河北省衡水中学2020届高三下学期高考调研试卷(五)物理试卷 Word版含解析

2020年河北省衡水中学高考物理调研试卷（五）一、选择题：（本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，1～5只有一个选项是正确的；6～8至少有两项是正确的。

全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）。

1. a 、b 是两种单色光，其频率分别为a ν、b ν，且bak νν=，则下列说法不正确的是（ ） A. a 、b 光子动量之比为abp k p = B. 若a 、b 光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为abx k x ∆=∆ C. 若a 、b 都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差k k (1)a b b E E h k ν-=- D. 若a 、b 是处于同一激发态的原子跃迁到A 态和B 态产生的，则A 、B 两态的能级之差A B (1)b E E h k ν-=-【答案】BD 【解析】【详解】A ．光子的动量为hhv p cλ==故a ab bp k p νν== 故A 项正确，不符合题意； B ．光的波长cλν=双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为L x dλ∆=所以1a b b a x x kνν∆==∆ 故B 项错误，符合题意；C ．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为km E h W ν=-其中W 为金属的逸出功；则有k k (1)a b a b b E E h h h k ννν-=-=-故C 项正确，不符合题意；D ．若a 、b 是由处于同一激发态的原子跃迁到A 态和B 态时产生的，设初始激发态的能量为0E ，则有A 0a h E E ν=-所以A 0a E h E ν=-同理B 0b E h E ν=-则A B (1)b a b E E h h h k ννν-=-=-故D 项错误，符合题意。

故选BD 。

2. 2019年央视春晚加入了非常多科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。

现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度y v 及水平方向速度x v 与飞行时间t 的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A. 无人机在t 1时刻处于失重状态B. 无人机在0～t 2这段时间内沿直线飞行C. 无人机在t 2时刻上升至最高点D. 无人机在t 2～t 3时间内做匀变速运动 【答案】D 【解析】【详解】A ．依据图象可知，无人机在t 1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，无人机有竖直向上的加速度，处于超重状态，不是失重状态，故A 错误； B.由图象可知，无人机在0～t 2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B 错误；C.无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t 2时刻没有上升至最高点，故C 错误；D.无人机在t 2～t 3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D 正确。

故选D 。

3. 2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。

黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。

取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为p GMmE r=-，已知地球半径R =6400km ，光速c =3x108m/s 。

设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（ ）A. 7×109m/s 2B. 7×1010m/s 2 C. 1.4×1010m/s 2 D.1.4×1011m/s 2 【答案】A 【解析】【详解】在地球表面有2MmGmg R=解得2GM gR =①连光都无法逃脱它的引力束缚，故有21''2c GMm m Rv = 解得212c v GMR=② 联立①②1692269107.010m /s 22 6.410c g R v ⨯==≈⨯⨯⨯ A 正确BCD 错误。

故选A 。

4. 如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY 之间为斯密特触发器，G R 为光敏电阻，1R 为可变电阻；J 为继电器的线圈，a J 为它的常开触点。

下列说法错误的是（ ）A. 天色变暗时，A 端输入高电平，继电器吸引a J ，路灯点亮B. 要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把1R 的阻值调大些C. 要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把1R 的阻值调小些D. 二极管的作用是继电器释放a J 时提供自感电流的通路，防止损坏集成电路 【答案】C 【解析】【详解】A ．光较暗时，光敏电阻较大，则G R 两端的电势差较大，则A 端的电势较高，A 端输入高电平，继电器吸引a J ，路灯点亮，故A 正确，不符合题意；BC ．当A 端电势较高时，路灯会亮，为了天更暗时路灯才会亮，应该将A 端的电势稍稍降低一些，即可以将1R 的阻值调大些，故B 正确，不符合题意；C 错误，符合题意；D ．由电路的结构特点可知，二极管具有单向导电性，作用是继电器释放a J 时提供自感电流的通路，防止电流流过集成电路，造成损坏，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

5. 如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。

已知夯锤的质量为M = 450 kg ，桩料的质量为m = 50 kg 。

每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶h 0 = 5 m 处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。

桩料进入泥土后所受阻力随打入深度h 的变化关系如图乙所示，直线斜率k = 5.05 × 104 N/m 。

g 取10 m/s 2，则下列说法不正确的是（ ）A. 夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为9 m/sB. 夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5 m/sC. 打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为1 mD. 打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为3 m 【答案】ABD 【解析】【详解】AB ．设夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为v 0，则2002v gh =解得00210m/s v gh ==取向下为正方向，设夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为v ，由动量守恒定律得0()Mv M m v =+代入数据解得9m/s v =故AB 错误，符合题意；C ．由乙图知，桩料下沉过程中所受的阻力随距离均匀变化，可用平均力求阻力做功，则2f 1122W kh h kh =-⋅=-对夯锤与桩料，由动能定理得()()2f 102M m gh W M m v ++=-+ 代入数据解得1m h =故C 正确，不符合题意；D ．由于每次提升重锤距桩帽的高度均为h 0，每次碰撞后瞬间的速度均为v ，设三次打击后共下降x ，则由图象可知，克服阻力做功212W kx =由能量守恒定律得()22113()22M m gx M m v kx ++⨯+= 解得1.65m x =故D 错误，符合题意。

故选ABD 。

6. 图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2V 。

一电子经过a 时的动能为10eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6eV 。

下列说法正确的是（ ）A. 平面c 上的电势为零B. 该电子可能到达不了平面fC. 该电子经过平面d 时，其电势能为4 eVD. 该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍 【答案】AB 【解析】【详解】A ．虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a 时的动能为10eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6eV ，动能减小了6eV ，电势能增加了6eV ，因此a 、b 、c 、d 、f 相邻两个等势面间的电势差为2V ，因平面b 上的电势为2V ，由于电子的电势能增加，等势面电势由a 到f 是降低的，因此平面c 上的电势为零，故A 正确； B ．由上分析可知，当电子由a 向f 方向运动，则电子到达平面f 的动能为2eV ，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f ，故B 正确；C ．在平面b 上电势为2V ，则电子的电势能为-2eV ，动能为8eV ，电势能与动能之和为6eV ，当电子经过平面d 时，动能为4eV ，其电势能为2eV ，故C 错误；D 、电子经过平面b 时的动能是平面d 的动能2倍，电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍，故D 错误。

故选AB 。

【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。

7. 如图所示，足够长的小平板车B 的质量为M ，以水平速度0v 向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m 的小物体A 从车的右端以水平速度0v 沿车的粗糙上表面向左运动。

若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，则在足够长的时间内（ ）A. 若M m >，物体A 对地向左的最大位移是22()Mv M m g μ+B. 若M m <，小车B 对地向右的最大位移是202Mv mgμC. 无论M 与m 的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为0mvD. 无论M 与m 的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为0()Mv M m gμ+【答案】B 【解析】【详解】规定向右为正方向，根据动量守恒定律有00()Mv mv M m v -=+解得()M m v v M m-=+A ．若Mm >，A 所受的摩擦力f mg μ=对A ，根据动能定理得20102A mgx mv μ-=-则得物体A 对地向左的最大位移202A v x gμ=故A 错误；B ．若M m <，对B ，由动能定理得20102B mgx Mv μ-=-则得小车B 对地向右的最大位移202B Mv x mgμ=故B 正确；C ．根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即02mMv I Mv Mv M m-=-=+故C 错误； D ．根据动量定理得0ft Mv Mv -=-f mg μ=解得2()Mv t M m gμ=+故D 错误。

故选B 。

8. 如图所示，电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m ，导轨中部有一个直径也为1m 的圆形匀强磁场区域，与两导轨相切于M 、N 两点，磁感应强度大小为1T 、方向竖直向下，长度略大于1m 的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中，并与区域圆直径MN 重合。

金属棒的有效电阻为0.5Ω，一劲度系数为3N/m 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连，另一端固定在墙壁上，此时弹簧恰好处于原长．两导轨通过一阻值为1Ω的电阻与一电动势为4V 、内阻为0.5Ω的电源相连，导轨电阻不计。