安徽省皖江名校联盟2020届高三物理下学期第五次联考试题（有答案Word版）

物理 本试卷分为第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，共 38 题，共 300 分，共 12 页。 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2.选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工 整、笔迹清晰。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试 题卷上的答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须使用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 第 I 卷 二、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，第 14－18 题只有一 项符合题目要求，第 19－21 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，有选错的得 0 分。 14.1897 年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早 发现的基本粒子。下列有关电子说法正确的是 A.电子的发现说明原子核是有内部结构的 B.β 射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力 C.光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子 D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的 15.如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的 速度会达到 300 米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。由于空气阻 力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速 度为 8～9 米/秒。某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为 0.5m 的雨伞(假设伞面水平，雨水的 平均密度为 0.5kg/m3)，由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为 A.0.25N B.2.5N C.25N D.250N 16.建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。在一次抛砖的 过程中，砖块运动 3s 到达最高点，将砖块的运动匀变速直线运动，砖块通过第 2s 内位移的后用时为 t1，通过第 1s 内位移的前 用时为 t2，则 满足 A. B. C. D. 17.如图所示，A、B、C 是三级台阶的端点位置，每一级台阶的水平宽度是相同的，其竖直高 度分别为 h1、h2、h3，将三个相同的小球分别从 A、B、C 三点以相同的速度 v0 水平抛出，最 终都能到达 A 的下一级台阶的端点 P 处，不计空气阻力。关于从 A、B、C 三点抛出的小球， 下列说法正确的是 A.在空中运动时间之比为 tA：tB：tC＝1：3：5 B.竖直高度之比为 h1：h2：h3＝1：2：3 C.在空中运动过程中，动量变化率之比为 ＝1：1：1 D.到达 P 点时，重力做功的功率之比为 PA：PB：PC＝1：4：9 18.2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的 冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光 能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说 法正确的是 A.该电池板的电动势为 2.80V 1 3 1 5 2 1 t t 2 1 1 1 5 4 t t < < 2 1 1 1 4 3 t t < < 2 1 1 1 3 2 t t < < 2 1 1 12 t t < < CA B pp p t t t ∆∆ ∆ ∆ ∆ ∆： ：B.随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大 C.外电路阻值为 1kΩ 时电源输出功率约为 3.2W D.外电路阻值为 1kΩ 时电源效率约为 36% 19.2019 年 9 月 12 日，我国在太原卫星发射中心“一箭三星”发射成功。现假设三颗星 a、b、 c 均在在赤道平面上绕地球匀速圆周运动，其中 a、b 转动方向与地球自转方向相同，c 转动方 向与地球自转方向相反，a、b、c 三颗星的周期分别为 Ta＝6h、Tb＝24h、Tc＝12h，下列说法 正确的是 A.a、b 每经过 6h 相遇一次 B.a、b 每经过 8h 相遇一次 C.b、c 每经过 8h 相遇一次 D.b、c 每经过 6h 相遇一次 20.如图所示，半径为 r、电阻为 R 的单匝圆形线框静止于绝缘水平面上，以圆形线框的一条 直径为界，其左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场为 正，两部分磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律分别如图乙所示。则 0～t0 时间内，下列 说法正确的是 A. 时刻线框中磁通量为零 B.线框中电流方向为顺时针方向 C.线框中的感应电流大小为 D.线框受到地面向右的摩擦力为 21.光滑绝缘的水平地面上，一质量 m＝1.0kg、电荷量 q＝1.0×10－6C 的小球静止在 O 点，y 现以 O 点为坐标原点在水平面内建立直角坐标系 xOy，如图所示，从 t＝0 时刻开始，水平面 内存在沿＋x、＋y 方向的匀强电场 E1、E2，场强大小均为 1.0×107V/m；t＝0.1s 时，y 方向的 电场变为－y 方向，场强大小不变；t＝0.2s 时，y 方向的电场突然消失，x 方向的电场变为－x 方向，大小 E′2＝2E2。下列说法正确的是 A.t＝0.3s 时，小球速度减为零 B.t＝0.1s 时，小球的位置坐标是(0.05m，0.15m) 0 2 t 2 0 0 r B t R π 2 3 0 0 2 B r t R πC.t＝0.2s 时，小球的位置坐标是(0.1m，0.1m) D.t＝0.3s 时，小球的位置坐标是(0.3m，0.1m) 第Ⅱ卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都 必须做答，第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答。 (一)必考题(11 题，共 129 分) 22.(5 分) 在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为 5N 的弹簧测 力计两个，橡皮条(带两个较长的细绳套)，刻度尺，图钉(若干个)。 (1)具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是 。 A.橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置 O 时，拉力要适当大些 B.再次进行验证时，结点 O 的位置必须保持相同 C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度 D.拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些 (2)实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力 F1、F2 及合力 F 的图示。关于合力与分 力的关系，某同学认为用虚线连接 F1 和 F 的末端 A、C，则 AOC 如图丙构成一个三角形，若 满足 ，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。 23.(10 分) 学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电 路，电路中电源电动势用 E，内阻用 r 表示。(1)若闭合电键 S1，将单刀双掷电键 S2 掷向 a，改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电压表的读 数 U，处理数据得到图象如图乙所示，写出 关系式 。(不考虑电表内阻的影 响) (2)若断开 S1，将单刀双掷电键 S2 掷向 b，改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电流表的读数 I， 处理数据得到图象如图丙所示，写出 关系式 。(不考虑电表内阻的影响) (3)课外小组的同学们对图象进行了误差分析，发现将两个图象综合起来利用，完全可以避免 由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图象乙和丙纵轴截距分别为 b1、b2，斜率 分别为 k1、k2。则电源的电动势 E＝ ，内阻 r＝ 。 (4)不同小组的同学用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)，按照(1)中操作完 成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们 选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组继续进一步探究，对电池组的输出功率 P 随外电 阻 R 变化的关系，以及电池组的输出功率 P 随路端电压 U 变化的关系进行了猜想，并分别画 出了如图丁所示的 P－R 和 P－U 图象。若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正 确的是 (选填选项的字母)。 24.(14 分) 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y 轴沿竖直方向。在 x＝L 到 x＝2L 之间存在 竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为 k 的带电微粒从坐标原点 以一定初速度沿＋x 方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电 场和磁场后，带电微粒恰好沿＋x 方向通过 x 轴上 x＝3L 的位置，已知匀强磁场的磁感应强度 为 B，重力加速度为 g。求： (1)电场强度的大小； 1 1 U R − 1 RI −(2)带电微粒的初速度； (3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。 25.(18 分) 如图所示，质量为 m1 的长木板静止在水平地面上，与地面间的动摩擦因数为 μ1＝0.5，其 右端有一固定的、光滑的半径 R＝0.4m 的四分之一圆弧轨道(接触但无黏连)，长木板上表面与 圆弧面最低点等高，木板左侧有一同样的固定的圆弧轨道，木板左端与左侧圆弧轨道右端相 距 x0＝1m。质量为 m2＝2m1 的小木块(看成质点)从距木板右端 x＝2m 处以 v0＝10m/s 的初速 度开始向右运动，木块与木板间的动摩擦因数为 µ2＝0.9，重力加速度取 g＝10m/s2。求： (1)m2 第一次离开右侧圆弧轨道后还能上升的最大高度。 (2)使 m2 不从 m1 上滑下，m1 的最短长度。 (3)若 m1 取第(2)问中的最短长度，m2 第一次滑上左侧圆弧轨道上升的最大高度。 (二)选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题 做答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。注意所做题目的题号必 须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的 第一题计分。 33.[物理——选修 3－3](15 分) (1)(5 分)如图所示，一定质量的理想气体，按图示方向经历了 ABCDA 的循环，其 p－V 图线 如图。状态 B 时，气体分子的平均动能比状态 A 时气体分子的平均动能 (选填“大” 或“小”)；由 B 到 C 的过程中，气体将 (选填“吸收”或“放出”)热量；经历 ABCDA 一个循环，气体吸收的总热量 (选填“大于”或“小于”)释放的总热量。 (2)(10 分)一竖直放置、内壁光滑且导热良好的圆柱形气缸内封闭有可视为理想气体的 O2，被 活塞分隔成 A、B 两部分，气缸的横截面积为 S，达到平衡时，两部分气体的体积相等，如图(a)所示，此时 A 部分气体的压强为 p0；将气缸缓慢顺时针旋转，当转过 90°使气缸水平再次 达到平衡时，A、B 两部分气体的体积之比为 1：2，如图(b)所示。已知外界温度不变，重力 加速度大小为 g，求： (i)活塞的质量 m； (ii)继续顺时针转动气缸，当气缸从水平再转过角度 θ 时，如图(c)所示，A、B 两部分气体的体 积之比为 1：3，则 sinθ 的值是多少? 34.[物理——选修 3－4](15 分) (1)(5 分)如图所示，截面 ABCD 为矩形的透明设备放置在真空环境中，AB＝2a，频率为 ν 的 光 L1 入射到上表面与 AD 的夹角为 θ＝30°，折射到 AB 面中点时恰好发生全反射，则该设备 材料的折射率为 ；若真空中的光速为 c，则光从射入到第一次射出需要的时间 为 ；若有另一束光 L2 能和 L1 发生干涉，则 L2 的频率 ν(填“大于”“等 于”或“小于”)。 (2)(10 分)坐标原点处的波源在 t1＝0 时开始沿 y 轴负向振动，t2＝1.5s 时它正好第二次到达波 谷，如图为 t2＝1.5s 时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，求： (i)这列波的传播速度是多大?写出波源振动的位移表达式； (ii)x1＝5.4m 的质点何时第一次到达波峰? (iii)从 t1＝0 开始至 x＝5.4m 的质点第一次到达波峰这段时间内，x2＝30cm 处的质点通过的路程是多少?