江西省麻山中学2020届高三下学期5月教学质量检测理综物理试题

2019-2020学年下学期高三5月第二次教学质量检测
理综物理部分测试卷
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。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．下列说法正确的是
A．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
B．铀核裂变的一种核反应方程
C．设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c2
D．原子在a、b两个能量级的能量分别为Ea、Eb，且Ea＞Eb，当原子从a能级跃迁到b能级时，放出光子的波长（其中c为真空中的光速，h为普朗克常量）
15．放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是

A．0～6 s内拉力做的功为120 J
B．物体在0～2 s内所受的拉力为4 N
C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5
D．合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等
16．如图所示，两电荷量分别为－Q和＋2Q的点电荷固定在直线MN上，两者相距为L，以＋2Q的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，下列说法正确的是

A．c、d两点的电势相同
B．a点的电势高于b点的电势
C．c、d两点的电场强度相同
D．a点的电场强度小于b点的电场强度
17．如图所示，A、B两卫星绕地球运行，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中A是地球同步卫星，轨道半径为r。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T。若经过时间t后，A、B第一次相距最远，下列说法正确的有

A．卫星B的运行周期大于卫星A的运行周期
B．卫星B的运行周期是
C．在地球两极，地表重力加速度是
D．若卫星B通过变轨与A对接之后，B的机械能可能不变
18．如图所示，在空间有一坐标系xOy，直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II，直线OP是它们的边界，OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的质子（不计重力）以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I，质子先后通过磁场区域I和II后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)，则下列说法正确的是

A．区域II中磁感应强度为
B．区域II中磁感应强度为3B
C．质子在第一象限内的运动时间为
D．质子在第一象限内的运动时间为
19．在炎热酷暑的时候，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原副线圈匝数比的机器。某用户工作情况如图所示。下列说法正确的是（忽略变压器电阻）

A．现入户电压U1＝150 V，若要稳压源输出电压U2＝225 V，则需调节n1∶n2＝2∶3
B．空调制冷启动时，热水器实际功率降低
C．空调制冷停止时，导线电阻耗能升高
D．在用电器正常工作时，若入户电压U1减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大
20．如图所示，质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻为r，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间无摩擦，棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱。导轨bc段电阻为R，长为L，其他部分电阻不计。以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为B。在t＝0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。则

A．F与t2成正比
B．F和t是线性关系
C．当t达到一定值时，QP刚好对轨道无压力
D．若F＝0，PQbc静止，ef左侧磁场均匀减小，QP可能对轨道无压力
20．如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是

A．小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为
B．若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则v＝
C．若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为
D．若仅把小球质量变为2m，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h

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．(5分)某小组测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验打点计装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，一端与通过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过细线跨过定滑轮与托盘相连。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，在托盘中放入适量砝码，滑块开始向右运动，在纸带上打出一系列小点。

(1)如图是实验中获取的一条纸带，1、2、3、4、5、6、7是计数点，相邻两计数点间还有4个打点未标出，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算滑块的加速度a=_______m/s2；（保留2位有效数字）
(2)为测量动摩擦因数，还需要测量的物理量有_______；
A．木块的长度L B．砝码的质量m1
C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______。（用上述物理量的符号表示，重力加速度为g）
23．(10分)为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100 Ω）、滑动变阻器R1(0～100 Ω）、滑动变阻器R2（0～10 Ω）、电阻箱R0(0～9999.9 Ω）、理想电流表A（量程50 mA）、直流电源E（3 V，内阻忽略）、导线若干、开关若干。

(1)甲同学设计如上图（a）所示的电路进行实验。
①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接；
②滑动变阻器应选________（选填字母代号即可）；
③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1；
④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100 Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为________时，R0的读数即为电阻的阻值。
(2)乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0的值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为________(用m、k表示）。
(3)若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好________？原因是____________。
24．(13分)近年来，网上购物促使快递行业迅猛发展。如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图，传送带右端与水平面相切，且保持v0＝4 m/s的恒定速率顺时针运行，传送带的长度为L＝3 m。现将一质量为0.4 kg的包裹A轻放在传送带左端，包裹A刚离开传输带时恰好与静止的包裹B发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后包裹A向前滑行了0.1 m静止，包裹B向前运动了0.4 m静止。已知包裹A与传输带间的动摩擦系数为0.4，包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.5，g取10 m/s2。求：

(1)包裹A在传送带上运动的时间；
(2)包裹B的质量。







25．(19分)如图所示，空间有相互平行、相距和宽度都为L的I、II两区域，I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场，I区域磁场向内、磁感应强度为B0，II区域磁场向外，大小待定。现有一质量为m，电荷量为－q的带电粒子，从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速，粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场，然后又从I区右边界成45°角射出。

(1)求加速电场两极板间电势差U，以及粒子在I区运动时间t1。
(2)若II区磁感应强度也是B0时，则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少；
(3)为使粒子能返回I区，II区的磁感应强度B应满足什么条件？粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间是多少。









（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)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是__________。（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．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．气体温度越高，气体分子的热运动越剧烈
D．如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，气体压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
(2)(10分)如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，活塞A导热性能良好，活塞B绝热。两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强大小为且保持不变，现对气体Q缓慢加热。求：

(i)当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时，气体Q的温度T1；
(ii)活塞A恰接触汽缸上端卡口后，继续给气体Q加热，当气体P体积减为原来一半时，气体Q的温度T2。




34．【物理——选修3－4】(15分)
(1)(5分)如图所示，两个相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的振幅均为A、频率均为f。此刻，a、c是波峰与波谷相遇点，b是波谷与波谷相遇点，d是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 。(填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每错1个扣3分，最低得分为0分)

A．b点振幅为2A
B．a、c两点始终处在平衡位置
C．a、c连线上各点始终处在平衡位置
D．从该时刻起，经过时间，b点振动到d点
E．从该时刻起，红过时间，b点到达平衡位置
(2)(10分)如图所示，一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体，已知光线在玻璃球内经两次反射后，刚好能从A点折射回到空气中。已知入射角为45°，玻璃球的半径为，光在真空中传播的速度为3×108 m/s，求：

(i)玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角；
(ii)光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球体运动的时间。




参考答案与解析
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．【答案】D
【解析】动能相等的质子和电子，因质子质量比电子质量大得多，依据动能，则质子和电子动量不相等，再根据德布罗意波长公式，可知一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长不相等，故A错误；铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程，故B错误；根据爱因斯坦质能方程可知，设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2，故C错误；原子在a、b两个能量级的能量为Ea、Eb，且Ea＞Eb，当原子从a能级跃迁到b能级时，放出光子的能量为，所以光子的波长，故D正确。
15．【答案】D
【解析】0～6 s内拉力做的功为P－t图线下所围的面积，W＝140 J，故A错误；在2～6 s内匀速运动，则拉力N，物体在0～2 s内，物体的加速度a＝＝5 m/s2，由牛顿第二定律得F－f＝ma，得F＝6 N，故B错误；由滑动摩擦力公式f＝μN，得μ＝0.25，故C错误；合外力在0～6 s内做的功W1＝mv2＝40 J，0～2 s内做的功相等W2＝mv2＝40 J，由此可得W1＝W2，故D正确。
16．【答案】A
【解析】a、b、c、d四点在以点电荷＋2Q为圆心的圆上，可知＋2Q产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过－Q产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，b点的电势最高，c、d两点对称电势相等，a点电势最低；故A正确，B错误；＋2Q的场源在c、d两点产生的场强大小相等，－Q的场源在c、d两点的产生的场强大小也相等，根据场强的合成可知两点的总场强大小相等，但方向不同，故c、d两点的电场强度不同；故C错误；由点电荷的场强公式，合成可得，方向向左；，方向向右，故，则D错误。
17．【答案】C
【解析】设卫星B的周期为T′，根据开普勒第三定律得：，可知卫星B的运行周期小于卫星A的运行周期，故A错误；当卫星B比A多转半周时，A、B第一次相距最远，则有：tt＝π，T′，故B错误；对于卫星A，根据万有引力提供向心力，可得：Gmr，可得地球的质量M，在地球两极，据万有引力等于重力，可得m′g＝G，解得g，故C正确；卫星A的运行周期等于地球自转周期T，卫星B通过变轨与A对接，则需要在原轨道上对卫星B加速，使万有引力不足以提供向心力，做离心运动，最后与A对接，则卫星B的机械能要增大，故D错误。
18．【答案】D
【解析】设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为和，区域II中磁感应强度为B'，运动轨迹如图所示：

由牛顿第二定律得：，，由带电粒子才磁场中运动的对称性和几何关系可以知道，质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为，故质子在磁场I中轨迹的圆心角为，由几何关系可知，在区域II中，质子运动1/4圆周，是粒子在区域II中做圆周运动的圆心，，解得，故AB错误；质子运动轨迹在Ⅰ区对应的圆心角为，在Ⅱ区对应的圆心角为，质子在Ⅰ区的运动时间 ，质子在Ⅱ区运动时间 ，则粒子在第一象限内的运动时间为，故C错误，D正确。
19．【答案】ABD
【解析】变压器有＝，则n1∶n2＝2∶3，选项A正确；空调启动时电流增大，导线电阻分压增加，导线电阻耗能升高，热水器电压降低，功率降低，选项B正确、C错误；输出功率不变，输入电流大幅增加，输电线路损耗更大（危险），用户电压降低，选项D正确。
20．【答案】BC
【解析】t时刻dc产生的感应电动势E＝BLv，导轨做初速为零的匀加速运动，v＝at，则E＝BLat；感应电流I，金属导轨abcd安培力大小F安＝BIL，对导轨，由牛顿第二定律得：F﹣F安＝ma，则F＝mat，可知F与t2不成正比，F与t成线性关系，故A错误，B正确；当t达到一定值时，导致QP的电流，产生的安培力等于其重力，则刚好对轨道无压力，故C正确；当ef左侧磁场均匀减小，不管减小到什么值，QP对轨道压力不会为零，因为受到的安培力与重力同向，故D错误。
20．【答案】BC
【解析】设小球向下运动到某一点E时，如图所示：

弹性绳伸长量为BE＝x，BC＝x0，弹性绳劲度系数为k，∠BEC＝θ，则弹力为kx，弹力沿水平方向的分力为kxsin θ＝kx0＝，故在整个运动过程中，小球受到的摩擦力恒为μ·＝，从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为，A项错误；若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则小球从C点到D点，再从D点返回C点的过程中，根据功能关系可知，克服摩擦力做的功等于在D点给小球的动能，即×2＝，解得v＝，B项正确；从C点到D点的过程，小球质量为m时，有mgh－W弹－＝0，小球质量为2m时，有2mgh－W弹－＝，v1＝，C项正确；由于弹性绳的弹力在竖直方向的分力越来越大，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离应小于2h，D项错误。
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．(5分)
【答案】(1)0.49 (2)CD (3)
【解析】(1)运用逐差法有。
(2)要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2、托盘和砝码的总质量m3，故选CD。
(3)以系统为研究对象，由牛顿第二定律得，滑动摩擦力，解得。
23．(10分)
【答案】(1)如图所示 R2 左 I1 (2) (3)(a) 此方案不受电源内阻的影响
【解析】(1)①根据电路图连接实物图如图所示：

②因为滑动变阻器采用分压式接法时，阻值越小调节越方便，所以变阻器应选R2；③实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的一端，即最左端；④根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，即电流表读数仍为I1时，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知R0的读数即为电阻的阻值。
(2)根据闭合电路欧姆定律应有：E＝I（R＋R0），解得： ，结合数学知识可知m＝，k＝，解得：E＝，R＝Em＝。
(3)若电源内阻是不可忽略的，则电路（a）好，因为电源内阻对用（a）测电阻没有影响，而导致用（c）测量电阻偏大，有测量误差。
24．(13分)
(1)包裹A在传送带滑行，由牛顿第二定律可得：
解得：
假设包裹A离开传送带前就与传送带共速，由匀变速运动知识可得：
解得：，所以上述假设成立
加速过程：
解得：
匀速过程：
解得：
所以包裹A在传送带上运动的时间；。
(2)包裹A在水平面滑动时，由牛顿第二定律可得：
解得：
同理可知包裹B在水平面滑动的加速度也是
包裹A向前滑动至静止：
解得：
包裹B向前滑动至静止：
解得：
包裹A、B相碰前后系统动量守恒：
解得：。
25．(19分)
(1)画出粒子在磁场中运动的示意图，如图所示，粒子在加速电场中根据动能定理可得：
qU＝mv2
粒子在I区域做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB0＝m
根据几何关系可得：R1＝L
联立可得加速电场两极板间电势差：
粒子在磁场中运动的周期：
粒子在磁场中转过的圆心角为90°，可得粒子在I区域运动的时间：

(2)粒子在II区域运动的半径与I区域相同，高度差由图中几何关系可得：
h＝(R1＋R2)(1－cos θ)＋Ltan θ
可得：h＝L。

(3)画出粒子刚好从II区域右边界穿出磁场的临界状态，即轨迹圆与右边界相切的情况，根据几何关系可得：
R2(1＋cos θ)≤L
即：
解得：B≥B0
可知当B＝B0时，粒子在II区域中运动的时间最长，即：粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射出Ⅰ区的时间最长，粒子两次在I区域运动的时间为：t1＝2××
粒子两次在磁场之间的时间为：
粒子在II区域运动的时间：
总时间：t＝t1＋t2＋t3＝(3π－2π＋4)。
（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)
BCE
(2)(10分)
(i)设P、Q初始体积均为V0，在活塞A接触卡扣之前，两部分气体均等压变化，则由盖—吕萨克定律：
解得：T1 ＝ 2T0。
(ii)当活塞A恰接触汽缸上端卡口后，P气体做等温变化，由玻意耳定律：

解得：
此时Q气体的压强为
当P气体体积变为原来一半时，Q气体的体积为，此过程对Q气体由理想气体状态方程：

解得。
34．【物理——选修3－4】(15分)
(1)(5分)
ABE
(2)(10分)
(i)作出光路图，由对称性及光路可逆可知，第一次折射的折射角为30°，则由折射定律可知：

由几何关系可知，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角为：
。
(ii)光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球中传播的距离为：

在玻璃中运动的速度为，运动时间为：
。