【精准解析】安徽省合肥一中2020届高三下学期最后一卷理综物理试题

合肥一中2020届高三最后一卷理科综合能力测试
物理试题
一、选择题（本大题共8小题，每小题6分共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分有选错或不选的得0分。

请选出符合题目要求的一项或多项填入答题卷中） 1.进行光电效应实验时，若普朗克常量h 和元电荷e 为已知，我们就可以通过测量入射光的
频率v 和某金属的遏止电压U C 得到该金属的截止频率
0ν。

其原理表达式正确的是（ ） A. 0C
eU h
νν=-
B. 0C
eU h
νν=
- C. 0C
h eU νν=- D. 0C
h
eU νν=
- 【答案】A 【解析】
【详解】爱因斯坦光电效应方程
0k E h W ν=-
而
k C E eU =
00W h =ν
联立解得
0C
eU h
νν=-
故选A 。

2.篮球运动受很多中学生的喜爱，某次训练中，一位男生练习定点投篮，篮球刚好水平击中篮板上的A 点，如图所示，不计空气阻力。

现在他向后退了一小段距离，抛射点B 距篮板更远但高度不变，再次投篮，篮球又恰好水平击中篮板上的A 点，则（ ）
A. 第一次投篮，篮球在空中飞行的时间较短
B. 第一次击中A 点时的速度较小
C. 第二次投篮的初速度较小
D. 第二次投篮时抛射角θ较大 【答案】B 【解析】
【详解】A ．篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，由于两次击中同一点，即在竖直方向上的位移相等，根据逆向思维，将竖直上抛运动看做自由落体运动的逆运动，即2
12
h gt =，所以空中飞行时间相同，A 错误；
B ．篮球在水平方向上做匀速直线运动，两次运动时间相同，而第一次水平位移小，所以水平分速度小，所以击中A 点时
的
速度较小，B 正确；
C ．根据2
2y v gh =可知两次竖直分速度相等，第二次水平分速度大，所以根据速度的合成可得
22
x y
v v v =+C 错误； D ．根据tan y x
v v θ=可知x v 越大，正切值越小，即第二次投篮时抛射角θ较小，D 错误。

故选B 。

3.如图所示，水平路面上有一辆翻斗车正在卸货。

货物A 的质量为m ，翻斗车的质量为M ，某时刻货物A 正在沿车厢加速下滑，此时车厢与水平面的夹角为θ。

若货物与车厢间的摩擦不计，且翻斗车始终保持静止，则该时刻水平路面对车的支持力和摩擦力的大小分别为（ ）
A. 2cos Mg mg θ+；2
sin mg θ B. 2sin Mg mg θ+；2
cos
mg θ
C. 2
cos Mg mg θ+；sin cos mg θθ
D. 2
sin Mg mg θ+；sin cos mg θθ
【答案】C 【解析】
【详解】可以对整体分析，水平方向
f =ma cos θ
竖直方向
()sin M m g N ma θ+-=
对货物
ma =mg sin θ
联立以上各式可解出
sin cos f mg θθ=
2cos N Mg mg θ=+
故选C 。

4.对月球的形成，目前主要有“俘获说”、“分离说”两种说法若月球是从地球分离出去的，则地球与月球的密度应该大致相等。

请同学们选用下列某些条件求出地球与月球的密度之比约为（ ） 地球表面的重力加速度 9.80m/s 2 月球表面的重力加速度 1.56m/s 2 地球半径 6.40×106m 月球半径
1.74×106m 地球与月球之间的距离
3.80×108m
月球公转周期 27.3天
万有引力常量 G =6.67×10-11N·m 2/kg 2
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
【答案】B 【解析】
【详解】根据万有引力等于重力
2Mm
G
mg R = 可得
2GM
g R =
再由
M V
ρ=
推出地球与月球的密度之比为
=g R g R ρρ月
地地月月地
代入数据得
=1.72ρρ≈地
月
故B 符合题意，ACD 不符合题意。

5.如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，表均为理想电表，R 0的阻值为6Ω，
R 为可变电阻。

在变压器的原线圈接入如图乙所示的电压，则下列说法正确的是（ ）
A. R 减小时，电流表示数减小
B. R 增大时，电压表示数增大
C. 图乙中电压的频率是50Hz ，有效值是110V
D. 若R 的阻值为5Ω，则变压器的输入功率为22W 【答案】D 【解析】 【详解】AB ．根据
11
22
U n U n = 原、副线圈匝数不变，原线圈电压不变，当R 减小时，副线圈电压不变，副线圈电流强度增加，根据
12
21
I n I n = 可知原线圈电流强增加，因此电压表示数不变，电流表示数增大，AB 错误； C ．图乙中电压的
周期
0.02s T =
因此频率
1
50Hz f T =
= 电压的最大值
m 220V U =
因此电压的有效值
1U =
= C 错误； D ．根据
11
22
U n U n = 可得副线圈两端电压的有效值
2U =
副线圈输出的总功率
2
2
22W
U
P
R R
==
+
由于变压器是理想变压器，变压器的输入功率为22W，D正确。

故选D。

6.电荷量大小分别为Q和9Q的两个点电荷A、B分别固定于x轴上两处，且其中一个点电荷固定于x=0处。

在它们形成的电场中，有一个试探电荷-q沿x轴从+∞向坐标原点O运动，其电势能E p随x的变化关系如图所示，图线最低处对应的x轴坐标为x0。

则可以确定的是（）
A. A带正电且处于x=0处
B. B带正电且处于x=-2x0处
C. 在x=x0处电场强度等于零
D. 在x轴上x＞x0范围内，电场方向向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A．从图像可知在0
x=处的电势能大于零，故在此处应有一负电荷，即-Q，A错误；C．在x=x0处电势能最小，此处应为平衡位置，且E p-x图象的斜率表示电场力，即x=x0处电场力为零，则电场强度等于零，故C正确；
B．根据C项分析x=x0处电场强度等于零，设+9Q的横坐标为-x，则有
22
00
9
()
Q Q
k k
x x x
=
-
解得0
2
x x
=-，B正确；
D．在x轴上0
x x
>区域，试探电荷-q沿x轴从+∞向坐标原点O运动，其电势能E
p
随x的减小而减小，可知电场力做正功，根据负电荷所受电场力方向与电场方向相反，则电场方向向右，D错误。

故选BC。

7.如图所示，质量为m的木块放置在粗糙程度相同的水平地面上，一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与木块接触，此时弹簧处于原长。

现对木块施加水平向左的推力F将木块缓慢压至某一位置静止，这一过程中推力F对木块做功为W1，木块克服摩擦力做功为W2。

撤推力F后木块向右运动，最终以某一速率与弹簧分离。

不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
A. 撤去推力F的瞬间，木块的加速度最大
B. 撤去推力F后，木块与弹簧分离时的速率最大
C. 弹簧弹性势能的最大值为（W1-W2）
D. 木块与弹簧分离时，木块的动能为（W1-2W2）
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．撤去推力后，木块的加速度
kx f
a
m
-
=可知，撤去推力的瞬间，弹簧的形变量最
大，此时木块的加速度最大，A正确；
B．木块与弹簧分离前，当弹簧的弹力与摩擦力平衡时，木块加速度为零，此时速率最大，B 错误；
C．由功能关系可知，从开始到弹簧压缩至最短时，弹性势能E p=W1-W2，C正确；
D．物块与弹簧在弹簧原长位置分离，则从向左推木块到木块与弹簧分离的全程中，由动能定理可得
E k=W1-2W2
D正确。

故选ACD。

8.如图所示，在xOy平面内有磁感应强度大小均为B匀强磁场，其中0<x<a范围内的磁场方向垂直于xOy平面向里，x＞a范围内的磁场方向垂直于xOy平面向外。

一个带正电q、质量为m的粒子（重力不计）从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场，若粒子在磁场中运动一段时间后恰能回到O点。

则下列说法正确的是（）
A. 当粒子经过虚线x=a时，其速度方向与y轴正方向夹45°角
B. 粒子在磁场中做圆周运动的速度
23qBa v=
C. 粒子在x＞a区域运动的过程中，轨迹与x轴交点的横坐标为x=（2+3）a
D. 粒子从O点出发到恰好回到O点经历的时间为
7
3
m t
qB
π=
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力，则有
2
v
qBv m
r
=
解得
mv
r
qB
=可知，粒子在两个磁场中运动的半径相同，在磁场中运动一段时间后恰能回到O
点，则其运动轨迹一定关x轴对称，在x＞a范围内圆周运动的圆心一定在x轴上，其运动轨迹，如图所示
由几何关系可知，当粒子经过虚线x=a时，其速度方向与y轴正方向夹30°角，故A错误。

B．设粒子圆周的半径为r，根据几何关系有
2
2212r a r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
可得3
r a =
根据洛伦兹力提供向心力，则有
2
v qBv m r
=
解得v ，故B 正确。

C ．粒子在x ＞a 区域运动的过程中，轨迹与x 轴交点的横坐标应为
22x a r a ⎛=+=+ ⎝
⎭ 故C 错误。

D ．由轨迹图可知，粒子在两个磁场中运动总的圆心角为
260300420θ=⨯+=
则粒从O 点出发到恰好回到O 点经历的时间为
420
360
t T =
又2m T qB
π=
，解得73m
t qB π=，故D 正确。

故选BD 。

第Ⅱ卷（共62分）
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第13题～第16题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题
9.测定物体的质量有多种方法。

某同学利用下面方法间接测量物体质量M ，装置如图甲所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ 相连，重物P 、Q 的质量均为m =200g ，在重物
Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z ，重物P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当
地重力加速度为g =9.8m/s 2。

（1）某次实验中，先接通频率为50Hz 的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，则系统运动的加速度a =________m/s 2（保留两位有效数字）；
（2）忽略各类阻力，求出物块Z 质量的理论值为M 理=________kg （保留两位有效数字）； （3）实际情况下，由于存在空气阻力及摩擦阻力，物块Z 的实际质量M 实________M 理（选填“＞”或“<”或“=”）。

【答案】 (1). 5.5 (2). 0.51 (3). ＞ 【解析】
【详解】（1）[1]．根据逐差法得
222
360322
(8.867.987.10)(6.21 5.34 4.47)10m/s 5.5m/s 990.04
x x a T --++-++=
=⨯=⨯ （2）[2]．由牛顿第二定律可知
Mg =（M +2m ）a
得到
220.2 5.5
kg=0.51kg 9.8 5.5
ma M g a ⨯⨯=
=-- （3）[3]．由
M 实g-f =（M 实+2m ）a
得到
M实=2ma f g a
+
-
实际质量总是大于理论值M理，所以应选填“＞”。

10.某实验小组利用如图甲所示的电路描绘标有“2.5V字样小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的R-U图像并测定小灯泡额定功率P额。

实验所用器材如下：小灯泡Q（额定电压2.5V）；电池组E（电动势为4.5V，内阻很小）；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；滑动变阻器R′（阻值范围0～10Ω）；电阻箱R0（阻值范围0~999.9Ω）；单刀开关S1；单刀双掷开关S2。

请完成以下问题：
（1）请将图甲所示的电路图补充完整_________；
（2）实验步骤如下：
A.将R′的滑片P移至b端；
B.将S2与1端接通，闭合S1，适当调节P位置，使电压表读数为某一值U1；
C.保持P位置不变，将S2与2端接通，调节R0，当电压表读数为________时，读出电阻箱R0的值R1，将此值作为电压U1时小灯泡的电阻值；
D.重复步骤B、C，记录多组电压表读数U及对应的电阻箱读数R；
E.断开S1，整理好器材。

（3）该实验小组已将实验中记录的各组小灯泡灯丝电阻R和对应U的数据在如图乙所示的R-U 图像中正确地描好点，请你在图乙中描绘出R-U图线_________；
（4）在正常发光情况下，小灯泡的电功率P额=________W（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】(1). (2). U1(3).
(4). 1.0W
【解析】
【详解】（1）[1]因为采用的是滑动变阻器R ，阻值较小，所以用滑动变阻器的分压式的连接，电路如图所示。

（2）[2]要想将变阻箱R0的值R1，作为小灯泡的电阻值，根据电路的特点，必须电阻箱两端的电压值和小灯泡的两端的电压值相同，即必须是电压表的示数U1一样。

（3）[3]如图所示。

（4）[4]由图可知，当小灯泡的达到额定电压2.5V 时，电阻值约为6.0Ω，根据
2 1.0W L U P R =≈额额。

11.如图甲所示，用表面绝缘的金属丝绕成的正方形闭合线框abcd 放置于粗糙的水平桌面上，线框边长L =40cm 、匝数N =50匝、质量m =0.20kg 、电阻R =8.0Ω，虚线MN 是线框中线，MN 左侧空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B 随时间t 变化的关系如图乙所示。

已知线框与桌面之间的动摩擦因数=0.50μ。

设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s 2。

求：
（1）1 1.2s t =时刻线框中感应电流的大小和方向；
（2）2 2.0s t =时刻线框所受摩擦力的大小和方向。

【答案】（1）0.10A ，电流方向沿逆时针（或电流方向沿adcba ）；（2）0.80N ，方向向左
【解析】
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得
2=0.80V 2L B E N t
∆=⋅⋅∆ 再由欧姆定律可得
0.10A E I R
== 由楞次定律判断，电流方向沿逆时针（或电流方向沿adcba ）。

（2）ad 边所受安培力大小
2s 0.80N F NB IL ==
方向向右；线框与桌面之间的最大静摩擦力
1.0N m f mg μ==
所以，由力的平衡可知，线框受到的摩擦力大小为
0.80N f =
方向向左。

12.如图所示，质量为m =1.0×10-2kg 的小球通过长度L =1.80m 的轻绳跨过光滑轻质小定滑轮与小铁盒相连，铁盒放置于滑轮正下方的光滑水平地面上A 点，它与滑轮之间相距2
L ，铁盒左侧中央有一个小孔，小孔直径略大于小球直径。

A 点右侧有一个半R 未知的光滑14
圆弧轨道AB ，圆弧的圆心O 在A 点正上方，B 点与圆心等高。

先用另一根轻绳向左拉小球，小球处于静止状态时，拉小球的两轻绳与竖直方向的夹角均为α=60°。

某一时刻剪断左侧轻绳，当小球下摆至最低点时，铁盒对地面的压力刚好为零，此刻拉绳瞬间断裂，小球瞬间射入铁盒后与铁盒不分离，此后铁盒持续受到F =0.10N 、方向水平向左的恒力作用。

不计空气阻力及铁盒大小对运动的影响，取g =10m/s 2，求：
（1）水平绳刚剪断瞬间小球的加速度大小；
（2）小球射入铁盒瞬间铁盒与小球的共同速度大小；
（3）请通过计算判断出，铁盒有无可能从B 点滑出圆弧并正好落在水平面上A 点。

【答案】（1）8.7m/s 2；（2）1.0m/s ；（3）见解析
【解析】
【详解】水平绳刚剪断瞬间，小球做圆周运动，小球所受合力沿圆周切线方向，即
60F mg sin ma =⋅︒=合
解得
228.7m/s a ==
（2）设小球运动至最低点时的速度大小为v 1，由机械能恒定律可得
211(1cos60)22
L mg mv ⋅-︒= 1 3.0m/s v =
设此刻绳子的拉力为T ，则有
212
v T mg m L -=
0.20N T =
设铁盒质量为M ，则有
0T Mg -=
22.010kg M -=⨯
拉绳断裂、小球射入铁盒瞬间，满足动量守恒定律，则有
12mv m M v =+（）
解得：铁盒与小球的共同速度大小
2 1.0m/s v =
（3）设铁盒从B 点滑出时的速度为v 3，由动能定理可得
22321()()()2
FR M m g R M m v v --+⋅=+- 铁盒从B 点飞出后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速运动，若正好落在A 点，则有：竖直方向
2312
R v t gt -=-
水平方向 212()F R t M m =
⋅⋅+
解得
23.010m R -=⨯
当铁盒经过圆弧上B 点时，设轨道对铁盒的弹力为F N ，由圆周运动知识可得
23()N v F F M m R
+=+⋅ 解得
0.10N 0N F =＞
由此判断出，当圆弧半径R =3.0×10-2
m 时，铁盒能通过B 点，并正好落在水平面上A 点 （其它判断方法正确也得分，但一定要说明两点：铁盒经过B 点时，轨道对铁盒的弹力F N ≥0，铁盒滑B 点后，再由运动分解方法求出正好落在A 点的半径R ）。

（二）选考题（共15分，请考生从给出的2道物理题中每科任选一题做答）
【物理选修——3-3】
13.下列说法正确的是__________。

A. 所有晶体的导热性能一定各向异性
B. 荷叶上的小水珠呈球形是水表面张力作用的结果
C. 给篮球打气越压越吃力，说明气体分子间存在斥力
D. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其内能一定增加
E. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
【答案】BDE
【解析】
【详解】A ．单晶体的导热性能一定是各向异性，多晶体的导热性能是各向同性的，A 错误；
B ．荷叶上小水珠呈球形是水的表面张力，使水珠表面有收缩趋势，B 正确；
C ．给篮球打气越压越吃力，是由于打气过程中气体压强增大的结果，并不是由于分子间存在斥力，C 错误；
D ．一定量100C ︒ 的水变成100C ︒的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量分子之间的距离增大，分子势能增加，其内能增加，D 正确；
E ．温度是分子热运动的平均动能的标志，所以减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，E 正确。

故须BDE 。

14.如图甲所示的V-T图像中，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C、D后又回到状态A。

已知该气体在状态A时的压强为1×105Pa，气体在BC过程中吸收热量为Q1，在DA过程中放出热量为Q2。

（1）求此气体经过一次循环又回到初态A过程中，外界对气体做的总功W；
（2）将该循环过程用图乙的p-T图像表示出来（在图中标出状态A、B、C、D）。

【答案】(1)W=Q2-Q1；(2)答案见解析
【解析】
【详解】(1)气体在AB和CD两个过程是等容变化，没有对外做功，气体在BC和DA段都是等温变化，其内能不变，因此BC过程中吸热Q1，根据热力学第一定律，全部用于对外做功，即
W1+Q1=0
DA过程中放热Q2等于外界对气体做功
W2-Q2=0
因此，此气体经过一次循环又回到初态A过程中，外界对气体做的总功
W= W1+ W2=Q2-Q1
(2)结合图甲所示的V-T图像，及题中信息可知
5
A
1.010Pa
p=⨯，
A
300K
T=；
B
600K
T=
从A到B是等容变化，根据
A B
A B
p p
T T
=
可得
5
B
2.010Pa
p=⨯
从B到C是等温变化，根据
B B
C C
p V p V
=
5
C
1.010Pa
p=⨯
从C到D上等容变化，根据
C
D
C D
p p
T T
=
可知
5
D
0.510Pa
p=⨯
因此在图乙的p一T图像中作出其循环过程如图所示
【物理——选修3-4】
15.如图所示，平行厚玻璃板放在空气中，一束光线以入射角θ=45°从玻璃板上表面射入，变成a、b两束光线从下表面射出玻璃板，则下面说法中正确的是________。

A. b光比a光在玻璃中的传播速度大
B. b光比a光在玻璃中的传播时间长
C. b光比a光在玻璃中的传播时间短
D. 若a、b两束光线相遇，一定不会发生光的干涉现象
E. 用a、b两束光线照射同一金属，a光能使金属发生光电效应，则b光也一定能使金属发生光电效应
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图可知，玻璃对b光的折射率较小，b光比a光在玻璃中的传播速度大，故A
BC．设光在玻璃中的折射角为β，玻璃板厚度为d，则光在玻璃中的传播时间为
sin452sin45
sin cos sin2
cos
d d d
t
c c c
n
βββ
β
⋅︒⋅︒
===
⋅⋅⋅
⋅
因b光在玻璃中的折射角大于a光在玻璃中的折射角，所以，b光比a光在玻璃中的传播时间短，故C正确，B错误；
D．a、b是两束不同色光，它们相遇不会发生光的干涉现象，故D正确；
E．a光的光子能量比b光的光子能量大，用a、b两束光线照射同一金属，a光能使金属发生光电效应，但b光不一定能使金属发生光电效应，故E错误。

故选ACD。

16.A、B两位同学分别手提长度L=4.0m绳子的两个端点从t=0时刻起同时开始振动，t1=0.40s 刻绳子上所形成的波形图线如图甲所示。

(1)再经多长时间t∆左、右两列波开始相遇；
(2)在图乙上画出t2=0.90s时刻绳子上的波形图线。

【答案】(1)0.40s；(2)
【详解】(1)由图甲可知，波的周期T =0.40s ，波长λ=1.0m ，所以波速
v=
T
λ=2.5m/s 2s 0.40s 22 2.5x t v ∆===⨯ 所以再经0.40s t ∆=时间两列波恰好相遇。

(2)t 2=0.90s 时刻两边的
波都各自再前进114
λ，在相遇的部分叠加，则绳子上的波形图线如图所示
- 21 -。