2020届四川省泸州市合江中学高三第四学月考试理综物理试题及答案

1 2020届四川省泸州市合江中学高三第四学月考试理综物理试题 第I卷 选择题（48分） 一．选择题：本题共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.中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核电站使用 的核燃料基本都是浓缩铀，有一种典型的铀核裂变方程是 。下列关于x的说法正确的是 A.x是 粒子，具有很强的电离本领 B.x是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的 C.x是中子，中子是卢瑟福通过实验最先发现的 D.x是 粒子，穿透能力比较弱 15.质点在做匀变速直线运动，依次经过A、B、C、D四点。已知质点经过AB段、BC段和CD段所需的时间 分别为t、3t、5t，在AB段和CD段发生的位移分别为x1和x2，则该质点运动的加速度为 A. B. C. D. 16.山地车上常安装磁电式转速传感器以测量车速，传感器主要由磁铁和感应器组成，如图甲所示。磁铁固 定在车轮辐条上，感应器由T形软铁、线圈等元件组成，如图乙所示。车轮转动时，线圈中就会产生感应 电流。已知车轮的半径为r，自行车匀速运动时测得线圈中感应电流的频率为f。下列说法正确的是 A.自行车的车速为 B.当磁铁距离线圈最近的时候，线圈中的磁通量最大 C.随着车轮转速的增加，线圈中感应电流的频率增加但有效值不变 D.车轮转动时线圈中的感应电流方向不变，只是大小发生周期性变化 17.如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心， O点下面悬挂一物体M，绳 水平，拉力大小为 ，绳 与绳 成 ，拉力大小为 。将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角 始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是 A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 18.国产科幻大片《流浪地球》中，人类借助木星的“引力弹弓”，令地球零消耗改变方向、提升速度，但是 当地球靠近木星时，突然遭遇了巨大危机：数千台行星发动机熄火了，全球地震，火山爆发……而灾难的 根源是由于地球和木星的距离小于“流体洛希极限”，此时地面流体就倾向于逃逸。查阅资料可知，地球与 235 144 89 92 56 36U x Ba Kr 3x+ → + + β α 2 1 2 x x t − 2 1 2 5 30 x x t − 2 1 2 3 12 x x t − 2 1 2 3 18 x x t − 2 r f π OA 1F OB OA 120α =  2F α 1F 1F 2F 2F2 木星间的“流体洛希极限”等于10.3万公里，计算公式为 ，其中R木、ρ木、ρ地分别为木星的半径、木星的密度和地球的密度。已知比邻星的质量约为木星的150倍， 其余信息未知，那么当地球流浪到比邻星附近时，与比邻星间的“流体洛希极限”约为 A. 30万公里 B. 50万公里 C. 75万公里 D. 150万公里 19.滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动，深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情境可简化为 如下模型：如图甲所示，将运动员（包括滑板）简化为质量 的物块，物块以某一初速度 从倾角 的斜面底端冲上足够长的斜面，取斜面底端为重力势能零势能面，该物块的机械能 和重力势能 随离开斜面底端的高度 的变化规律如图乙所示。将物块视为质点，重力加速度 ，则由图中数据可得 A.初速度 B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 C.物块在斜面上运动的时间为 D.物块再次回到斜面底端时的动能为 20.如图所示，一长为 、宽为 的矩形导线框 ，在水平外力作用下从紧靠磁感应强度为 的匀强磁场边缘处以速度 向右匀速运动 ，规定水平向左为力的正方向。下列关于水平外力的冲量 、导线框 两点间的电势差 、通过导线框的电量 及导线框所受安培力 随其运动的位移 变化的图像正确的是 A. B. C. D. 21.如图所示，轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C（两绳另一端均固定），弹簧另一端连接质 量为m的小球。地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的 开缝圆弧管道AB，A点位于O点正下方且与C点等高，管道圆心与C点重合。现将小球置于管道内A点由静 止释放，已知轻绳DC水平，当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力，管道与弹簧间的摩擦不 计，重力加速度为g。则小球从A运动到B的过程中 50kgm = 0v 37θ °= E总 pE h 210m / s 0 5m / sv = 4 s3 375J 2l l abcd B v 3l I ab abU q F x 1 43 A.弹簧一直处于伸长状态 B.小球的机械能不守恒 C.小球在B点的动能为mgR D.轻绳OC的拉力不断增大 第II卷 非选择题（62分） (一)必考题(共129分) 22.(6分)某同学在用如图所示实验装置测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为0.3mm，以某种单色光 照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮 纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示；然后同方向转动测量头，使分划 板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为____________mm，图乙读 数为_________mm。 根据以上实验，测得光的波长是_________m（结果保留2位有效数字）。 23.（9分）某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电元件，其横截面为同心圆环，如图甲所 示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法直接测量，他设计了如下实验进行测量 ，已知该元件的长度L及电阻率ρ。 (1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为__________mm； (2)用多用电表测粗其阻值，多用电表的“Ω”挡有“×1”“×10”“×100”“×1k”四挡，选用“×100”挡测量时，发现 指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为____ ______Ω； (3)为精确地测量该元件电阻，有下列器材可供选择： A.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）B.电流表A2（量程150mA，内阻r2大约为40Ω） C.电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）D.滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A） E.直流电源E（9V，内阻不计）F.导电元件RxG.开关一只，导线若干 请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号___________； (4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d=___________。（用已知量和所测物理量的符号表示）4 24.（12分）某节目中，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，助手用铁锤猛击大石板 ，石板裂开而“气功师”没有受伤。现用下述模型分析探究： 设大石板质量M=80 kg，铁锤质量m=5 kg；铁锤从h1=1.8 m高处由静止落下，打在石板上反弹，当反弹达到最大高度h2=0.05 m时被拿开；铁锤与石板的作用时间t1=0.01 s；由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间t2=0.5 s。取重力加速度g=10 m/s2。求：铁锤敲击大石板的过程中， （1）铁锤受到的冲量大小； （2）大石板对铁锤的平均作用力大小；（3）大石板对人的平均作用力大小。 25.（20分）如图所示的坐标系xOy中，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，第二 象限存在沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度未知。一带正电粒 子从A（d，0）点以初速度v0开始运动，初速度方向与x轴负方向夹角θ= ，粒子到达y轴时速度方向与y轴垂直，粒子经过电场区域、x轴下方磁场区域恰好回到A点，且速度方向与 初速度方向相同。粒子重力不计，sin =0.8，cos =0.6，求： (1)粒子的比荷； (2)匀强电场的电场强度； (3)x轴下方磁场的磁感应强度B。 33.（1）关于固体、液体、气体的表述，下列说法正确的是（5分） A. 晶体的熔点和液体的沸点都与压强无关 B. 水对玻璃浸润，水银对玻璃不浸润 C. 晶体在熔化的过程中吸收热量，分子的平均动能一定是增大的 D. 饱和汽压随温度的变化而变化 E. 利用液晶在外加电压变化时由透明变浑浊可制作电子表、电子计算器的显示元件 33.（2）（10分）一同学制造了一个便携气压千斤顶，其结构如图所示，直立圆筒型气缸导热良好，长度 为L0，活塞面积为S，活塞通过连杆与上方的顶托相连接，连杆长度大于L0，在气缸内距缸底 处有固定限位装置AB，以避免活塞运动到缸底。开始活塞位于气缸顶端，现将重力为3p0S的物体放在顶托 上，已知大气压强为p0，活塞、连杆及顶托重力忽略不计，求： (1)稳定后活塞下降的高度； (2)为使重物升高到原位置，需用气泵加入多大体积的压强为p0的气体。 34（1）.以下说法中正确的是 （5分） A.若把同一个单摆由地球搬到月球，则单摆的摆动周期会变长 B.当物体做受迫振动时，如果增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅会减小 C.“美人鱼”在水下表演节目时，她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致，说明声波从一种介质进入另 一种介质频率不变 D.两列机械波相遇时，在相遇的区域一定会出现稳定的干涉现象 E.照相机、望远镜的镜头表面上镀有一层透光的膜，镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的 34（2）.（10分）如图所示为某种材质制定的特殊形状的玻璃体的横截面，横截面由一个等腰三角形和一 个圆形构成，等腰三角形的直角边和圆形的半径相同，均为R．宽度为R的平行单色光垂直于AB边射入玻 璃砖，恰好没有光线从AC边射出。已知光在真空中的传播速度为c。求： （i）光线在直角三棱镜中的传播时间； （ii）若要让所有光线都不能从玻璃砖的CD边射出，要 用不透明吸光材料挡住CD弧部分长度，求吸光材料所挡住的那部分长度l。 53° 53° 53° 0 3 L5 2020届四川省泸州市合江中学高三第四学月考试理综物理试题答案 14.B 15.B 16.B 17.A 18.B 19.AD 20.AB 21.ACD 22.2.335（2.332-2.337） 15.375（15.372-15.377） 6.5×10-7 23 .6.005 90 24.（1）由机械能守恒定律 ，解得 ， 则铁锤打击石板时的速度 ，铁锤反弹时的速度 ； 对铁锤，由动量定理得 ，解得 （2）对铁锤，由冲量定义得 ，解得 （3）对石板，由动量定理得 ，解得 ； 由牛顿第三定律得，大石板对人的平均作用力大小 。 25.(1)设粒子在第一象限内做圆周运动的半径为r1，则有： 由图中几何可知： 解得： (2)设粒子平抛过程竖直位移为 ，则： 2 4 Ld D R ρ π= − 21 2 mv mgh= 2v gh= 1 12 6 /v gh m s= = 2 22 1 /v gh m s= = 2 1I mv mv= − 35I N s= ⋅ ( )1 1I F mg t= − 1 3550F N= ( )2 2 1 1 0F Mg t Ft− − = 2 871F N= 2 2' 871F F N= = 2 0 0 0 1 vqv B m r = 1 sin53 dr °= 0 0 4 5 vq m dB = y∆ 1 1= cos53y r r °∆ −6 由题意可知，粒子平抛运动的末速度与x轴负方向夹角：θ= 则：vy=v0tanθ 平抛运动过程：vy=at 联立解得： ， （3）设粒子平抛过程水平位移为 ，则 ，设粒子在y轴下方磁场区域运动 的半径为r2，则 粒子运动速度： 解得： 33（1）.BDE 33（2）(1)取密封气体为研究对象，初态压强为p0，体积为L0S，假设没有AB限位装置，末态时压强为p， 气柱长度为L，则： 由等温变化：p0L0S=pLS 解得： 因 ，故活塞停在AB限位装置处，活塞下降高度为 (2)以活塞回到初始位置时的气体为研究对象，气体发生等温变化：4p0L0S=p0V 气泵压入的一个p0的气体体积为： 解得： 34.ACE 34（2）.（i）据题意可知：光在AC边恰好发生全反射，则临界角C＝45°，依据sinC＝ ，代入数据可得：n＝ 光在玻璃砖中的传播速度：v＝ 53° 21 2y at∆ = qEa m = 0 3 4 dt v = 0 020= 9 v BE x∆ 0x v t∆ = 2 2 sin d x r θ + ∆ = 0 cos vv θ= 2 2 vqvB m r = 0 40= 21B B 0 04Gp p pS = + = 0 4 LL = 0 0 4 3 L L＜ 02 3 L 0V V L S∆ = − 03V L S∆ = 1 n 2 c n7 ，根据几何光学可知，光在直角三棱镜中传播距离：x＝R，光在直角三棱镜中传播时间：t＝ 解得：t＝ （ii）光线垂直射入圆形玻璃砖内CD边上可能发生全反射，设光在E点恰好发生全反射如图所示。据几何 关系：∠PEB＝C＝45° 有光线射出区域为ED弧，所以对应的圆心角为：∠EBD＝45°，所以有光线射出区域的弧长为：s＝ 所以吸光材料所挡住的那部分长度：l＝s＝ x v 2R c 4 Rπ 4 Rπ