河北省邯郸市2020届高三下学期空中课堂备考检测物理试题

2020届河北省邯郸市高三下学期空中课堂备考检测理综物理试题

第Ⅰ卷21题（共126分）

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。

1.随着科技的发展需求对计时精度的要求越来越高，科学家不断寻找更加稳定的计时材料。实验发现某些原子的电子运转周期非常稳定（上世纪80年代初用的氢H），每天变化只有十亿分之一秒，特别适合作为计时标准，这就是（氢H）原子钟的由来。如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（　　）

A. 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的

B. 氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出电磁波的波长长

C. 当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态

D. 从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应

【答案】B

【解析】

【详解】A．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同，故A错误；

B．从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出光子能量小，则辐射光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，故B正确；

C．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的10.2eV的能量，可能跃迁到激发态，故C错误；

D．从能级跃迁到能级时释放的光子的能量为：

所以不能使逸出功为2.75eV的金属发生光电效应，故D错误。

故选B。

2.如图所示，－Q1、+Q2是两个点电荷，P是这两个点电荷连线中的垂线上一点。图中所画P点的电场强度方向可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】P点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故合场强应该在P点与两个点电荷连线之间的范围，如图所示。故C正确，ABD错误。

故选C。

3.某倾角为的斜面中点为P，P点以上光滑，P点以下粗糙，一可视为质点的物体由斜面顶端由静止释放，恰好到达底端时速度为零。取沿斜面向下为正方向，则该物体下滑过程中的位移x、速度v、合外力F、合外力的冲量I与时间t的函数图像可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．物体在光滑的斜面上做匀加速直线运动，则，位移时间图线的开口向上，然后做匀减速直线运动，故A错误；

BC．物体在前半段做匀加速直线运动，后半段做匀减速直线运动，由于到达底端的速度为零，则前半段和后半段的平均速度相等，由位移相等，则在前半段和后半段的运动时间相等，加速度等大反向，则合力大小相等，方向相反，故B正确，C错误；

D．根据冲量的计算公式可得，前半段和后半段的时间相等，匀加速和匀减速直线运动的加速度大小相等，方向相反，合外力的冲量方向相反，图像中后半段错误，故D错误。

故选B。

4.如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L＝1m。PM间接有一个电动势为E＝6V，r=1Ω的电源和一只滑动变阻器，导体棒ab跨放在导轨上并与导轨接触良好，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.4kg。棒与导轨的动摩擦因数为＝0.5（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s。匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是（　　）

A. 2.5Ω B. 2Ω C. 1.5Ω D. 1Ω

【答案】D

【解析】

【详解】对棒受力分析可知，受绳的拉力和安培力

，

当最大静摩擦力向左时有

解得

当最大静摩擦力向右时有

解得

则滑动变阻器连入电路的阻值范围

故滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是D。

故选D。

5.2019年亚太冰壶锦标赛中，中国女队摘得桂冠。如图所示，一冰壶以速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第3个矩形区域时速度恰好为零，冰壶穿过1号矩形区域所用的时间为t1，冰壶穿过2号矩形区域所用的时间为t2，不计冰壶本身的大小，则满足（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】逆向分析可以看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，连续相等的位移内时间之比等，可得：

故B正确。

6.如图所示，用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量分别为m、3m的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，轻绳1与竖直方向的夹角为45°，轻绳3水平。下列说法正确的是（　　）

A. 轻绳1的拉力大小为6mg

B. 轻绳2的拉力大小为5mg

C. 轻绳3的拉力大小为4mg

D. 轻绳2与竖直方向的夹角为53°

【答案】BCD

【解析】

【详解】设三条绳上的拉力分别为，，，把A、B两个小球视为整体，受力分析如图甲，由平衡条件可得

解得

隔离球B，受力分析如图乙

则有

轻绳2与竖直方向的夹角为，故BCD正确。

故选BCD。

7.无线充电技术源于无线电能传输技术，由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。其工作原理可简化为如下图甲，当送电线圈a中通入如图乙的电流时，下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，受电线圈b中的感应电动势为零

B. 时刻，受电线圈b中感应电流最大

C. 到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相反

D. 到时间内，时刻受电线圈b中的感应电动势最大

【答案】AD

【解析】

【详解】ABD．设a线圈中电流方向顺时针为正，a线圈电流产生磁场（磁场强度和电流大小成正比）穿过b线圈，a线圈电流周期性变化，从而使穿过b线圈的磁场变化，b线圈中产生感应电流，从而进行充电。由法拉第电磁感应定律

可知，时刻，a线圈中电流变化率为0，则受电线圈b中的感应电动势为零，感应电流为0，时刻，a线圈中电流变化率最大，则受电线圈b中的感应电动势最大，故AD正确，B错误；

C．根据“增反减同”可知，到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相同，C错误。

故选AD。

8.在地球上将物体P水平抛出做平抛运动，物体的动能Ek与下降高度h之间的关系如图中实线所示。在某一星球H上改用质量相同的物体Q水平抛出做平抛运动，其动能Ek与下降高度h之间的关系如图中虚线所示。假设地球和星球H均为质量均匀分布的球体。已知地球的半径是星球H的2倍，地球表面重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A. 地球的质量是星球H的6倍

B. 地球与星球H的密度之比为3：2

C. 已知地球的半径约为6.4×106m，则星球H的第一宇宙速度约为3.3km/s

D. 若P、Q下落过程中重力的瞬时功率相同，则Q下降的高度是P的9倍

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．物体做平抛运动，由动能定理可得：

可知地球的重力加速度为星球H的3倍，在星球表面，根据万有引力等于重力可得

其中，解得

得地球与星球H的密度之比为，地球的质量与星球H的12倍，故B正确，A错误；

C．第一宇宙速度为，代入数据星球H的第一宇宙速度约为，故C正确；

D．重力的功率为

功率相等时，地球的重力加速度为星球H的3倍，Q下降的高度是P的27倍，故D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷

三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

9.某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并同时放开小车；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙记录了白纸上连续6个水滴的位置；用刻度尺量出相邻点之间的距离是x12＝4.20cm，x23＝6.19cm，x34＝8.20cm，x45＝10.19cm，x56＝12.21cm。（已知滴水计时器每10s内共滴下51个小水滴，即第1滴水落到盘中开始计时，到第51滴水落到盘中的时间为10s）

(1)小车运动到图中点4位置时的速度大小v=____m/s，小车的加速度a＝____m/s2；（结果均2保留2位有效数字）

(2)已知斜面的倾角为，小车和车上物体的总质量为1.0kg（忽略滴出水的质量），根据前面求解的加速度可以算出小车与斜面的摩擦阻力f=_______N。（结果保留2位有效数字，g=10m/s2，2sin=0.259）

【答案】    (1). 0.46    (2). 0.50    (3). 2.1

【解析】

【详解】(1)[1]由每10s内共滴下51个小水滴，水滴的时间间隔

小车的运动可以看成匀加速直线运动，则

[2]由逐差法得加速度为

(2)[3]物体沿斜面向下运动，由牛顿第二定律可得：

带求得小车与斜面摩擦阻力为2.1N

10.某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25~80范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为电流表，量程Im为6mA，内阻r为10Ω；E为直流电源，电动势E为3V，内阻忽略不计；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω，S为开关。

实验时，先按图（a）连接好电路。再将温控室的温度t升至80.0，将开关S接通，调节R，使电流表读数半偏，记下此时R的读数。逐步降低温控室的温度t，调节R，使电流表读数半偏，得到相应温度下R的阻值，直至温度降到25.0。实验得到的R－t数据见下表。

回答下列问题：

(1)在闭合S前，图中R的阻值应调到_________（填“最大”或“最小”）；

(2)写出RT的表达式_________（用题中给的字母Im、r、E、R表示）；

(3)利用上面的表达式，根据不同温度下的R，可以算出对应RT的数值，部分计算结果已经标在坐标纸上，请补齐其余的数据，并作出RT－t曲线_________；

(4)将RT握于手心，调节R，使电流表读数半偏，此时R的读数如图（c）所示，该读数为____，手心温度为_________。

【答案】    (1). 最大    (2).     (3).     (4). 400.0    (5). 34.0

【解析】

【详解】(1)[1]实验开始时应让电路中电流最小，所以在闭合S前，图中R的阻值应调到最大；

(2)[2]由闭合电路欧姆定律有

得

(3)[3]由可知，当温度为时

当温度为时

如图

(4)[4]由图(c)可知，R的读数，此时

由图可知，此时手心温度为。

11.如图，在xOy直角坐标系中，y>0的区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，y<0的区域内有竖直向下匀强电场，一个质量为m、带电量为－q的粒子从O点出射，初速度方向与x轴正方向夹角为（<θ<π），粒子在平面内做曲线运动。若粒子的运动轨迹经过OPQ三点，一直沿O、P、Q围成的闭合图形运动，已知P（0，），Q（l，0），不计重力影响。

(1)求粒子初速度v的大小和；

(2)求场强大小E；

(3)求粒子曲线运动的周期T。

【答案】(1)；；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)做OP和OQ的中垂线交于点，

点为粒子在磁场中做圆周运动的圆心，粒子运动轨迹半径

连接，与初速度方向垂直，且

及

所以

粒子在匀强磁场中

联立解得：

(2)粒子在电场中运动，有

联立解得

(3)磁场中圆周运动，用时

电场中运动时间

所以联立可得

12.如图所示，AB是长度足够长的光滑水平轨道，水平放置的轻质弹簧一端固定在A点，另一端与质量m1=2kg的物块P接触但不相连。一水平传送带与水平轨道B端平滑连接，物块P与传送带之间的动摩擦因数，传送带右端与水平光滑轨道CD平滑连接，传送带始终以v=2m/s的速率匀速顺时针转动。质量为m2=6kg的小车放在光滑水平轨道上，位于CD右侧，小车左端与CD段平滑连接，右侧是一段半径R=0.5m的光滑的四分之一圆弧，物块P与小车左段水平上表面的动摩擦因数。用外力缓慢推动物块P，将弹簧压缩至储存的弹性势能EP=9J，然后放开，P开始沿轨道运动，冲上传送带后开始做减速运动，到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等，物块P在小车上上升的最大高度H=0.1m，重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)传送带的水平长度L0；

(2)小车的水平长度L1；

(3)要使物块P既可以冲上圆弧又不会从小车上掉下来，小车左侧水平长度的取值范围。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)设物块P离开弹簧时的速度为，在物块与弹簧相互作用过程中，由机械能守恒定律有

物块传送带上运动过程中，由动能定理有

联立代入数据可得传送带的水平长度

(2)当物块运动到小车的最高点时，对于P与小车构成的系统水平方向动量守恒

由能量守恒定律有

联立代入数据可得小车的水平长度

(3)设当小车水平长度为时，物块到达小车水平右端时与小车有共同速度，则

联立代入数据可得

设当小车水平长度为时，物块到达小车水平左端时与小车有共同速度，则

联立代入数据可得

要使物块P既可以冲上圆弧义不会从小车上掉下来，小车左侧水平长度的取值范围

（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。

【物理—选修3–3】

13.下列说法中正确的是（　　）

A. 一定质量的理想气体，在压强不变时，则单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少

B. 布朗运动不是液体分子的运动，但能说明液体分子在永不停息地做无规则运动

C. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的

D. 荷叶上露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

E. 某气体的摩尔体积为V，分子的体积为V0，阿伏加德罗常数可表示为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．一定质量的气体，在压强不变时，温度降低时，分子的平均动能减小，则单个分子对器壁在平均撞击力减小，所以在压强不变时，单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而增加，故A错误；

B．布朗运动现象是悬浮颗粒的无规则运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，故B正确；

C．根据热力学第二定律，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，不能将全部的内能转化为机械能，但是将海水的一部分内能转化为机械能是可能的，故C正确；

D．荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，故D正确；

E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，由于气体分子之间的距离远大于分子的直径，所以阿伏加德罗常数不能表示为，气体此式不成立，故E错误。

故选BCD。

14.如图所示，水平放置的气缸A和容积为VB=3.6L的容器B之间有细管（容积可忽略）连通，阀门C位于细管中部。气缸A内有一轻质活塞D，它可以无摩擦地在气缸内滑动，A放在温度恒为t1=27℃、压强为p0=1.0×105Pa的大气中，B浸在t2=327℃的恒温槽内，A、B的器壁导热性能良好。开始时阀门C是关闭的，A内装有一定质量理想气体，体积为VA=2.4L，B内没有气体。打开阀门C，使气体由A进入B，等到活塞D停止移动一段时间气体状态稳定。（已知绝对零度为－273℃）求：

(i)气体状态稳定，气体的体积和压强；

(ii)整个过程中外界对气体做的功。

【答案】(i)，；(ii)180J

【解析】

【详解】(i)假设活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上，气体压强设为p，则对活塞，由平衡条件，有

则气体的压强为

此时气缸A中剩余气体体积为，以进入容器内气体为研究对象，由盖·吕·萨克定律得

解得

所以，假设正确，活塞D最终停止移动时没有靠在气缸A左壁上

气体体积为

，

(ii)整个过程中外界对气体做的功：

【物理一选修3–4】

15.在弹性绳左右两端垂直绳轻摇一下，产生两个振动方向、振幅和波长都相同的正弦形“孤波”，t=0时刻两孤波传播至如图所示位置，已知左侧孤波向右传播速度大小为v1=1m/s，则下列说法中正确的是（      ）

A、t=0时刻坐标在x=－2m处的质点，t=2s时刻运动到了O点

B、右侧孤波向左传播的速度大小v2，与v1大小一定相等

C、t=2.5s时刻，O点处质点的速度方向向上

D、t=3s时刻，O点处质点的速度方向向下

E、t=2.5~3.5s内，x=±0．5m处的质点一直保持静止

【答案】BDE

【解析】

A. 波在介质中传播时，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波的传播而迁移，故A错误；

B. 在同一介质中，同一种波的传播速度相同，故B正确；

C. t=2.5s时刻，两个孤波的“波峰”这种振动状态传至O点，因此，O点位移向上达到最大，速度为0，故C错误；

D. t=3s时刻，两个孤波的“平衡位置且向下运动”这种振动状态传至O点，因此，O点位移为零，速度为方向向下，故D正确；

E. t=2.5∼3.5s内，两个孤波在x=±0.5m处引起的振动位移、速度都正好大小相等、方向相反，故这段时间内，这两处的质点保持静止，即E正确．

故选BDE

16.如图所示，空气中有一个横截面为直角三角形的三棱镜，其中棱镜的折射率为n=，∠A=，∠C=。一极细光束沿平行于底面的方向入射到AB面上，经AB面折射后进入三棱镜。

(i)如果光束从AB面上直接射到AC面上，问光束能否从AC面射出？说明原因。

(ii)如果光束从AB面上直接射到BC面上，问光束将从哪个面射出（只讨论BC、AC两个面）？射出的光束的折射角是多大？

【答案】(i)不能，原因见解析(ii)AC，

【解析】

【详解】(i)由何知识可知：，光束在AB面上的入射角为：

设光束在AB面上的折射角为，由折射定律得：，解得：

由几何知识可知：光束在AC面上的入射角为

设光在三棱镜中发生全反射的临界角为C，则

因为

所以光束在AC面上发生全反射，不能从AC面射出

(ii)如图，如果光束从AB面上折射后直接射到BC面上，由于在BC面上入射角达到，大于临界角C将发生全反射，发射到AC面，由几何知识可知，在AC面上的入射角为，即该光束垂直AC面射出，折射角为0，根据光路的可逆性，AC面的反射光束逆着入射光束，不会再从BC面射出。