2020届河北省石家庄市高三下学期质量检测(二模)理综物理试题

2020届河北省石家庄市高三下学期质量检测（二模）理综物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
一束红光经过狭缝在光屏上得到如图所示的图样，由此可知（ ）
A．该图样属于红光的干涉图样
B．狭缝宽度必远大于红光波长
C．光沿直线传播只是近似规律
D．换用紫光照射，条纹间距变宽
第(2)题
铀核是核反应主要原料之一，其中一种核反应方程为。

下列说法正确的是（ ）
A．该核反应是重核裂变反应，其中是中子
B．该核反应产物的放射性可以通过人工手段去消除
C．该核反应产物的结合能之和等于核反应前反应物的结合能之和
D．核反应时释放能量，根据，核反应后的总质量数减少
第(3)题
将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略．a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为E k1和E k2．从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W2．下列选项正确的是（ ）
A．E k1=E k2，W1=W2
B．E k1＞E k2，W1=W2
C．E k1＜E k2，W1＜W2
D．E k1＞E k2，W1＜W2
第(4)题
如图，世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统在青岛下线，假设磁悬浮列车受到大小不变的牵引力F，由静止启动后沿平直轨道行驶，当列车速度增大到时，功率为P，此后保持功率P不变，直到列车达到最高行驶速度。

已知列车总质量为m，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。

下列说法正确的是（ ）
A．未达最高速度前，列车一直做匀加速直线运动
B．列车速度增大到时，列车前进的位移为
C．列车从启动到速度为的过程中，经历的时间为
D
．列车从启动到速度为的过程中，牵引力F所做的功为
第(5)题
如图所示，某空间存在电场强度为的水平方向匀强电场和磁感应强度为的垂直纸面向外的匀强磁场。

质量为，带电量为
的小球以速度沿光滑管道轴线由端恰好无触碰的运动到端。

轴线与水平方向成60°角，管道内径大于小球直径，重力加
速度为。

下列说法正确的是（ ）
A．电场强度方向一定水平向左
B
．电场强度和磁感应强度的大小关系为
C
．磁感应强度
D．若小球以大于的速度从端进入管道后将不能做匀速运动
第(6)题
2022年10月31日，梦天实验舱搭乘长征五号遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场发射升空，进入预定轨道，并按照预定程序与空间站组合体交会对接，对接前梦天实验舱处于比空间站更低的圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A．对接前梦天实验舱运行的角速度小于空间站运行的角速度
B．梦天实验舱对接后运行周期变小
C．要完成对接，梦天实验舱应该在原轨道适当加速
D．若已知空间站在轨运行周期、角速度及引力常量，则可估算出地球的质量
第(7)题
家庭中用的取暖器，正常工作时所用电压是按照图中正弦规律变化的交流电，取暖器正常工作时的电流是3A。

下列表述正确的是（ ）
A．该交流电的有效值是311V
B．取暖器的阻值约为103.7Ω
C．图中所示电压的瞬时值表达式为
D．取暧器正常工作时的功率约为660W
第(8)题
如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后作出光路图，根据光路图计算得
出玻璃的折射率。

关于此实验，下列说法中正确的是（ ）
A．大头针必须挡住及、的像
B．入射角越大，折射率的测量越准确
C．利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图甲所示，是商场里某款热销跑步机，其测速原理如图乙所示，该跑步机底面固定有间距为L=1.0m、长度为d=0.2m的平行金属电极。

电极间存在磁感应强度大小为B=1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，绝缘橡胶带上镀有间距也为d的平行细金属条，每根金属条的电阻为r=0.2Ω，当健身者在跑步机上跑步时，位于电极区的这根金属条就会单独和外电阻R构成闭合回路，已知外电阻R=0.4Ω，与外电阻并联的理想电压表量程为6V，则下列说法正确的是（ ）
A．此跑步机可测量的胶带运动的最大速率为6m/s
B．当电压表的示数为4V时，金属条克服安培力做功的功率为60W
C．每个金属条匀速经过磁场区域时克服安培力做的功与胶带运动的速率的平方成正比
D
．每个金属条从进入磁场到出磁场区域，所受安培力的冲量大小为
第(2)题
如图所示，竖直固定的光滑细杆上穿着一个小球B，小球通过一根不可伸长的轻绳绕过轻质光滑定滑轮与质量为m的物块A相连，用手将物块A竖直向上托起至定滑轮左侧细绳与竖直方向的夹角为θ，现突然松手，物块A开始在竖直方向上做往复运动，小球最高能到达M点。

已知定滑轮到细杆的距离为d，Q点和定滑轮的高度相同，，，重力加速度大小为g，定滑轮可看作质点，下列说法正确的是（ ）
A．当小球经过Q点时，A物块的加速度为零
B．小球的质量为
C．小球经过Q点时的加速度大小为g
D．A和B组成的系统机械能不守恒
第(3)题
一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到状态a，其图像如图所示。

已知三个状态的坐标
分别为，以下判断正确的是（ ）
A．a到b的过程中，气体的内能增加
B．b到c的过程中，气体的温度升高
C．c到a的过程中，气体分子的平均动能增大
D．a到b的过程中气体对外界做的功等于b到c的过程中气体对外界做的功
E．a→b→c→a的过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的总功
第(4)题
B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示，时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期，下列说
法正确的是（ ）
A．超声波的波长为
B．质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C．超声波在血管中的传播速度为1000m/s
D．时，质点M在平衡位置
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
某同学设计了如图所示的弹射装置。

四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。

打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小，小球继续沿轨道运动到最低点D后抛出，最终落到地面上不反弹。

已知D点离地面高度为3R，重力加速度为g，小球运动过程中不会与弹簧再次相碰，忽略小球进出轨道时的能量变化和空气阻力的影响，求：
（1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能；
（2）小球到达D点时的速度大小；
（3）小球落地点与弹簧的水平距离。

第(2)题
MM50是新一代三维适形和精确周强的治癌设备（如图甲），是公认最先进的放射治疗系统，是当今放射治疗的领军产品可以在近质子水平上进行3D适形放射治疗。

其核心技术之一就是多级能量跑道回旋加速器，跑道式回旋加速器放置在真空中，其工作原理如图乙所示，匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向里；下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计），方向与磁场边界垂直。

质量
为m、电荷量为＋q的粒子从P端无初速进入电场，经过n次电场加速和多次磁场偏转后，从位于边界上的出射口K射出，射出时的速率为v。

已知K、Q之间的距离为d，不计粒子重力。

求：
（1）匀强电场的电场强度大小E及匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）粒子从P端进入电场到运动至出射口K的过程中，在电场和磁场内运动的总时间。

第(3)题
如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在的竖直面平
行水平向右场强的匀强电场，一质量电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦
因数，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（，）求：
（1）小球经过多长时间运动到B端；
（2）小球第一次落回到水平面时与C端的距离。

第(4)题
如图所示，长度为L=2m的水平传送带AB左边的水平面地面上固定一斜面M N，右边的水平地面上固定一半径R=0.5m的光滑半圆弧轨道CDE，现在水平传送带A点左侧放置质量m=1kg的物块，另一个相同物块从M处沿斜面滑下，到达底部后在A点与物块碰后粘在一起滑行，越过逆时针转动的水平传送带后，继续向前运动，已知MN的长度s=41.25m，斜面倾角为37°，水平
面NA的长度为d=0.5m，BC的长度为2d，小物块与斜面、传送带及水平面之间的动摩擦因数均为µ=0.5，g取10m/s2。

（1）求两物块碰后粘合体的速度；
（2）粘合体是否能运动到半圆弧轨道的E点，若不能，最后静止在何处？
（3）若当传送带顺时针转动时，粘合体从最高点E抛出后恰好落到B点处，求传送带的速度。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则，主要实验步骤如下：
①如图甲，细线OC一端连接一装满水的水壶，另一端连接圆环O，用电子秤的下端挂钩钩住圆环O，记下水壶静上时电子秤的示数F；
②如图乙，将细线AB一端拴在墙钉A处，另一端穿过圆环O拴在电子秤的挂钩B处。

手握电子秤沿斜上方拉住细线的B端使水壶处于平衡状态，在墙面的白纸上记录圆环O的位置、三细线OA、OB、OC的方向和电子秤的示数F1；
③如图丙，在白纸上以O为力的作用点，按定标度作出各力的图示，根据平行四边形定则作出两个F1的合力的图示。

(1)步骤①中_______（填“必须”或“不必”）记录O点位置；
(2)步骤②中用细线穿过圆环O，而不用细线直接拴接在细线AB上的原因是________；
(3)通过比较F与______的大小和方向，即可得出实验结论。

第(2)题
某同学利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，已知当地重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测得过光条（如图乙所示）的宽度d____cm。

将全部钩码装载在小车上，调节导轨倾斜程度，使小车能够沿轨道匀速下滑。

(2)先从小车上取出一个钩码，挂到绳子下端。

记录绳下端钩码的质量m，将小车从挡板处由静止释放，由数字计时器读出遮光时间∆t。

再从小车上取出第二个钩码，挂到第一个钩码下端，重复上述步骤，直至小车里钩码都挂到绳子下端，测得多组数
据。

该同学决定不计算速度，仅作出图像，则下列图像中符合真实情况的是______；如果该同学将全部钩码挂在绳下端，仅从绳端依次取走钩码，但不转移到小车上。

重做该实验，则作出的图像符合该情况的是_______。