天一大联考2020届高三物理阶段性测试（四）（附答案Word版）

绝密★启用前 天一大联考 2019－2020 学年高中毕业班阶段性测试(四) 理科综合 物理试题 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. U 具有天然放射性，会自发地发生衰变， 衰变成 并放出一个粒子 x； 在中子的轰击下会发生裂变，用一个中子轰击 会裂变成 、 和 n 个中子。则关 于 x 和 n，下列说法正确的是 A.x 为 β 粒子 B.x 的穿透能力很强 C.n＝9 D.n＝10 15.如图所示为某场足球比赛中运动员罚点球时的情景，运动员将静止在草坪上的足球以 35m/s 的速度踢出，守门员准确地判断来球方向，并将以 25m/s 的速度飞来的足球以 10m/s 的速度沿 原路挡出。已知守门员的双手与足球的作用时间约为 0.1s，受到足球的平均作用力大小约为 150N，不考虑运动员和守门员触球瞬间足球重力的作用，则罚点球时运动员的脚对足球作用 力的冲量大小约为 A.12N·g B.13.5N·s C.15N·s D.16.6N·s 16.如图所示，车厢里用 A、B 两段细线悬吊着同一个小球，小球静止时，细线 B 竖直，A 倾 斜，且 A 与竖直方向的夹角为 37°。现让小车向左以一定的加速度做匀加速直线运动，结果两 235 92U 235 92U 231 90Th 235 92U 235 92U 136 54 Xe 90 38 Sr段细线上拉力的大小相等，则小球运动的加速度大小为(已知 sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力 加速度大小为 g) A. g B. g C. g D. g 17.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻 R1、R2、R3 的阻值大小关系为 R2＝R3 ＝ R1。现在 a、b 两端输入电压有效值恒定的正弦交流电，R1 消耗的功率等于 R2 和 R3 消耗 的功率之和，则变压器原、副线圈的匝数比为 A.1：9 B.9：1 C.1：3 D.3：1 18.如图所示，三角形 ABC 内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB 边长为 L，CA＝30°，∠ B＝90°，D 是 AB 边的中点。现在 DB 段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于 BC 的同 种粒子(不考虑粒子间的相互作用和粒子重力)，若从 D 点射入的粒子恰好能垂直 AC 边射出磁 场，则 AC 边上有粒子射出的区域长度为 A. B. C. D. 19.如图所示，P 点到竖直挡板(足够长)的水平距离恒定，将小球从 P 点水平抛出，初速度垂直 于挡板。关于小球打在挡板上的速度，下列说法正确的是 1 2 1 3 1 4 1 5 2 9 1 4 L 1 3 L 3 1 2 L − 3 1 3 L −A.初速度越大，打在挡板上的速度越大 B.初速度越小，打在挡板上的速度越大 C.打在挡板时的速度方向所在的直线必过空间中某一固定点. D.若打在挡板上时小球速度与水平方向夹角为 θ，则 tanθ 与小球下落的高度成正比 20.我国是拥有极轨气象卫星的四个国家之一，极轨气象卫星在距离地面约 840km 的轨道上运 行，它的轨道通过地球的南北极，且每天两次飞越地球表面上的一个点。已知地球同步卫星 的轨道半径约为地球半径的 7 倍，地球半径约为 6400km。关于极轨气象卫星，下列说法正确 的是 A.极轨气象卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B.极轨气象卫星的运行速度大于地球同步卫星的运行速度 C.极轨气象卫星的运行周期为 12 小时 D.在合适的条件下，极轨气象卫星可以在 12 小时内获得一份全球气象资料 21.如图所示，P、Q 为水平面内带等量同种正电的固定点电荷，M、N 为 P、Q 连线竖直方向 上的垂直平分线上的两点，且 M、N 关于 P、Q 连线对称。一个带负电的粒子，在 M 点以一 定的初速度射出，若粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是 A.若粒子沿中垂线向下射出，粒子在 N 点的速度大小与在 M 点的速度大小相等 B.若粒子沿中垂线向下射出，粒子在 N 点的加速度与在 M 点的加速度相同 C.若粒子沿中垂线向上射出，粒子向上运动的过程加速度一定越来越小，电势能一定越来越大 D.若粒子垂直中垂线射出，粒子运动过程中的电势能可能保持不变 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22～32 题为必考题，每个试题考生都必须作 答。第 33～38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。22.(6 分)如图所示，某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数的实验装置，将斜面固定 在桌子边缘，在斜面上装有两个光电门 1、2，绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有 遮光片的物块上，另一端吊着装有砂的砂桶，物块静止在斜面上。 (1)通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；给物块一个初速度使物块沿斜面向 上滑动，观察物块通过光电门 1、2 时光电计时器记录的遮光片遮光的时间，如果通过光电门 1 的遮光时间 t1 小于通过光电门 2 的遮光时间 t2，则需要 (填“增加”或“减少”) 砂桶内砂的质量，直到物块上滑时，通过两个光电门的遮光时间相等。 (2)已知斜面的高为 h、长为 L，测出物块和遮光片的总质量为 M，要测量物块和斜面间的动摩 擦因数，还需要测量 (写出需要测量的物理量名称和符号)，则物块与 斜面间的动摩擦因数为 µ＝ (用已知的和测量的物理量表示)。 23.(9 分)如图所示为某同学用来测量未知电阻 Rx 连接好的实物图，其中 R0 为阻值已知的定值 电阻，S2 为单刀双掷开关，电压表为理想电压表。 (1)请根据实物图在虚线框中画出电路图。 (2)调节滑动变阻器滑片至适当的位置，闭合开关 S1；将开关 S2 掷于 1，记录此时电压表的示 数 U1；再将开关 S2 掷于 2，记录此时电压表的示数 U2，则待测电阻阻值的表达式 Rx＝ ， (用 R0、U1、U2 表示)。(3)闭合开关 S1，多次调节滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，测得多组 U1、U2 的数据， 作出 U1－U2 图象，测得图象的斜率为 h，由此求得被测电阻的大小 Rx＝ 。 24.(12 分)如图所示，光滑的平行金属导轨 MN、PQ 倾斜固定放置，导轨间距为 1m，导轨所 在平面的倾角为 θ＝30°，导轨上端并联接入阻值均为 4Ω 的定值电阻 R1、R2，整个装置处在 方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 B0＝2T。闭合开关 S，将质 量为 m＝1kg 的金属棒 ab 垂直放在导轨上由静止释放。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂 直并接触良好，且导轨足够长，重力加速度 g 取 10m/s2，不计导轨和金属棒的电阻，求： (1)当金属棒加速度为 3m/s2 时，回路中的电功率为多大； (2)某时刻，金属棒运动的速度达到最大，此时金属棒离电阻 R2 的距离为 x0＝1m，这时断开开 关 S，为使回路中的感应电流为零，从此时开始，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如何变化， 写出相关的表达式。 25.(20 分)如图所示，半径为 R 的 圆弧形光滑轨道 AB 固定在竖直面内，轨道最低点 B 与水 平面平滑连接，A 点与圆心 O 在同一水平面上；一个连接有轻弹簧的物块 Q 锁定在水平面上 的 C 点，弹簧自然伸长，左端与地面上的 D 点对齐，BD 长为 R。让物块 P 自 A 点正上方高 R 处由静止释放，物块 P 从 A 点无碰撞地滑入圆弧轨道，之后与轻弹簧碰撞反弹，第二次到达 圆弧轨道的 B 点时，对轨道的压力是物块 P 重力的 3 倍。已知 P、Q 两物块的质量分别为 m、 2m，重力加速度为 g，水平面上的 D 点左侧粗糙，右侧光滑。求： (1)物块 P 与水平地面间的动摩擦因数及弹簧被压缩时具有的最大弹性势能； (2)如果解除物块 Q 的锁定，物块 P 下滑后与弹簧相碰并粘连在一起，则此后 P 的速度为零时 弹簧的弹性势能和 Q 的速度为零时弹簧的弹性势能分别为多大； 1 4(3)如果解除物块 Q 的锁定，试分析物块 P 下滑后被弹簧弹回，能否第二次到达 B 点，如果不 能，物块 P 会停在离 B 点多远的位置；如果能，物块 P 到 B 点时对圆弧轨道的压力为多大。 (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 作答。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)下列说法中正确的是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.0℃冰的分子平均动能小于 0℃水的分子平均动能 B.气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 C.在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的作用力为零 D.可以实现从单一热库吸收热量，使之完全用来对外做功 E.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压 (2)(10 分)如图所示，质量为 2m 的气缸(厚度不计)倒扣在地面上，质量为 m 的活塞在缸内封闭 了一段气体，气缸下部有一小孔与外界相通。已知活塞的横截面积为 S，下部中心用轻弹簧与 地面相连，活塞静止时弹簧的压缩量为 h，活塞到缸顶的距离为 h，大气压强为 p0，缸内被 封闭气体的温度为 T0，弹簧的劲度系数为 k＝ ，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性良好。 (i)求缸内封闭气体的压强大小及气缸对地面的压力大小； (ii)若给缸内气体加热，使气缸对地面的压力刚好为零，求此时缸内气体的温度。 34.物理·选修 3－4(15 分) (1)(5 分)如图所示为一列简谐横波沿 x 轴传播时在 t＝0 时刻的波形图，此时质点 M 离开平衡 位置的位移为 y＝3cm，x＝4m 处的质点的振动方程为 y＝－5sin(2πt)cm。则下列说法正确的 是 。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每 选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) 1 5 10mg hA.波沿 x 轴正方向传播 B.波传播的速度大小为 8m/s C.t＝1.5s 时刻，M 点的位移为 y＝－3cm D.从 t＝0 时刻开始，M 点第一次到达波峰所用的时间大于 0.125s E.平衡位置为 x＝4m 的质点比 x＝8m 的质点振动超前 0.5s (2)(10 分)如图所示，ACB 为半圆形玻璃砖的横截面，O 为圆心，一束单色光平行于直径 AB 入射到圆弧上的 C 点，折射光线刚好可以射到 B 点。已知圆的半径为 R，∠CBA＝30°，光在 真空中的传播速度为 c，求： (i)玻璃砖对该单色光的折射率； (ii)保持光的入射点位置不变，在纸面内改变入射角，使折射光线与 AB 的夹角为 45°，则光从 C 点传播到 AB 所用的时间为多少。