2020届湖南省雅礼中学高三月考理综物理试题(七)及答案解析

2020届湖南省雅礼中学高三月考理科综合物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；2．请将答案正确填写在答题卡上。

第I 卷（选择题）一、单选题1．氢原子第n 能级的能量绝对值为E n =12E n ，其中E 1是基态能量的绝对值，而量子数n =1，2，3…。

假设通过电场加速的电子轰击氢原子时，电子全部的动能被氢原子吸收，使氢原子从基态跃迁到激发态，则使电子加速的电压至少为（e 为电子所带的电荷量的绝对值） （ ）A ．14E eB ．12E eC ．134E eD ．1E e2．密立根油滴实验是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的，其电场由两块带电平行板产生，实验中半径为r 、带2e 电量的油滴保持静止时，两块极板的电势差为U ．当电势差变为4U 时，半径为2r 的油滴保持静止，则该油滴所带的电荷量为 （ ）A ．2eB ．4eC ．8eD ．16e3．从地面竖直上抛一个物体，物体运动过程中受到的阻力不能忽略，设阻力大小恒定。

经过一段时间物体回到地面，物体运动的整个过程中 （ ）A ．阻力的冲量为零B ．重力的冲量为零C ．阻力的功为零D ．重力的功为零4．通电直导线周围存在着磁场，离导线越远的点磁感应强度越小，这一规律环形电流也成立。

如图所示，真空中两个点电荷+q 和-q 以相同的角度在水平面内绕O 点逆时针方向（俯视）匀速转动，+q 离O 点较近，则O 点的磁感应强度的方向为 （ ）A ．竖直向上B ．竖直向下C ．O 点磁感应强度为零D ．条件不足无法判断5．如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后（）A．A向左运动，速度大小为v0B．A向右运动，速度大小为v0C．A静止，B也静止D．A向左运动，速度大小为2v0评卷人得分二、多选题6．如图所示，轻细杆AB、BC处在同一竖直平面内，B处用铰接连接，A、C处用铰链铰于同一水平面上，BC杆与水平面夹角为37°。

一质量为2 kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，对小球施加一个水平向左的恒力使其静止在BC杆中点处，AB杆恰好竖直。

不计一切摩擦（重力加速度g=10m/s2，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），则下列说法正确的是（）A．BC杆对AB杆的作用力只能是竖直方向，且竖直向上B．BC杆对A B杆的作用力只能是竖直方向，且竖直向下C．作用在小球上的水平外力的大小只能是15 ND．作用在小球上的水平外力的大小可以不是15 N7．相距为d、质量分别为2m和m的两颗恒星A和B组成双星系统，在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一固定点，在同一平面内做匀速圆周运动。

设两颗恒星的转动的周期分别为T A、T B，半径分别为R A、R B，角速度分别为ωA、ωB速度大小分别为v A、v B，动能分别为E kA、E kB，引力常量为G，则下列关系中正确的是（）A．R A=2R B，v A=2v B B．T A=T B，ωA= ωBC．2E kA = E kB D．E kA +E kB =2 Gm d8．如图，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均随位置坐标按B＝B0＋ky（k为正常数）的规律变化。

两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直．现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度v l和v2，设磁场的范围足够大，当线框完全在磁场中的运动时，正确的是（）A ．运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同B．若v1＝v2，则开始时甲所受磁场力小于乙所受磁场力C．若v1＞v2，则开始时甲的感应电流一定大于乙的感应电流D．若v1＜v2，则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度第II卷（非选择题）评卷人得分三、实验题9．在“用DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中，将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成如图(甲)所示的电路，定值电阻约为3Ω。

(1)图(甲)所示的电路中有一处连接错误，连接错误的导线是：________________________(填写导线的字母代号）(2)现有两种规格的滑动变阻器：(A) 1000Ω，0.1A；(B) 10Ω，2.0A。

实验中应选用____________ (填写变阻器前的字母)。

(3)某同学按照图(乙)所示的电路进行连接，误将电压传感器的正负极接反，但他尚未发现，继续后面的操作。

将变阻器的滑动头P移到左端，闭合电键，对电压传感器和电流传感器进行调零。

将滑动头P逐渐向右侧移动，测出相应的电压、电流，由电脑绘出的伏安特性曲线应为________。

10．如图(a)所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端水平。

一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上。

将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ。

改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，记录的数据如下表：（1）在图(b)的坐标中描点连线，作出x— tanθ的关系图象。

（2）根据x—tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0= ______m/s；实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为________m。

（重力加速度g取10 m/s2）(3)实验中有一组数据出现明显错误，可能的原因是_______________________。

四、解答题11．如图所示，在以0为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=0. 20 T。

AO、CO为圆的两条半径，夹角为120°。

一个质量为m=3.2×10-26 kg、电荷量q=-l.6×10-19C的粒子经电场由静止加速后，从图中A点沿AO进入磁场，最后以v=l．0×105m/s的速度从C点离开磁场。

不计粒子的重力。

求：（结果保留2位有效数字）(1) 加速电场的电压；(2) 粒子在磁场中运动的时间；(3) 圆形有界磁场区域的半径。

12．如图(a)，O、N、P为直角三角形的三个顶点，∠NOP=37°，OP中点处固定一电量为q1 =2.0×10-8 C的正点电荷，M点固定一轻质弹簧。

MN是一光滑绝缘杆，其中ON长为a=1 m，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到O点由静止释放，小球离开弹簧后到达N点的速度为零。

沿ON方向建立坐标轴（取0点处x=0），分别取适当位置为重力势能和电势能的零势能点，图(b)中图线分别为小球的重力势能（以0点为零势能点）和电势能随位置坐标x变化的图象，其中E0=1.15×10-3 J，E1=1. 92×l0-3 J，E2=6.39×10-4J。

（静电力常量k=9.0×109 N．m2/C2，取sln 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g=10 m/s2）(1) 求电势能为E时小球的位置坐标x1和小球的质量m；(2) 已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，小球已经脱离弹簧，求小球经过此位置时的加速度及小球所带的电荷量q2；(3) 求小球释放瞬间弹簧的弹性势能E p；(4) 求小球经过x1处时具有的动能E k。

13．如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A 和B 套在一起，底部到顶部的高度为18cm ，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气．将A 用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B ，使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，均为1.0×105Pa ，然后缓慢松开绝热板，让B 下沉，当B 下沉了2cm 时，停止下沉并处于静止状态．求：（1）此时金属筒内气体的压强．（2）若当时的温度为27℃，欲使下沉后的套筒恢复到原来位置，应将气体的温度变为多少℃？14．半径为R 的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O 为同心，光线I 沿半径方向从a 点射入玻璃砖后，恰好在O 点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线I 从最高点b 射入玻璃砖后，在底边MN 上的d 点射出。

若测得Od =4R ，不考虑光线在玻璃砖中的反射，求该玻璃砖的折射率及光线Ⅱ在玻璃中的传播时间。

（结果用根号表示）五、填空题15．带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态A变化到状态B，如图所示。

设气体在状态A时的压强为p A，体积为V A，温度为T A，到状态B时的温度为T B。

此过程中，汽缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力________（选填“变大”“不变”或“减小”），____________________（选填“气体对外做功”或“外界对气体做功”）的绝对值为________，缸内气体________（选填“吸收”或“放出”）热量。

16．振源S在O点沿竖直方向做简谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示(向左传播的简谐横波图中未画出)。

则以下说法正确的是________。

A．该横波的波速大小为20 m/sB．t＝0时，x＝1 m处的质点振动方向向上C．t＝0.175 s时，x＝－1 m处的质点处在波峰位置D．若振源S向右匀速运动，在振源S右侧静止的接收者接收到的频率小于10 Hz E．传播过程中该横波遇到小于2 m的障碍物或小孔都能发生明显的衍射现象2020届湖南省雅礼中学高三月考理科综合物理试题参考答案1．C【解析】 使氢原子从基态跃迁到n =2的激发态时，使电子加速的电压最小，由能量关系：12114E eU E E E -=-=- 得： 134E U e=； 故选C 。

2．B【解析】 半径为r 、电荷量为2e 的油滴保持静止时，两块极板的电势差为U 。

根据平衡条件列出平衡等式： Eq=mg34 23U e r g d ρπ⋅=⋅ 当电势差增加到4U 时（两平行板间距不变），半径为2r 的油滴保持静止'344 (2)3U q r g d ρπ⋅=⋅ 解得：q ′=4eA ．2e ，与结论不相符，选项A 错误；B ．4e ，与结论相符，选项B 正确；C ．8e ，与结论不相符，选项C 错误；D ．16e ，与结论不相符，选项D 错误；故选B 。

3．D【解析】A ．根据I f =ft 可知，阻力的冲量不为零，选项A 错误；B ．根据I G =Gt 可知，重力的冲量不为零，选项B 错误；C ．阻力的功等于-2fh ，不为零，选项C 错误；D ．重力做功与路径无关，则重力的功为零，选项D 正确。