华大新高考联盟2020届高三4月份教学质量测评理综物理试题 带答案及解析

华大新高考联盟 2020 届高三 4 月教学质量测评 理科综合能力测试物理部分 二、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．伽利略开创性地设计了小球沿斜面滚下的实验,对运动做了细致的实验和理论研究. 为此 他做了一块长 约 6m、宽约 25c m 的木板,中间刻一凹槽,将木板斜放后,分别让不同质量的铜 球由静止沿斜面无滑动地滚下,然后测定球滚动的距离 s 及其对应的时间 t . 忽略球在滚动过 程中受到的微小空气阻力, 下列说法不正确的是 A ．实验定量地证明了 s 与 t 2 成正比 B ．通过实验伽利略发现小球的加速度与小球的质量无关 C ．通过实验伽利略认识到加速度是速度随时间的变化率 D ．小球滚动过程中机械能不守恒 15．在同一匀强磁场中,α 粒子(42He )和质子(11H )做匀速圆周运动, 若它们的动能相等, 则 α 粒子与质子运动的轨道半径之比为 A ．1∶2 B ．1∶1 C ．2∶1 D ．4∶1 16．2020 年 3 月 9 日,航天工作者战胜疫情成功发射第 54 颗北斗卫星,我国自主研制的北斗 卫星导航系统迎 来了新的节点. 北斗卫星导航系统由一系列中轨地球轨道卫星、高轨地球 同步静止轨道卫星、高轨倾斜轨道卫星组成,高轨倾斜轨道卫星的周期与地球自转周期相同、 轨道平面与地球赤道平面呈一定的夹角. 关于高轨倾斜轨道卫星,下列判断正确的是 A ．相对地面静止 B ．环绕速度的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等 C ．向心加速度比中轨地球轨道卫星大 D ．所受地球引力的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等 17．在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器 L 1 和降压变压器 L 2 均为理想变压器,L 1 和 L 2 原、副线 圈的匝数比分别为 k 1 和 k 2,输电导线的电阻为 r ,用电器负载电阻为 R . 若 输电导线上损失的功率为发电厂输出功率的 10％,则 r 与 R 的比值为 A ． B ． C ． D ． 18．在光滑固定斜面的底端固定一轻质弹簧,一质量为 m 的小球自斜面上的某一位置静止 释放,小球在斜面上运动的加速度 a 与其位移 x 之间的关系如图所示. 弹簧始终处于 弹性限度内,则在此过程中弹簧的最大压缩量为 A ．x 0 B ．2x0 C ．( ＋1)x 0 D ．3x0 2 1 9 k 2 1 1 9k 2 2 9 k 2 2 1 9k 319．原子核 具有天然放射性,它经过若干次 α 衰变和 β 衰变后会变成新的原子核. 下 列原子核中, 可以由 衰变产生的是 A ． B ． C ． D ． 20．如图所示,固定在绝缘支杆上的带电小球 A 位于光滑小定滑轮 O 的 正下方, 绝缘细线绕过定滑轮与带电小球 B 相连,在拉力 F 的作用下,小 球 B 静止,此时两球处于同一水平线.假设两球的电荷量均不变,现缓慢拉 动细线,使 B 球移动一小段距离. 在此过程中以下说法正确的是 A ．细线上的拉力一直减小 B ．细线上的拉力先增大后减小 C ．B 球的运动轨迹是一段直线 D ．B 球的运动轨迹是一段圆弧 21．由金属导体薄片制成的霍尔元件, 其几何尺寸如图所示, 在薄片的垂直面上施加一磁感应强度为 B 的匀强磁场,在薄 片的左、右两侧接有 c 、d 两电极,在薄片的上、下两面接 有 a 、b 两电极. 当 c 、d 两电极通过控制电流 I 时, 薄片 的上、下两面将出现霍尔电压 UH ,霍尔元件的灵敏度 KH 定 义为霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下霍尔电 压的大小. 在实际操作中,由于 a 、b 两电极不完全对称, 而 是沿 cd 方向有一个很小的距离偏差 (a 在左,b 在右) ,从而使得霍尔电压 UH 与 a 、b 两电 极间的电压有一个微小的差值 ΔU .某次测量中,当由 c 到 d 的电流大小为 I , 磁感应强度为 B 且方向垂直纸面向里时,a 、b 两电极间的电压为 U1;当保持 I 和 B 的大小不变,仅使磁场 方向反向时,a 、b 两电极间的电压为 U 2. 下列判断正确的是 A ．L 1 越小,K H 越大 B ．L 2 越小,K H 越大 C ． D ． 三、非选择题:共 174 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) 某同学利用如图所示的装置探究弹簧的弹力与伸长量的关系. 他将标有坐标刻度(每个小正 方形的边长为 1c m)的长木板固定在竖直平面内,同时将一水平横杆固定在长木板上,横杆与 长木板的水平刻度线重合,弹簧的上端固定在横杆上,调整装置使弹簧的轴线与长木板的竖直 刻度线重合.实验中他 将 弹 簧 的 上 端 依 次 固 定 在 横 杆 上 0、5c m、 10c m、15c m、20c m、25c m 刻 度 处, 在 弹 簧 的 下 端 分 别 挂 0、1、2、 3、4、5 个钩码,在长木板的坐标上分别记 录弹簧末端的位置,如图所示. 回答下列问 题: (1)以不挂砝码弹簧末端为原点,水平向右 为 x 轴正方向,竖直向下为 y 轴正方向,根 据长木板上所描弹簧末端点的分布, 可以 用 直 线 拟 合 , 你 得 到 的 结 论 是 232 90Th 232 90Th 203 82 Pb 204 82 Pb 216 84 oP 226 88 Ra 2 1 2 U UU −∆ = 1 2 2 U UU −∆ =_________________________; (2)以上得到的直线 的 斜 率 用 k0 表示, 每 个 钩 码 的 质量用 m 表示,重力加速度用 g 表示,则弹簧的劲度系数 k ＝____(用 k 0、m 、g 表示) ; (3)已知 m ＝50g ,g ＝9．8m/ s2, 则弹簧的劲度系数 k ＝_____ (结果保留 2 位有效数字) . 23．(9 分) 实验要求将一内阻未知的毫安表头改装成量程为 3V 的电压表. 提供的器材有: 待改装的毫安表头○mA :满偏电流为 3mA ,内阻约为 300Ω ; 电阻箱 R 0: 最大可调电阻为 999．9Ω ; 标准电压表○V :量程为 2V ;滑动变阻器 R :0~ 10Ω ;电源 E :电动势为 3V ,内阻很小; 开关 S ;导线若干. (1)改装过程如下,请完善实验步骤: ① 按实验要求完成右图所示实物图的连线; ② 将滑动变阻器的滑片调至 端(填“a ”或“b ” ) , 并将电 阻箱 R 0 的阻值调至最大; ③ 合上开关; ④ 调节滑动变阻器的滑片,使标准电压表读数为 2V ; ⑤ 调节电阻箱 R0 的阻值, 使毫安表指针接近 2 mA , 此时 标准电压表的读数会_____ (填“变大” 、“变小”或“不变” ) ; ⑥ 多次重复步骤 ④ ⑤, 直 至 标 准 电 压 表 的 读 数 为 , 同 时毫安表指针指在_____________刻度处. (2)完成全部实验步骤后,电阻箱的读数为 700．5Ω ,由此可知毫安表头的内阻为____ . 24．(13 分) 板长为 l 、板间距为 d 的平行板电容器 C 的两板水平放置, 电容器 C 的两极与阻值为 r 的定值电阻相连;相距为 d0 的两平行光滑金属导轨 PQ 、MN 固定在水平面上, 定值电阻的 两端分别与 P 、M 相连, 导轨处于磁感应强度为 B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁 场中; 一长度为 d0、电阻也为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置,如图所示. 金属棒 ab 在大小为 F 的水平向右的恒力的作用下由静止开始运动, 不计其他电阻,重力加速度大小为 g . (1)求金属棒 ab 匀速运动时的速度 v ; (2)当金属棒 ab 向右匀速运动时, 一质量为 m0、电荷量为 q (q ＞0)的微粒以初速度 v0 沿平 行板电容器的左端的中线水平向右射入,微粒恰好从极板的下边缘飞出,求微粒的初速度 v 0. 25．(19 分) 如图所示,质量为 m A ＝2kg 、长度为 L ＝3m 的长木板 A 静止在光滑的水平地面上,长木 板 A 的两端有弹性挡板 M 、N ,一质量为 m B ＝4kg 的物块 B 静止在长木板的中点, 让 物块 B 以 v0＝6 m/ s 的速度水平向左运动. 已知物块 B 与长木板 A 之间的动摩擦因数 μ ＝ 0．1,物块 B 与挡板的碰撞时间很短且没有能量损失,重力加速度 g ＝10m/ s2. (1)物块 B 最终停在长木板 A 上何处?(2)试推导物块 B 同挡板碰撞前相对长木板 A 的速度 vBA 与同挡板碰撞后相对长木板 A 的速度 v′BA 的关系; (3)试求物块 B 在长木板 A 上滑动的时间. 33．[ 物理———选修 3-3] (15 分) (1) (5 分)关于热现象的描述,下列说法正确的是 ________(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 ．当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大 B ．当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小 C ．气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 D ．空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的 工作是不遵 守热力学第二定律的 E ．一定质量的某种气体,在压强不变时,气体分子在单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞 次数随温度 的降低而增加 (2) (10 分)如图所 示, 长 为 l ＝100c m、上 端 开 口、下 端 封 闭、粗 细 均 匀 的 玻 璃 管 竖 直 放置,在玻璃管中注入长度为 h ＝25c m 的水银柱,稳定后被封闭的空气柱的长 度为 l 1＝51c m.现将玻璃管缓慢旋转 180° 至开口向下竖直放置, 此过程中被封闭的空气柱 的温度保持不变, 已知大气压强 p 0＝75c mHg . (i )若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量保持不变, 求玻璃管开口 向下时, 管内空气柱的长度. (ii )若玻璃管在旋转的过程中被封闭的空气柱的质量发生了变化, 当玻璃管 开口向下时,管内水银柱的长度不变,且其下端恰好与管口相平, 求空气柱质 量的改变量 Δm 与原来封闭的空气柱的质量 m 的比值. 34．[ 物理———选修 3-4] (15 分) (1) (5 分)某同学在实验室用单摆测定当地的重力加速度, 实验中用游标卡尺测出摆球的直径 d , 再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长 l 0; 让单摆在竖直平面内做小角度摆动, 摆球 第一次通过最低点时开始计时,当摆球第 N 次通过最低点时停止计时,测得时间为 t ;利用单 摆的周期公式计算重力加速度 g ,变更摆长重做几次,得到 g 的平均值. 该同学发现 g 的平均 值比当地公布的重力加速度的值略大, 其原因可能是_______(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 ．计算摆长时,取 l ＝l 0＋d B ．计算摆长时,取 l ＝l 0 C ．计算周期时,取 T ＝ D ．实验中,摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动 E ．实验室地下有重金属矿物质 2t N(2) (10 分) “道威棱镜”广泛地应用于光学仪器中, 如图所示, 将一截面为等腰直角三角形的玻 璃棱镜截去棱角, 使其上边 AB 平行于底边 CD , 可制成“道威棱 镜” ,这样就能减小棱镜的重量和 杂 散 的 内 部 反 射. 平 行 于 底 边 CD 的 单 色 光 从 AC 边射入,都从 BD 边射出. 已知玻璃棱镜的折射率 n ＝ ,CD 边长为 l . 若光从 一种介质射到另一种介质的分界面时,发生了折射,就不考虑反射. (i )通过计算说明从 BD 边射出的光的传播方向; (ii )求该“道威棱镜”的最大高度. 2