2020年湖南省衡阳市市南岳中学高三物理联考试题带解析

2020年湖南省衡阳市市南岳中学高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 地球上物体的重力会随着地理位置的变化而发生变化，一定能使重力变小的是
（）
A．纬度增大，高度增大 B．纬度减小，高度减小
C．纬度增大，高度减小 D．纬度减小，高度增大
参考答案：
答案：D
2. ①写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{ }
②对下面用相同红光照射做出的两幅图说法正确的是( )
A．甲图是衍射图样，乙图是干涉图样
B．甲图是干涉图样，乙图是衍射图样
C．甲图是光通过单缝后的图样，乙图是光通过双缝后图样
D．甲图是光通过双缝后的图样，乙图是光通过单缝后图样
③由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。

现将该元件接在电动势为
8V，内阻为4的电源两端，则通过该元件的电流为 A。

参考答案：
3. 如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体，B物体受力F作用，A、B一起相对地面向右做匀减速直线运动，则B物体的受力个数为（）ks5u A．4个 B．5个
C．6个 D．7个
参考答案：
C
4. （单选）如图甲所示，MN为很大的薄金属板（可理解为无限大），金属板原来不带电．在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布．P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难．他们经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的．图乙中两异号点电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线．由此他们分别求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案（k为静电力常量），其中正确的是
A．B．C．
D．
参考答案：
A
5. （单选）如图所示，一带负电的滑块从粗糙斜面的顶端滑至底端时的速率为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速率
A．变大B．变小
C．不变D．条件不足，无法判断
参考答案：B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为
2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。

参考答案：
40；10
7. （4分）如图所示，木块在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平方向做匀速直线运动，则拉力F与木块所受滑动摩擦力的合力一定是沿_____________的方向；若某时刻撤去拉力F，瞬间即发生变化的物理量为___________、___________（写出二个物理量的名称）。

参考答案：
竖直向上；弹力、摩擦力、加速度等
8. (4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光
的原理，这就要求参考光和物光有很高的。

参考答案：
答案：干涉相干性 (各2分)
9. （4分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。

则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是
(1)_____________________________________________________________________；
(2)_____________________________________________________________________。

参考答案：
答案：在确定方向上原子有规律地排列
在不同方向上原子的排列规律一般不同
原子排列具有一定对称性等
10. 某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。

他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。

他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是
_______________________________。

参考答案：
加速向下运动或减速向上运动。

测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降．
故答案为：减速上升或加速下降．
11. 09年湛江二中月考）（5分）利用油膜法可以粗测阿伏加德罗常数，若已知一滴油的体积为V，它在液面上展成的单分子油膜面积为S，假如这种油的摩尔质量为μ，密度为ρ，并把油分子看成小球状，则阿伏加德罗常数可表示为。

参考答案：
答案：6μS3/πρV3
12. 如图所示为氢原子的能级图。

用光子能量为13.06 eV 的光照射 一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的 光有 ▲ 种，其中最短波长为 ▲ m （已知普朗克常量 h=6.63×10－34 J·s ）。

参考答案： 10 9.5×10-8
13. 如图所示，边长为L=0.2m 的正方形线框abcd 处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005 t （T ），则线框中感应电流的方向为 ，t=16s 时，ab 边所受安培力的大小为 N 。

参考答案：
adcba ； 0.02 N 。

三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的
电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。

某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z 做实验，测量元件Z 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
②实验测得元件z 的电压与电流的关系如下表所示。

根据表中数据，判断元件Z 是金属材料
I （A
）
0 0．20 0．45 0．80 1．25 1．80 2．81 3．20
③把元件Z 接入如右图所示的电路中，当电阻R 的阻值为R1= 2时，电流表的读数为1．25A ；
当电阻R 的阻值为R2= 3．6
时，电流表的读数为0．80A 。

结合上表数据，求出电源的电动势为
____V ，内阻为____．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
④用螺旋测微器测得线状元件Z 的直径如图所示，则元件Z 的直径是____ mm 。

参考答案：
①本题要测量元件Z 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律，即电压应该从零开始连续
变化，故滑动变阻器采用分压式接法；而由待测元件的电阻较小，故应该采用安培表外接法，选电路图A 。

②根据已知数据可知随电压的增加，电阻减小，故是半导体。

③根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有E=Ir+Uz+UR ，当电阻R 的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A ，故半导体两端电压为1.00V ，即 E=1.25×r+1.00+1.25×2
当电阻R 的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A ，故半导体两端电压为0.8V ，即 E=0.8r+0.8+0.8×3.6
解得E≈4.0V ，r=0.4Ω 。

④固定刻度：1mm ，半刻度：0.5mm ，可动刻度：49.0×0.01mm ，读数=固定刻度+半刻度+可动刻度=1.990mm ，故答案为：1.990．
15. (1)在课本上粗测油酸分子的大小的方法叫做___________法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成_______________油膜。

如果把分子看做球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_________。

（2）在上述实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL 溶液中有纯油酸1mL ，用注射器量得1mL 上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm ，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL ，油酸膜的面积是______cm2，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是____ ____m 。

（3）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由
于。

A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
参考答案：
（1）油膜；单分子；直径（2）5×10-6；65；7.7×10-10（3）AC
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 为了安全，在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离．已知某段高速公路的最高限速v＝108 km/h，假设前方车辆突然停止，后面车辆司机从发现这一情况起，经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车受到阻力的大小为汽车重力的0.50倍．该段高速公路上以最高限速行驶的汽车，至少应保持的距离为多大？取g＝10 m/s2. ks5u
参考答案：
解：在反应时间内，汽车做匀速运动，行驶的距离为：
x1＝vt＝×0.5 m＝15 m
汽车刹车的过程，车做匀减速直线运动，
由牛顿第二定律有：kmg＝ma
得：a＝5 m/s2
刹车过程中汽车运动的距离为：
x2＝＝ m＝90 m 所求距离为：x＝x1＋x2＝15 m＋90 m＝105 m
17. 如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。

一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角
i=45o，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。

已知该介质对红光的折射率为，求两个亮斑与A点间的距离分别为多少。

参考答案：
①光路如图所示，折射光斑为P1
设折射角为r，根据折射定律
由几何知识可得：
解得(2分)
②反射光班为P2 由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形解得AP2=12cm (2分)
18. 如图所示，质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B 点后进入粗糙水平面（经过B点时速度大小不变而方向变为水平）。

AB=3m。

试求：
（1）小物体从A点开始运动到停止的时间t=2.2s，则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大？
（2）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F0时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止，BC=7.6m。

求F0的大小。

（3）某同学根据第（2）问的结果，得到如下判断：“当F≥F0时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点。

”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充。

（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取ｇ=10m/s2）
参考答案：
（1）物体在斜面上的加速度a1=gsinθ=6m/s2
物体在斜面上运动中，得t1=1s，vB=a1t1=6m/s
物体在水平面上的加速度a2=μg ，t2=2.2- t1=1.2s
vB=a2t2，得μ=0.5
（2）对A到C列动能定理式，其中h为斜面高度，L为斜面水平宽度mgh+F0（BC+L）－μmg BC =0 ，F0=2N
（3）有疏漏，F太大物体会离开斜面，而不能沿ABC运动。

临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力，此时F=mg/tanθ=16.7N，得16.7≥F≥F0。