陕西省咸阳市武功县长宁中学2020年高三物理测试题含解析

陕西省咸阳市武功县长宁中学2020年高三物理测试题含解析
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. 如图8所示为氢原子的能级图，氢原子从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级时辐射a光子；从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射b光子．下列说法正确的是（）
A．a光子的能量比b光子的能量大
B．若在同种玻璃中传播，a光的传播速度比b光大
C．若b光能使某金属发生光电效应，则a光一定不能使该金属发生光电效应
D．在同一双缝干涉实验装置中，用a光照射双缝得到相邻亮纹的间距比用b光得到的相邻亮纹间距要宽
参考答案：
2. 如图所示，在竖直虚线MN和MN之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区．如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区．则下列判断正确的是（）
A. 该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B. 该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C. 匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比E/B＝v0
D. 若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外
参考答案：C
试题分析：洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能．只有电场时，粒子水平方向做匀速直线运动，可得到时间与水平位移AC的关系；只有磁场时，粒子做匀速圆周运动，可得到时间与弧长的关系，即可比较时间关系．带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡．根据左手定则判断磁场的方向．
解：
A、洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能，而电场力做正功，粒子的动能增大，则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同，小于从B点离开场区的动能．故A错误．
B、粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等，为t1=；粒子在磁场中运动时间为t2=，由于，则知粒子在磁场中运动时间最长．故B错误．
C、带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，则
qE=qv0B，得．故C正确．
D、若该粒子带负电，则知电场方向竖直向下，由左手定则判断得知，磁场方向垂直于纸面向里．故D 错误．
故选C
【点评】本题是带电粒子在电磁场中运动的问题，要加强洛伦兹力不做功的特点、左手定则等基本知识学习，基础题．
3. 下列说法正确的是
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
参考答案：
答案：B
解析：用三棱镜观察太阳光谱是利用光通过三棱镜时发生了色散现象。

用标准平面检查光学平面的平整程度是利用博膜干涉现象，电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的。

在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射现象，所以B正确。

4. 下列说法正确的是_______
A. 物体吸收的热量能通过做功全部转化为机械能而不引起其它变化
B. 密封在体积不变的容器中的气体温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
C. 在分子间距离r<r0阶段，分子力减小分子势能也一定减小
D. 只要知道气体的摩尔体积和气体分子的体积，就可以求出阿伏伽德罗常数
E. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
参考答案：
BCE
【详解】根据热力学第二定律，不可能物体吸收的热量通过做功全部转化为机械能而不引起其它变化，选项A错误；密封在体积不变的容器中的气体温度升高，则气体的平均速率变大，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项B正确；在分子间距离r<r0阶段，分子力减小，则分子距离变大，分子力做正功，则分子势能也一定减小，选项C正确；只要知道气体的摩尔体积和一个气体分子运动占据的空间的体积，就可以求出阿伏伽德罗常数，选项D错误；雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，选项E正确；故选BCE.
5. 以下说法正确的是：
A．以下单位kg（千克）、m（米）、s(秒)、N（牛）、h(小时)中，不属于国际单位的是N和h
B．摩擦力的大小一定与其正压力大小成正比
C．不相互接触的物体间不可能有力的作用
D．将一块各侧面粗糙程度都相同的砖放在水平桌面上，若将它分别平放、侧放或竖放，则用水平力推它前进时所受的滑动摩擦力大小一定相等
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，质量为m的小球，以初速度v0从斜面上A点水平抛出，落在斜面上B点时动能为初动能的5倍，则在此过程中重力冲量为__________，所用的时间为__________。

参考答案：
2mv0 2v0/g
7. 某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．
（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；
（2）实验环境下的大气压强p0 = cmHg；
（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml ，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．
参考答案：
（1）右图所示（2分）
（2）75（±2）（3分）
（3）（3分）
8. 08年福州八中质检）（6分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电.则B点的电场强度的大小为__________ V/m,点电荷Q的位置坐标为___________m。

参考答案：
2.5 2.6
9. （4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。

参考答案：
20，2.75
解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速
；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,
在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。

10. (1)如图11所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？。

（2）如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1 时，
则 (
填电压表或电流表)将可能损坏。

参考答案：
(1)电容器C击穿而短路或起动器被短路。

将电容器C撤除或更换起动器等。

（2）电压表
11. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率 和反向遏制电压U c的值如下表所示。

（已知电子的电量为e=1.6×10-19C）
根据表格中的数据，作出了U c- 图像，如图所示，则根据图像求出：
①这种金属的截止频率为 Hz；（保留三位有效数字）
②普朗克常量 Js。

（保留两位有效数字）
参考答案：
①由图像读得：；
②由图线斜率，解得：
12. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是
m/s。

参考答案：
0.8 2
13. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。

飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。

记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。

某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s 时，成绩应为______环。

（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：
35.36，7
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；
（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．
参考答案：
（1）16m（2）8s
(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
v＝v B－at＝v A得t＝＝3 s
此时汽车A的位移x A＝v A t＝12 m ；
汽车B位移x B＝v B t－at2＝21 m
A、B两汽车间的最远距离Δx m＝x B＋x0－x A＝16 m
(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5 s
运动的位移x′B＝＝25 m
汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝v A t1＝20 m
此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12 m
汽车A需要再运动的时间t2＝＝3 s
故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8 s
15. （选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。

入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。

（结果可用根式表示）
参考答案：
解析：∵n=∴r=300（2分）
光路图如图所示
∴L1=d/cos r =（2分）
∴L2= L1sin300=（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1，区域宽度为d 1，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2，区域宽度为d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。

一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60°，重力加速度为g ，求：（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小？（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。

（3）微粒从P运动到Q的时间有多长？
参考答案：
（3）微粒在区
域I内作匀加速运动，（1分）
在区域II内做匀速圆周运动的圆心角为600，则
（2分）
解得（2分）
考点：带电粒子在复合场中的运动
17. （16分）如图所示，A、B两物体与一轻质弹簧相连，静止在地面上。

有一小物体C 从距A物体H高度处由静止释放，当下落至与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开，当A与C运动到最高点时，物体B对地面刚好无压力。

设A、B、C三物体的质量均为m，弹簧的劲度k，不计空气阻力且弹簧始终处于弹性限度内。

若弹簧的弹性势能由弹簧劲度系数和形变量决定，求C物体下落时的高度h。

参考答案：
解析：
开始时A处于平衡状态，有（2分）
当C下落h高度时速度为v，则有：（2分） C与A碰撞粘在一起时速度为，则动量守恒有：
（2分）
当A与C运动到最高时，B对地面无压力
即
（2分）可得
（2分）
所以最高时弹性势能与初始位置弹性势能相等，即E PC=E PA（2分）
由机械能定恒：（2分）
解得：
（2分）
18. 如图甲所示，在倾角为370的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。

t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离，g取10m/s2。

求：
（1）物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a及动摩擦因数μ的大小
（2）t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小；
（3）锁定时弹簧具有的弹性势能．参考答案：
解：（1）由图象可知0.1s物体离开弹簧向上做匀减速运动，加速度的大小
……2分
根据牛顿第二定律，有：
……2分
解得：……2分
（2）根据速度时间公式，得：
t2=0.3s时的速度大小……2分
0.3s后滑块开始下滑，下滑的加速度
……4分
t2=0.4s时的速度大小……2分
（3）由功能关系可得：
……4分。