板间，小球将向A极板偏转，为了使小球沿射入方向做直线运动，可采用的方法是

A. 将带正电的小球改为带负电

B. 将变阻器滑片P适当向左滑动

C. 适当增大小球所带电量

D. 将极板间距适当增大

【答案】D

【解析】

一带电小球垂直于电场线方向射入极板区域后，偏向A极板，则小球所受电场力向上且电场力大于重力，小球原来就带负电，选项A错误；将变阻器滑片P适当向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，R两端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，电场力增大，选项B错误；适当增大小球所带电量，小球所受电场力增大，选项C错误；将极板间距适当增大，板间场强减小，小球所受电场力减小，选项D正确。故选D.

6.图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω，电路中其余电阻不计。发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100。转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，（π=3.14，）则

A. 该小型发电机的电动势的最大值为200 V

B. t＝3.14×10－2 s时，磁通量的变化率为2Wb/s

C. t＝3.14×10－2 s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A

D. t＝3.14×10－2 s时，串联在外电路中的交流电流表的读数为1.4A

【答案】ABD

【解析】

【详解】从Φ-t图线可以看出，Φmax=1.0×10-2 Wb，T=3.14×10-2 s，，感应电动势的最大值Emax=nωΦmax=100××1×10-2=200 V，故A正确； t=3.14×10-2 s时，磁通量Φ的变化率最大，最大值为，选项B正确；电路中电流最大值，则串联在外电路中的交流电流表的读数为A，故C错误，D正确；故选ABD.

7.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L，倾斜置于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S，将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放。经时间t，金属棒的速度大小为v1，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m、电阻为r，其他电阻均不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是

A. 导轨与水平面夹角α的正弦值为

B. 磁场的磁感应强度B的大小为

C. 金属棒的速度从变至恰为的过程，金属棒一定做加速度减小的加速运动

D. 金属棒的速度从变至恰为的过程，金属棒上产生的焦耳热为

【答案】AB

【解析】

【分析】

断开开关S时，金属棒ab在导轨上由静止释放匀加速下滑；闭合开关后，又会受到的安培力，金属棒ab在导轨上可能做加速度减小的加速运动或减速运动，当加速度减小到0时，速度达到最大，根据最终达到平衡，列出平衡方程，求出磁感应强度．金属棒沿导轨下滑的过程中，重力势能减小，动能增加，内能增加，根据能量守恒先求出整个电路产生的热量；

【详解】A、断开开关S时，金属棒ab在导轨上由静止释放匀加速下滑，由牛顿第二定律有：，由匀变速运动的规律可得：，解得，故A正确；

BC、闭合开关后，金属棒ab在导轨上可能做加速度减小的加速运动或减速运动，最终以匀速运动，匀速时则有：，又，解得：，故B正确，C错误；

D、由动能定理则有：，金属棒上产生的焦耳热，故D错误；

故选AB。

【点睛】解决的关键会根据牛顿第二定律求加速度，以及结合运动学能够分析出金属棒的运动情况，当a=0时，速度达到最大。

8.如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为h0（不计空气阻力），则

A. 小球和小车组成的系统动量守恒

B. 小车向左运动的最大距离为R

C. 小球离开小车后做竖直上抛运动

D. 小球第二次能上升的最大高度h0<h<h0

【答案】CD

【解析】

【详解】A：小球与小车在水平方向所受合外力为零，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒；小球与小车在竖直方向所受合外力不为零，小球和小车组成的系统竖直方向动量不守恒。故A项错误。

B：当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为，小车的速度大小为，据系统水平方向动量守恒，以向右为正，得，即，则小球与车在水平方向位移大小，又，解得：小车向左运动的最大距离。故B项错误。

C：小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动。故C项正确。

D：小球第一次车中运动过程中，由功能关系得：。小球第二次在车中运动过程中，对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球克服摩擦做的功变少，即，设小球第二次能上升的最大高度为，由功能关系得：，解得：。故D项正确。

【点睛】功能关系应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以求变力做的功。本题中摩擦力做功使机械能转化为内能。

三、非选择题：

9.某同学用图甲所示的实验装置测定当地的重力加速度，正确操作后获得图乙所示的一条纸带。他用天平测得小车的质量为M，钩码质量为m，毫米刻度尺测得纸带上自O点到连续点1、2、3、4、5、6的距离分别为：d1=1.07cm、d2=2.24cm、d3=3.48cm、d4=4.79cm、d5=6.20cm、d6=7.68cm。已知实验所用交流电频率为f=50Hz。

①打点2时小车的速度大小为_____m/s（结果保留两位有效数字）；

②小车运动过程中的平均加速度大小为_____m/s2（结果保留两位有效数字）；

③以各点速度v的二次方为纵坐标，以各点到0点的距离d为横坐标，作v2-d图象，所得图线为一条斜率为k的倾斜直线，不考虑小车与桌面间的摩擦，则当地的重力加速度g=_____（用m、M、k表示）

【答案】    (1). 0.60；    (2). 2.0；    (3).

【解析】

【详解】（1）打点2时小车的速度大小为

（2）由逐差法可得，小车运动过程中的平均加速度大小为

（3）由v2=2ad可知v2-d图像的斜率为k=2a，则a=k；由牛顿第二定律：，解得 .

10.某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：

（1）他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻

①请在乙图中将实物连线补充完整____________；

②闭合开关S1后，将单刀双置开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0：然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0。若此时电阻箱阻值R2=200Ω，则灵敏电流计G的内阻Rg=___________Ω。

（2）他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为“×1”、“×10”的多用电表。若选择电流30mA量程时，应将选择开关S置于___________(选填“a”或“b”或“c”或“d")，根据题给条件可得电阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。

（3）已知电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.40mA，则所测电阻阻值为___________Ω。

【答案】    (1). 如图所示：

    (2). 200    (3). b    (4). 10    (5). 90    (6). 150

【解析】

【详解】(1)①由原理图连线如图：

；

②由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻Rg=200；

(2)由表头改装成大量程的电流表原理可知，当开关接b时，表头与R2串联再与R1串联，此种情形比开关接c时更大，故开关应接b

由电流表的两种量程可知：

接c时有：

接b时有：

联立解得：；

(3)接a时，，多用电表的内阻为：，此时流过待测电阻的电流为，所以总电阻为：

，所以测电阻阻值150。

11.如图所示，物块A、C的质量均为m，B的质量为2m，都静止于光滑水平台面上，A、B间用一不可伸长的轻质短细线相连．初始时刻细线处于松弛状态，C位于A右侧足够远处．现突然给A一瞬时冲量，使A以初速度v0沿A、C连线方向向C运动，A与C相碰后，粘合在一起．

①A与C刚粘合在一起时的速度为多大？

②若将A、B、C看成一个系统，则从A开始运动到A与C刚好粘合的过程中系统损失的机械能．

【答案】①   ②

【解析】

【详解】①轻细线绷紧的过程，A、B这一系统动量守恒，以水平向右为正，则mv0＝（m+2m）v1，

解得，

之后A、B均以速度v1向右匀速运动，在A与C发生碰撞过程中，

A、C这一系统动量守恒，则有，mv1＝（m+m）v2，

解得，

②轻细线绷紧的过程，A、B这一系统机械能损失为△E1，则，

在A与C发生碰撞过程中，A、C这一系统机械能损失为△E2，则，

则A、B、C这一系统机械能损失为

12.如图所示倾角θ=37°的光滑斜面AB与光滑半圆弧BC在B点相切，圆弧BC的圆心为O,半径R=0.4m整个空间存在方向水平向右匀强电场，电场强度E=3.0×103N/C.一个质量为m1=1kg，带电量q=+3×10-3C的滑块P由A端从静止开始沿绝缘的斜面向上运动，另一不带电质量为m2=0.2kg的滑块Q最初固定于B点，斜面AB长度l=15m.当滑块P运动到B点前一瞬间，将滑块Q由静止释放，两者碰撞后粘在一起运动，两滑块均可视为质点，碰撞时间极短，碰撞过程中总电量保持不变，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

（1）求滑块P运动到B点与滑块Q碰撞前的速度；

（2）滑块P、Q粘在一起后，运动到C点时的速度；

（3）滑块离开C点后第一次落回斜面AB的落点与B点间的距离。

【答案】（1）6m/s（2）（3）0.8m

【解析】

【详解】（1）对于滑块P从A到B，由动能定理得：，

其中，

解得；

（2）PQ碰撞动量守恒：；

解得：；

对于整体从B到C由动能定理得：

解得：；

（3）对滑块PQ这个整体，受到电场力和重力， 设重力和电场力的合力与竖直方向成角，则，

解得：，

即滑块PQ整体在C点所受合力方向与速度方向垂直，则滑块做类平抛运动，则有：，其中

落地点距离B点的距离：

联立解得：

13.下列说法正确是（    ）

A. 晶体都有确定的熔点

B. 用油膜法可以估测分子的质量

C. 一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用

D. 饱和汽的压强与温度无关

E. 在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体

【答案】ACE

【解析】

【详解】晶体都有确定熔点，选项A正确；用油膜法可以估测分子的体积，选项B错误；一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用，选项C正确；饱和汽的压强与温度有关，选项D错误；在完全失重的环境中，空中的水滴由于表面张力的作用呈现标准的球体，选项E正确.

14.如图甲，竖直放置、粗细均匀的玻璃管开口向上,管里一段高为h=15cm的水银柱封闭一段长为L=14cm的气体,水银柱的截面积为S,若将玻璃管按如图乙倾斜放置,倾角为θ=37°，重力加速度g=10m/s2,大气压强p0=75cmHg,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

求:①倾斜后气柱的长度；

②如果将图2的玻璃管以一定的加速度向右加速运动，如果空气柱的长度又变成L,则加速度a为多大。

【答案】①②

【解析】

【详解】①玻璃管竖直时，管内气体压强：

当玻璃管倾斜时，管内气体压强：

气体发生等温变化，则有：

得到：

②如果玻璃管向右做加速运动，使管中气体的长度仍为L，则管内气体的压强仍为，对水银柱研究，受力如图所示：

有：

其中

得到：。

15.某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为。下列说法正确的是（    ）

A. 水面波是一种机械波

B. 该水面波的频率为

C. 该水面波的波长为

D. 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去

E. 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移

【答案】ACE

【解析】

【详解】A.水波是机械振动在介质中传播形成的，故A正确；

BC.由题意可知s，则频率Hz，波长，故B错误，C正确；

DE.波传播时将振源能量向外传播，而振动的质点并不随波迁移，故D错误，E正确。

16.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则棱镜对该色光的折射率表达式为

【答案】

【解析】

【分析】

由几何关系可明确在AB边入射时的入射角和折射角，再由折射定律可求得折射率。

【详解】由折射定律可知，；
因入射角和出射角相等，即i=i′

故由几何关系可知，β=；；
故折射率；