【精准解析】河南省名校联盟2020届高三下学期尖子生3月调研考试理综物理试题

C. a 光和 b 光的光子动量之比为 286：97
D. 用 a 光照射某金属时，能产生光电子，则 b 光也一定能产生光电子
【答案】C
【解析】
【详解】AB．a 光是从 n=5 能级跃迁到 n=2 能级产生的单色光，则 a 光对应的能量
△Ea=-0.54eV-（-3.4eV）=2.86eV b 光是从 n=5 能级跃迁到 n=3 能级产生的单色光，则 b 光对应的能量
的机械能守恒，应满足的关图系式为________________。
【答案】 【解析】
(1). 0.420
(2). 挡光片中心
(3).
mgh
1 2
(m
2M
)
d t1
2
【详解】(1)[1]．游标卡尺的主尺读数 0.4cm；游标尺读数：10×0.02mm=0.20mm；则读数为：
0.4cm+0.20mm=0.420cm。 (2)[2]．测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离 h；
为 ，故 A 错误，B 正确；
n3
CD．第一宇宙速度是绕星球表面做匀速圆周运动的卫星的运行速度，根据万有引力提供向心
力可知
GMm R2
＝m
v2 R
解得
v GM R
已知超新星质量约为地球质量的 k 倍，半径约为地球半径的 n 倍，则超新星与地球的第一宇
宙速度之比为 k ，故 C 错误，D 正确。 n
D. 若 v0= q0 ，粒子在运动过程中的最大速度为 3q0
m
2m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．电势能 Ep=qφ，根据功能关系：-F 电 x=qφ，从 O 运动到 x1，φ和 x 是线性关系，
故电场力恒定，粒子从 O 运动到 x1 的过程中加速度不变，A 正确；
B．粒子从 x1 运动到 x3 的过程中，电势一直减小，电势能也一直减小，故 B 错误；
故选 BD。
二、非选择题
9.某同学采用了以下装置验证机械能守恒定律，如图甲所示。已知当地重力加速度为 g。
-7-
(1)实验前，该同学将挡光片固定在重物力的一侧，用游标卡尺测量挡光片的宽度 d 如图乙所 示，则 d=____________cm； (2)将质量均为 M 的重物 A、B（A 的含挡光片、B 的含挂钩）用细绳连接后，跨放在定滑轮上，
的右端 C 处，连接有半圆形光滑轨道 CD，轨道半径为 R=2m，CD 为半圆轨道的竖直方向直径。
现自斜面高 h=5m 的 A 点由静止释放一个 m=1kg 小物块，物块与传送带的动摩擦因数μ=0.2， 传送带以 v0=5m/s 的速度顺时针转动，传送带足够长。重力加速度 g=10m/s2.求： (1)物块到达 C 点时，系统由于摩擦产生的内能 Q；
电压表分流
(5). 小
(6). 小
(7).
RV r RV r
【解析】
【详解】(1)[1]．闭合电键前应先将滑动变阻器的滑片移到最右端。
[2][3]．根据图像得到电池的电动势为 E=1.46V，电阻 r U 1.46 1.0 0.451 I 1.02
(2) [4][5][6]．由于电压表的分流作用，存在系统误差，流过电源的电流大于电流的测量值，
处于静止状态。测量出________（选填“A 的上表面”、“A 的下表面”或“挡光片中心”）
到光电门中心的竖直距离 h；
(3)该同学在重物 B 的下端挂上质量为 m 的物块 C，让系统（重物 A、B 挡|以及物块 C）中的
物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为 t1，如果系统（重物 A、B 以及物块 C）
-4-
的粒子（不计重力），以初速度 v0 从 O 点（x=0）进入电场，沿 x 轴正方向运动。下列叙述正 确的是（ ）
A. 粒子从 O 运动到 x1的过程中加速度不变 B. 粒子从 x1 运动到 x3 的过程中，电势能先减小后增大
C. 要使粒子能运动到 x4 处，粒子的初速度 v0 至少为 2q m
△Eb=-0.54eV-（-1.51eV）=0.97eV 因此 a 光对应的能量大于 b 光对应的能量，所以 a 光的频率比 b 光的频率大，而 a 光的波长
比 b 光的波长短，故 AB 错误；
C．德布罗意波波长公式 ＝ h P
，结合 E
h
hc
，可知光子动量与辐射光子的能量成正
-1-
比，则有 a 光和 b 光的光子动量之比为 Pa：Pb=286：97，故 C 正确； D．用 a 光照射某金属时，能产生光电子，由于 a 光的频率比 b 光的频率大，依据光电效应发 生条件：入射光的频率不低于极限频率，则 b 光不一定能产生光电子，故 D 错误。 故选 C。 3.如图所示，两杆直立在水平地面上，一根粗细均匀的软绳两端分别连接在两竖直杆上的同 一高度处，现将两竖直杆间的距离减小一些，下列说法正确的是（ ）
CD．杆对地面的压力等于杆和绳的总重力，杆上的绳的质量一定，受力平衡，则杆对地面的
压力一定。故 C 错误，D 正确。
故选 D。
-2-
4.如图所示，一根长木杆 AB 两端分别固定在水平地面和竖直墙壁 AO 上，已知杆的 B 端与水 平地面之间的夹角为 53 ，A 点到地面的距离为 10m。从竖直墙壁上距地面 8m 的 C 点以水平速 度 v0射出一颗小石子，要使小石子能在落地前碰到 AB 杆（重力加速度 g 取 10m/s2，sin 53 =0.8， cos 53 =0.6），则小石子出射的水平速度至少为（ ）
qvB Eq
则
v E B
选项 A 错误； BC．粒子在电场中加速
Uq 1 mv2 2
粒子在正交场中的速度都相同，则粒子的荷质比相同，选项 B 错误，C 正确； D．将 N 板向左平移一些，两板间电压不变，则粒子进入正交场的速度不变，则粒子在电、磁 场中仍能做直线运动，选项 D 正确。 故选 CD。 8.科学家在宇宙太空发现了一颗超新星，其质量约为地球质量的 k 倍，半径约为地球半径的 n 倍，则下列说法正确的是（ ）
A. 2 10 m/s
B. 3 5 m/s
C. 5 3 m/s
D.
3 10 m/s 2
【答案】D
【解析】
【详解】平抛的运动轨迹如下所示：
AC 之间的距离为：10m-8m=2m，由图可知 x=（y+2）tan37°
根据平抛运动规律有： x=v0t
y= 1 gt2 2
tan 53 vy gt v0 v0
A. R
B. 1.5R
C. 3R
D. 4R
【答案】C
【解析】
【详解】当小球上升到圆弧的上端时，小球与滑块速度相同，设为 v1，以小球的初速度 v0 方 向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得 代入数据解得
mv0=2m v1
1 2
mv02
1 2
2mv12
mgR
v0 2 gR
若小球以 2v0 冲上滑块，当小球上升到圆弧的上端时，小球与滑块速度相同，设为 v2，以小球 的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得
河南名校联盟 2020 届高三尖子生三月调研考试理科综合（物理）
一、选择题
1.在物理研究中，通过实验的方式，找到某几个物理量之间存在的关系，在此基础上可以获
得实验定律，以下定律中不属于实验定律的是（ ）
A. 胡克定律
B. 牛顿第一定律
C. 库仑定律
D. 欧姆定律
【答案】B
【解析】
【详解】牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不属于实验定律，其他实验都属于实验定律，故
(2)通过改变传送带的顺时针转动速度大小，可以影响物块在半圆轨道上的运动情况，若要求
物块不在半圆轨道上脱离，试计算传送带的速度范围值。
联立解得
故选 D。
v0= 3 10 m/s 2
-3-
5.如图所示，在光滑的水平地面上，静置一质量为 m 的四分之一圆弧滑块，圆弧半径为 R，一 质量也为 m 的小球，以水平速度 v0 自滑块的左端 A 处滑上滑块，当二者共速时，小球刚好到 达圆弧上端 B。若将小球的初速度增大为 2v0，则小球能达到距 B 点的最大高度为（ ）
ACD 正确，不符合题意，B 错误，符合题意。
故选 B。
2.如图所示为氢原子能级图，若 a 光是从 n=5 能级跃迁到 n=2 能级产生的单色光，b 光是从
n=5 能级跃迁到 n=3 能级产生的单色光。结合图中所给数据，下列说法正确的是（ ）
A. a 光的波长比 b 光的波长长
B. a 光的频率比 b 光的频率小
C．要使粒子能运动到 x4 处，粒子到达 x1 处速度不小于零。根据功能关系
1 2
mv02=qφ0
解得最小速度
故 C 正确；
v0
2q0 m
D．若 v0= q0 ，粒子过不了 x1 点，它会回到 O 点，最大速度还是 q0 ，故 D 错误。
m
m
故选 AC。 7.如图所示，竖直平行金属板 M、N 上加有电压 U，N 板的右侧有正交的匀强电场和匀强磁场， 匀强电场方向竖直向下、电场强度大小为 E，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B。在 M 板附近有一粒子源，释放初速度为零的带电粒子，这些粒子经电场加速后进入正交的
A. 绳对杆的作用力增大 B. 绳对杆的作用力大小不变 C. 杆对地面的压力增大 D. 杆对地面的压力不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．以整条绳为研究对象，受力分析如图所示，由共点力的平衡条件知，两杆对绳 的弹力的合力与其重力平衡，由几何关系得：
Fcos 1 Mg 2
即
F
Mg 2cos
将两竖直杆间的距离减小一些，则θ变小，则 F 减小，即绳对杆的作用力减小，选项 AB 错误；
(3)[3]．系统重力势能的减小量为 遮光片经过光电门时的速度
∆EP=mgh
vd t1
系统动能增加量Ek1 (m 22M )
d t1
2
则要验证的关系为
mgh
1 2
(m
2M
)
d t1
2
10.某同学用下图中的实验器材测量一节干电池的电动势和内阻，该同学已完成了器材的连
接，如图甲所示。
-8-
-5-
电、磁场中，都恰能做匀速直线运动，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，下列判断正确 的是（ ）
B
A. 粒子做匀速运动的速度大小为
E
B. 所有粒子的电荷量一定相同 C. 所有粒子的比荷一定相同 D. 将 N 板向左平移一些，粒子在电、磁场中仍能做直线运动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子进入正交的电、磁场中恰能做匀速直线运动，则
(2)本实验由于________，存在着系统误差，使测得的电动势偏______（填“大”或“小”）。
测得的电池内阻偏________（填“大”或“小”），
(3)该同学从电表的手册中查得电压表接入电路的内阻为 RV，电流表接入电路的内阻为 RA，据 此可以对测量的结果进行修正，则修正后的电池的内阻表达式为 r 真=_______________。（用 RV、r 等表示）。 【答案】 (1). 右 (2). 1.46(1.45 1.47) (3). 0.442(0.428 0.452) (4).
即电流测量值偏小，导致电源电动势与内阻测量值都小于真实值；
(3)[7]．由电路可知，电压表内阻对电路存在影响，则考虑电压表内阻，将电压表内阻等效
-9-
为电源的内阻，则电源内阻的测量值为
解得
r r真RV r真 RV
r真
=
RV r RV r
11.如图所示，AB 为倾角为θ= 37 的光滑斜面，在 B 点与水平的传送带平滑相连，在传送带
A. 超新星与地球密度之比 为 n3 k
k
B. 超新星与地球密度之比为
n3
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C. 超新星和地球的第一宇宙速度之比为 k n
D. 超新星和地球的第一宇宙速度之比
为k n
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据密度公式可知
M＝ M V 4 R3 3
已知超新星质量约为地球质量的 k 倍，半径约为地球半径的 n 倍，则超新星与地球密度之比 k
(1)连接好实物后，闭合电键前，应先将滑动变阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）
端。闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，读出多组电压表和电流表的数值，将多组电压和
电流的数值在 U－I 坐标系中进行了描点作图，如图乙所示。并根据图像得到电池的电动势为
E=_____V，电阻 r=_______Ω。（均保留三位有效数字）；
2mv0=2mv2
由机械能守恒定律得 解得
1 2
m(2v0 )2
1 2
2mv
2 2
mgR
1 2
mv
2 y
vy 6gR
小球离开圆弧后做斜抛运动，竖直方向做减速运动，则
h＝
v
2 y
＝3R
2g
故距 B 点的最大高度为 3R。 故选 C。
6.空间内存在平行于 x 轴的静电场，其电势 随 x 的分布如图所示。一质量为 m、带电量为+q