广西壮族自治区柳州市第十七中学2020年高三物理联考试卷含解析

广西壮族自治区柳州市第十七中学2020年高三物理联考试卷含解析
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. （多选）在物理学中常用比值法定义物理量。

下列说法中正确的是
A．用E=定义电场强度B．用定义磁感应强度
C．用定义电容器的电容D．用R=定义导体的电阻
参考答案：
AB
2. 一个质点同时参与互成一定角度的匀速直线运动和匀变速直线运动，该质点的运动特征是( )
A．速度不变 B．运动中的加速度不变
C．轨迹是直线 D．轨迹是曲线
参考答案：
BD
3. 如图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触后，则
A．物块立即做减速运动
B．物块在开始的一段时间内仍做加速运动
C．当弹簧的弹力等于恒力F时，物块静止
D．当弹簧处于最大压缩量时，物块的加速度不为零
参考答案：
答案：BD
4. (多选)如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。

连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。

根据图中的信息，下列判断正确的是
A．能判定位置“1”是小球释放的初始位置
B．能求出小球下落的加速度为
C．能求出小球在位置“3”的速度为
D．如果已知d和T的数值，就能判定小球下落过程中机械能是否守恒
参考答案：
BCD
5. 下列关于速度与加速度的各种说法中，正确的是（）
A.速度越大，加速度越大
B.速度很大时，加速度可以为零
C.速度变化越大，则加速度越大
D.速度方向一定不能与加速度方向垂直
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. 如图，用细绳一端系着质量为M = 0.6 kg的物体A，物体A 静止在水平转盘上。

细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m = 0.3 kg的小球B。

物体A 到O 点的距离为 0.2 m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为 2 N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆
盘转动的角速度范围为。

（g = 10 m/s 2
）
参考答案：
7. （4分）从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。

参考答案：
4.3(±0.1)×1014Hz ( 6.2～6.8)×10-34Js
8. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

①在某次实验中，得到如图乙所示纸带，A、B、C、D为四个计数点（A点为第一个计数点，以后每5个计时点取一个计数点），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，则打C点时小车的速度
vc= m/s，由纸带求得小车运动的加速度a= m/s2（结果均保留三位有效数字）
②用如图甲装置实验，根据实验数据作出如图丙的a—F图线，从图中发现实验中存在的问题是。

参考答案：
①0.742，1.22②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力的倾角太小（
9. 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10 m的岩石、
尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知环的外
缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h,引力常量为6.67×10-11 N·m2/kg2,则土星的质
量约为。

（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）
参考答案：
10. 某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为 6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）
参考答案：
：解：光子的能量E=J
根据光电效应方程E km=E﹣W0代入数据得，E km=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J
故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣20
11. 一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为，星球的质量为．（万有引力恒量为G）
参考答案：
：解：卫星的轨道半径为r，运动周期为T，根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=
根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，
=m
M=
故答案为：，
12. （6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为 15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为 180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。

参考答案：
答案：1800，100，欧姆调零
13. 氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。

当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则。

参考答案：
根据跃迁公式即可解得。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.
①、两球跟球相碰前的共同速度多大？
②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？
参考答案：
解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）
得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）
②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）
得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）
两次碰撞损失的动能（2分）
15.
（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。

现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。

求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：
解析：由得（1分）
由得，（1分）
由＜，可知C＜45°（1分）
而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。

（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，真空中直角坐标系XOY，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d。

所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。

一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点（﹣L，0）垂直于x轴进入第二象限，从P（0，2L）进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：（1）离子在金属板间运动速度V0的大小
（2）离子的比荷q/m
（3）从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻参考答案：
见解析
(1)离子在板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡
qE=qv0B0 ----------2分
------------1分
------------1分
(2)离子在第二象限内做类平抛运动，离子在P
点时沿y轴方向的分速度为v0，设沿x方向的分速度为vx
2L=v0t ------------1分
L=vxt ------------2分
vx=v0 ------------1分
离子在P点时的速度与y轴正方向成450角------------1分
此时v=v0 ------------1分
由几何关系可以确定离子在第一象限的轨道半径为
r=2L ------------2分
根据qvB=m ------------1分
可得= ------------2分
(3)离子在第一、第二象限内的轨迹如图所示
离子的周期T=2π ------------1分
离子第一次在第一象限内运动的时间t′ ------------2分
离子穿过x轴的时刻为t=n+t′= n∈(0,1,2,……) ------------2分
17. （计算）如图所示，匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动，通过两线圈感应出电压，使电压表示数U保持不变。

已知变阻器最大阻值为R，且是定值电阻R2 的三倍，平行金属板MN相距为d。

在电场作用下，一个带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外，其下边界AD距O1O2连线的距离为h。

已知场强B2 =B，设带电粒子的电荷量为q、质量
为m，则高度，请注意两线圈绕法，不计粒子重力。

求：
（1）试判断拉力F能否为恒力以及F的方向（直接判断）；
（2）调节变阻器R的滑动头位于最右端时，MN两板间电场强度多大？
（3）保持电压表示数U不变，调节R的滑动头，带电粒子进入磁场B2后都能击中AD边界，求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。

参考答案：
（1）F不能为恒力，F方向向左（2）（3）
带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；导体切割磁感线时的感应电动势 C2 D4 L2 L3
解析：（1）ab棒不能做匀速运动，否则副线圈中没有感应电流，故ab棒做变速运动，ab棒做变速运动，产生的感应电动势是变化的，原线圈电流是变化的，ab棒受到的安培力是变力，ab棒做匀加速运动，由牛顿第二定律可知，ab棒受到的合外力为恒力，由于安培力是变力，则拉力F为变力；粒子带正电，粒子在两极板间加速，说明极板间的电场强度方向水平向右，M板电势高于N板电势，副线圈所在电路电流沿顺时针方向，由楞次定律与右手定则可知，ab棒应向左运动．
（2），R1 =3R2 =3R ①
MN两板间电压：②场强：
③
解得场强大小：④
说明：（1）U2可用其它符号，如U MN；（2）个别式子没单独写出，但包含在过程中，且结果正确的给6分。

（3）带电粒子在O1O2间加速：⑤
在磁场B2中：
⑥
∴运动半径：
①当变阻器的滑动头位于最右端时，MN间电压最小，带电粒子在磁场中运动的半径最小。

此时：⑦
即：粒子垂直打在AD上，所求的距离：s1=h
②当变阻器的滑动头位于最左端时，MN间电压最大，带电粒子在磁场中运动的半径最大。

此时：
⑧
⑨
解得：
⑩
故所求的落点距离范围：
18. 如图所示为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AEB为四分之一圆弧，BCDO为矩形。

一细光束从圆
弧的中点E沿半径射入棱镜后，在圆心O点恰好发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F（图中未标出）点射出，已知OA=，OD=，光在真空中的传播速度为c。

求：
①从F点射出的光线与法线夹角的正弦值；
②从F点射出的光在棱镜中传播的时间。

参考答案：
（1）（2）
试题分析：（1）做出光路图如图．
根据几何关系可知，临界角为
根据几何关系可知，临界角为C=∠EOB=45°
根据全反射临界角公式
得：
又
根据几何关系可知△OGF是直角三角形，则．
根据折射定律得，．
解得，．
②光在棱镜中的传播速度．由几何知识得，光线传播的长度为．
光在棱镜中传播的时间．
考点：考查了光的折射与全反射
【名师点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．。