2019-2020年高三物理下学期能力测试（五）试卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理下学期能力测试（五）试卷（含解析）本试卷分第I卷（选择题）和第II卷。第I卷为必考题，第II卷包括必考题和选考题两部分。本试卷共12页，满分300分，考试时间150分钟。相对原子质量：O16 S32 Fe56 Cu64 Ba137第I卷（选择题 共108分）本卷共18小题，每小题6分，共108分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。13以下四种情况中，物体受力平衡的是（ ）A水平弹簧振子通过平衡位置时B单摆摆球通过平衡位置时C竖直上抛物体在最高点时D做匀速圆周运动的物体【答案】A【解析】A、水平弹簧振子通过平衡位置时加速度为零，合力为零，处于平衡状态，故A正确；B、单摆的摆球通过平衡位置时摆线的拉力大于重力，合力向上，提供向心力，加速度不等于零，小球受力不平衡，故B错误；C、竖直上抛的物体在最高点时受的合力为重力，不等于零，物体受力不平衡，故C错误；D、物体做匀速圆周运动时合力不为零，提供向心力，物体受力不平衡，故D错误。故选A。【考点】共点力平衡14在密立根油滴实验中，质量为kg的带电油滴，静止在水平放置的两块平行金属板之间，两板距离为3.2cm，两板间电压的下列数值中哪个是不可能的（g取10m/s2）A100VB200VC300VD400V【答案】C【解析】根据粒子处于平衡得：，解得：；当q=e时，当q=2e时，当q=3e时，当q=4e时，。故选C。【考点】共点力平衡15在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大 a光的传播速度最小 b光的折射率最大 a光的波长比b光的短ABCD【答案】B【解析】、根据视深公式说明频率最小的光，水对它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小，波长最大，传播速度最大，故错误正确；、照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足，又，c照亮水面的面积比a的大，则c的临界角大，水对c的折射率小，所以a的折射率最大，a的频率最大，a的传播速度最小，故错误正确。故选B。【考点】光的折射定律16一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在某时刻波形如图中实线所示，经过一段时间后波形如图中虚线所示，在这段时间里，图中P点处的质元通过的路程可能是（ ）A0.4mB0.5mC0.6mD0.7m【答案】C【解析】简谐横波沿x轴正方向传播，波传播的时间可能为，（n=0，1，2，），而质点P做简谐运动，在一个周期内通过的路程是四个振幅，则P处的质点通过的路程为当n=0时，S=0.6m，由于n是整数，S不可能等于0.4m、0.5m、0.7m。故选C。【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系17物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是（ ）AJ/C和 B.C/F和 C.W/A和 D.和N/C【答案】B【解析】根据可得：，所以，根据可得：，所以，故B正确。故选B。【考点】力学单位制18如图所示，倾角、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端。现由静止释放A、B两球，B球与弧形挡板碰撞过程时间极短无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，则（ ）AA球刚滑至水平面时的速度大小为BB球刚滑至水平面时的速度大小为C两小球在水平面上不可能相撞D在A球沿斜面下滑的过程中，轻绳对B球先做正功，后不做功【答案】D【解析】A、A球刚滑至水平面时，对系统用动能定理得：解得，故A错误；B、B球刚升至斜面顶端时时，对系统用动能定理得解得此时速度，故B错误；C、开始时AB系统一起加速，速度相同，A球滑到地面后做匀速直线运动，B球在斜面上继续加速，则最终B球大于A球，所以AB将在水平面上相撞，故C错误；D、B球在上升过程轻绳对B球做正功，二者一起沿斜面下滑时，轻绳张力为零，不做功，故D正确。故选D。【考点】动能定理第卷（简答题 共192分）必考部分第II卷必考部分共9题，共157分。19.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（a）所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，可观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 。（2）乙同学采用如图（b）所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是 。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。【答案】（1） 平抛运动在竖直方向作自由落体运动 （2） P、Q在水平面上相遇 平抛运动在水平方向作匀速直线运动【解析】（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度，小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动，当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。【考点】研究平抛物体的运动为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下：A.电流表G1（2mA 内电阻为）B.电流表G2（1mA 内电阻未知）C.电阻箱R1（0）D.电阻箱R2（0）E.滑动变阻器R3（0 1A）F.滑动变阻器R4（0 10mA）G.定值电阻R0（ 0.1A）H.待测电池I.导线、电键若干（1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1（mA）0.400.811.201.592.00I2（mA）0.200.400.600.801.00根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1I2图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于 。（2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻，采用了图丙的电路，若把电流表G2改装成量程为3V的电压表，则电阻箱该调到 。把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，则电阻箱该调到 。（结果保留两位数字）（3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2I1图象如图丁所示，结合图象可得出电源的电动势为 V，电源的内阻为 。（结果均保留两位有效数字）【答案】.（1）如图所示 200 （2） 0.40 （3） 2.7 9.0 【解析】（1）从表格中的数据看，I1-I2成正比图线为过原点的直线，如图，所以电流表G2的内阻等于200；（2）电阻箱和G2构成一个3V的电压表，由串联电路电压比等于电阻比可知，得该电阻箱的阻值为；电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，由并联电路电流比等于电阻的反比可知，得该电阻箱的阻值为。（3）根据闭合电路欧姆定律应有：；整理可得：；结合图象斜率和截距有：，代入数据解得：，。【考点】测定电源的电动势和内阻20（15分）如图（a）所示，“ ”形木块放在光滑水平面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC与水平面夹角为。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示。已知，g取10m/s2。求：（1）斜面BC的长度；（2）滑块的质量；（3）运动过程中滑块克服摩擦力做的功。【答案】 【解析】（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：由运动学公式得： （2）滑块对斜面的压力为： 木块对传感器的压力为：由图可知：解得：（3）滑块滑到B点的速度为：由图象可知：【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律21（19分）如图所示，在直角坐标系xOy内，有一质量为m、电量为+q的电荷从原点O沿y轴正方向以初速度v0出发，电荷重力不计，现要求该电荷能通过点P(a,b)，试设计在电荷运动的空间范围内分别加上某种“电场”或“磁场”。 （1）若加上“电场”请说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹，用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式（用题设已知条件和有关常数）。（2）若加上“磁场”请画出电荷由O到P的运动轨迹，并用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式（用题设已知条件和相关常数）。【答案】设计方案如解析 如图【解析】（1）在x轴上O点固定一带电荷量为Q的负电点电荷，使电荷(m,q)绕O从在库仑力作用下到作匀速圆周运动，其轨道半径为R，电荷运动轨迹如图所示。由牛顿第二定律得：（2）在xOy平面内加垂直纸面向外的匀强磁场B，电荷作半径为R的匀速圆周运动经过P，轨迹如图所示。由图知：而而，因此由牛顿第二定律可得：磁场磁感应强度为：【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动22（22分）如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好，棒的电阻，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。试求：（1）若施加的水平恒力F=8N，则金属棒达到稳定时速度为多大？（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为多大？此时电压表读数为多少？（3）若施加的水平外力使棒MN由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，且经历t=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？【答案】 【解析】（1）设金属棒稳定时速度为v1，有、解得（2）由第一问的方程可得，当金属棒速度稳定时，有解得由设电压表的读数为U，则有、解得（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1、Q2，有，得由功能关系得Q而得【考点】共点力平衡；法拉第电磁感应定律；欧姆定律选考部分第II卷选考部分共5题，共35分。其中，第29、30题为物理题，第31、32题为化学题，考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答，若第29、30题都作答，则按第29题计分，若第31、32题都作答，则按第31题计分；第33题为生物题，是必答题。请将答案都填写在答题卷选答区域的指定位置上。 29物理选修33（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意。）（1）1827年，英国植物学家布朗发现花粉颗粒在水中不停息地做无规则运动，花粉颗粒做此运动是由于 引起的。A花粉有生命B气温变化形成了液体的微弱对流C液体逐渐蒸发 D花粉颗粒受到周围液体分子的不平衡碰撞【答案】D【解析】水分子在永不停息的做无规则热运动，花粉颗粒做此运动是由于受到周围水分子的不平衡碰撞引起的。故选D。【考点】布朗运动（2）如图，一个固定且导热性能良好的气缸内密封有一定质量的理想气体，气体体积为V，压强为p。现用力F缓慢推活塞使气体体积减小到。设环境温度不变，则缸内气体 。 A内能增大B要从外界吸热C压强等于3pD压强大于3p【答案】C【解析】A、因气缸导热性能良好，所以气体的变化是等温变化，气体的内能不变，故A错误；B、外接对气体做功，气体得内能又不变，由热力学第一定律可知，气体对外放热，故B错误；CD、对被封闭的气体为研究对象，进行状态分析，由玻意耳定律有：，解得：，故C正确D错误。故选C。【考点】理想气体的状态方程；热力学第一定律30物理选修35（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意。）（1）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知 。A的来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】A、天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故是射线，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即射线，故射线来自原子核，故A错误；B、射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故是射线，射线是高速氦核流，是实物粒子，不是电磁波，故B错误；C、射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领，故是射线，是一种光子，是一种电磁波，故C错误；D、是射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以光子的形式辐射出来，故D正确。故选D。【考点】天然放射现象（2）“验证动量守恒定律”的实验装如图所示，A，B是直径均为d，质量分别为和的两个小球。如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的有 。AmA/mB=ON/MP BmA/mB=ON/MPCmA/mB=OP/MNDmA/mB=OP/MN【答案】A【解析】两球碰撞后，小球做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中做平抛运动的时间t相等，小球做平抛运动的初速度：由动量守恒定律得：，则，故A正确。故选A。【考点】验证动量守恒定律泉州五中xx届高三下理科综合能力测试卷（五） xx.3.8物理部分参考答案13.A 14.C 15.B 16.C 17.B 18.D19.（1） 平抛运动在竖直方向作自由落体运动 （2） P、Q在水平面上相遇 平抛运动在水平方向作匀速直线运动 .（1）如图所示（2分） 200 （2分）（2）（2分） 0.40（2分）（3） 2.7 （2分） 9.0 （2分）20、（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得 m/s2（2分）通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：t1=1 s（2分）由运动学公式得：m（2分）（2）滑块对斜面的压力为：（2分） 木块对传感器的压力为：（2分） 由图可知：F1=12 N（1分） 解得：m=2.5 kg（1分）（3）滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=6 m/s（1分） 由图象可知：f1=5 N，t2=2 s（2分） m/s2（1分） m（1分） W=f1s2=40 J（1分）21.解：（1）在x轴上O点固定一带电荷量为Q的负电点电荷，使电荷(m,q)绕O从在库仑力作用下到作匀速圆周运动，其轨道半径为R，电荷运动轨迹如图所示。（2分）同方案3 （2分）由牛顿第二定律得：（2分）（2分）在xOy平面内加垂直纸面向外的匀强磁场B，电荷作半径为R的匀速圆周运动经过P，轨迹如图所示。由图知：而而，因此（2分）由牛顿第二定律可得：（2分）磁场磁感应强度为：（3分）22解：（1）设金属棒稳定时速度为v1，有（1分）（1分）（1分）（1分）解得v1=6 m/s（1分）（2）由第一问的方程可得，当金属棒速度稳定时，有解得（1分）由（2分）设电压表的读数为U，则有（2分）（1分）（1分）（1分）解得U=5V（1分）（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1、Q2，有，得Q总=18J（2分）由功能关系得Q总（2分）v=at（1分）w=20（J）（2分）28.（1）D（2）C 29.（1）D（2）A