江西省都昌蔡岭慈济中学2020届高三物理5月月考试题（Word版带答案）

2019-2020 学年下学期高三 5 月月考测试卷 理科综合物理部分 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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．已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能量为 ，其中 n＝2，3，4…已知普朗克常量 为 h，则下列说法正确的是 A．氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小 B．大量处于 n＝3 的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出 3 种不同频率的光 C．基态氢原子中的电子吸收一频率为 ν 的光子被电离后，电子速度大小为 D．若原子从 n＝6 能级向 n＝1 能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应，则原子 从 n＝6 能级向 n＝2 能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应 15．跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动，其 v－t 图象如图所示， 下列说法正确的是 A．运动员在 0～10 s 内的平均速度大小等于 10 m/s B．从 15 s 末开始运动员处于静止状态 C．10 s 末运动员的速度方向改变 D．10～15 s 内运动员做加速度逐渐减小的减速运动 16．如图所示，处于竖直面的长方形导线框 MNPQ 边长分别为 L 和 2L，M、N 间连接两块水平 正对放置的金属板，金属板距离为 d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁 场。内板间有一个质量为 m、电量为 q 的带正电油滴恰好处于半衡状态，重力加速度为 g，则下列 关于磁场磁感应强度大小 B 的变化情况及其变化率的说法正确的是 A．正在增强， B．正在减小， C．正在增强， D．正在减小， 17．如图所示，真空中有一边长为 a 的立方体，在图中 A、C、F 三个顶点放上电荷量相等的负 点电荷 q，已知静电力常量为 k，设无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是 A．A 处点电荷受到另两个点电荷对其作用力的合力大小为 3kq2 2a2 B．B 点处的电场强度的大小为3kq a2 C．D、E、G 三点中，D 点的电势最高 D．将一电子先后置于 H 点和 B 点，电子在 H 点的电势能大于其在 B 点的电势能 18．如图所示，ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中 AB 为倾斜直轨道，BC 为与 AB 相切 的圆形轨道，并且仅圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。有质量相同的甲、乙、丙 三个小球，其中甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道 AB 上分别从不同高 度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道最高点，则 A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球下落过程中，机械能守恒 D．乙球释放的位置最高 19．如图所示，A 为地球赤道表面的物体，B 为环绕地球运行的卫星，此卫星在距离地球表面 的高度处做匀速圆周运动，且向心加速度的大小为 a，地球的半径为 R，引力常量为 G。则下列说法 正确的是 A．物体 A 的向心加速度小于 a 1 2n EE n = 12( )h E m ν − 2 B mgd t qL ∆ =∆ 2 B mgd t qL ∆ =∆ 22 B mgd t qL ∆ =∆ 22 B mgd t qL ∆ =∆ 2 RB．物体 A 的线速度比卫星 B 的线速度大 C．地球的质量为 D．地球两极的重力加速度大小为 20．如图所示，理想变压器原线圈两端的电压不变，电流表为理想电流表，副线圈上通过输电 线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R，开始时，开关 S 断开。当 S 接通时，以下 说法正确的是 A．副线圈两端 MN 输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小 C．通过灯泡 L1 的电流减小 D．原线圈中电流表的示数增大 21．如图所示，一根轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在 倾角 θ＝30°的固定光滑斜面上的 A 点，此时弹簧恰好水平。将滑块从 A 点由静止释放，经 B 点到达 位于 O 点正下方的 C 点。当滑块运动到 B 点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。已知 OB 的距离为 L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g，则滑块由 A 运动到 C 的过程中 A．滑块的加速度先减小后增大 B．滑块的速度一直在增大 C．滑块经过 B 点时的速度大于 D．滑块经过 C 点的速度可能小于 2gL 第Ⅱ卷（非选择题，共 174 分） 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 作答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答) (一)必考题(共 129 分) 22．(6 分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图，将质量为 m、直径为 d 的金属小球在一定高度 h 由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记 录小球挡住红外线的时间 t，改变小球下落高度 h，进行多次重复实验。此方案验证机械能守恒定律 方便快捷。 (1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径 d＝__________mm； (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象________； A．h－t 图象 B．h－ 图象 C．h－t2 图象 D．h－ 图象 (3)若(2)问中的图象斜率为 k，则当地的重力加速度为__________（用“d”、“k”表示，忽略空气 阻力）。 23．(9 分)某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，现有如下实验器材：①量程为 3 V、 内阻约为 3 kΩ 的电压表；②量程为 0.6 A、内阻约为 0.1 Ω 的电流表；③阻值为 0～20 Ω 的滑动变 阻器；④内阻可忽略、输出电压为 3 V 的电源；⑤额定电压是 2.5 V 的小灯泡；开关和导线若干。 (1)该同学连接实验电路如图所示，闭合开关 S 前请老师检查，老师指出图中标示的①、②、 ③、④和⑤五根连线中有两处错误，错误连线是______(填连线的序号)； (2)正确连线后，闭合开关 S 前，应将滑动变阻器滑片 C 移到_____处(填“A”或“B”)。调节滑动变 阻器，电流表的示数从 0 开始增加，当示数为 0.50 A 时，电压表示数如图所示，读数为_____ V。 (3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的_________ (填字母)。 24．(15 分)如图所示，长 L = 1.0 m 木板 B 放在水平面上，其右端放置一小物块 A(视为质点)。B 的质量 mB = 2.0 kg，A 的质量 mA = 3.0 kg，B 与水平面间的动摩擦因数 μ1 = 0.20，A、B 间的动摩擦 因数 μ2 = 0.40。刚开始两者均处于静止状态，现给 A 一水平向左的瞬间冲量 I，I = 9.0 N∙S，重力加 速度 g 取 10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)A 开始运动的速度； (2)A、B 之间因摩擦产生的热量； 2R a G 9 4 a gL 1 t 2 1 t(3)整个过程 A 对地的位移。 25．(17 分)如图所示，在 x 轴下方的区域内存在沿 y 轴正向的匀强电场，电场强度为 E。在 x 轴 上方以原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xy 平面并指向 纸面外，磁感应强度为 B。y 轴下方的 A 点与 O 点的距离为 d，一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒 子从 A 点由静止释放，经电场加速后从 O 点射入磁场。(不计粒子的重力) (1)求粒子在磁场中运动的轨道半径 r； (2)要使粒子进入磁场之后不再经过 x 轴，电场强度需大于或等于某个值 E0，求 E0； (3)若电场强度 E 等于第(2)问 E0 的2 3，求粒子经过 x 轴时的位置。 （二）选考题（共 45 分，请考生从 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)下列说法正确的是 。（填正确答案标号，选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分。每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．气体在等压膨胀过程中一定从外界吸收热量 B．气体在等温压缩过程中一定从外界吸收热量 C．液晶显示屏是应用液晶光学各向异性特点制成的 D．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性 E．当分子间距离减小时，分子势能不一定减小 间距离减小时，分子力是引力则分子势能减小，若分子力是斥力则分子势能增大。 (2)(10 分)如图所示，在长为 l＝57 cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用 5 cm 高的水银柱封闭着 50 cm 长的理想气体，管内外气体的温度均为 33℃。 (i)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成 53°角，此时管中气体的长度为多少？ (ii)在第一问的基础上，若接着将管内水银柱取走 1 cm，再缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管 中水银柱上表面恰好与管口相齐？(大气压强为 p0＝76 cmHg) 34．【物理——选修 3－4】(15 分) (1)(5 分)地震波既有横波，也有纵波，某监测站截获了一列沿 x 轴负方向传播的地震横波，在 t s 与（t＋0.2）s 两个时刻 x 轴上－3 km～3 km 区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示，则下列说 法正确的是 。(填正确答案标号，选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每 选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．x =1.5 km 处质点离开平衡位置的最大距离是 2A B．该地震波的最大周期为 0.8 s C．该地震波最小波速为 5 km/s D．从波源开始振动到波源迁移到地面最长需要经过 1 s 时间 E．从 t 时刻开始计时，x＝2 km 处的质点比 x＝1.5 km 处的质点先回到平衡位置 (2)(10 分)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球 形镜头折射后在光屏 MN 上形成一个圆形光斑。已知镜头半径 R =30 cm，光屏 MN 到球心 O 的距离 为 d =102 cm，玻璃对该单色光的折射率 n＝5 3，不考虑光的干涉和衍射。求：光屏 MN 上被照亮的 圆形光斑的半径 r。物理部分参考答案 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．【答案】B 【解析】氢原子跃迁到激发态后，核外电子的动能减小，电势能增大，总能量增大，选项 A 错 误；量处于 n＝3 的激发态的氢原子，向低能级跃迁可能辐射的光线的条数为＝3 种，选项 B 正确； 基态的氢原子中的电子吸收一频率为 ν 的光子被电离后，最大动能为 Ekm＝hν－E1，设电子的最大速 度为 vm，则 vm＝，选项 C 错误；大从 n＝6 能级向 n＝1 能级跃迁产生的电磁波能使某金属发生光电 效应，则从 n＝6 能级向 n＝2 能级跃迁产生的电磁波不一定能使该金属发生光电效应，选项 D 错误。 15．【答案】D 【解析】0～10 s 内，若运动员做匀加速运动，平均速度为 。根据图象的“面积” 等于位移可知，运动员的位移大于匀加速运动的位移，所以由公式 知 0～10 s 内的平均速度大 于匀加速运动的平均速度 10 m/s，故 A 错误。由图知，15 s 末开始运动员做匀速直线运动，故 B 错 误；由图看出，运动员的速度一直沿正向，速度方向没有改变，故 C 错误；10～15 s 图象的斜率减 小，则其加速度减小，故 10～15 s 运动员做加速度减小的减速运动，故 D 正确。 16．【答案】B 【解析】油滴带正电，受向上的电场力和向下的重力平衡，即 Eq＝mg，则上极板带负电，由楞 次定律可知，磁场磁感应强度大小 B 正在减小，且 ， ，联立解得 ，故选 B。 17．【答案】A 【解析】A、C、F 三点形成了一个等边三角形，有 F＝2× cos 30°＝ 3kq2 2a2 ，故 A 正确；B 点处的电场强度是由三个点电荷各自产生的电场强度叠加而成的，合电场强度为 3kq a2 ，故 B 错误； D、E、G 三点在电场中相对 A、C、F 三点的位置相同，故电势相等，故 C 错误；H 点到三个固定 负点电荷的距离大于 B 点到三个固定负点电荷的距离，所以 φH>φB，根据 Ep＝－eφ 得 EpH p4 3 /3 2 / 2Cv gL E m gL= + > 2 2 d k【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为 17.5 mm，可动刻度为 30.5 × 0.01 mm = 0.305 mm，所以 最终读数为 17.5 mm + 0.305 mm = 17.805 mm； (2)已知经过光电门时的时间小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度，所以 ，若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒： ，整理得 ，为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，所以应作 图象； (3)根据函数 可知正比例函数的斜率 ，故重力加速度 。 23．(9 分) 【答案】(1)①④ (2)A 2.50 (3)C 【解析】(1)本题应采用滑动变阻器分压接法，同时电流表应采用外接法；由图可知，①线应接 在滑动变阻器左下端接线柱上；④导线应接在灯泡右侧接线柱或电流表接线柱上。 (2)实验开始时为了保证实验仪器的正常使用，需要将 C 拨到最左端，即 A 处，此时测量部分电 压为零。电压表的最小分度为 0.1 V，需要估读到 0.01 V，故读数为 2.50 V。 (3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大，故对应的图象的均为曲线，在 I－U 图象中应为斜率减 小的曲线；故只有 C 正确。 24．(15 分) (1)由题意，由动量定理得：I = mAv0 代入数据解得：v0 = 3 m/s。 (2)对 A 有： 对 B 有： 代入数据解得：aA = 4 m/s2，aB = 1 m/s2 A 对地做匀减速运动，B 对地做匀加速运动，设 A、B 经过时间 t 达到相同速度 v，A 的位移为 xA，B 的位移为 xB。 对 A：v = v0－aAt， 对 B：v = aBt， 代入数据解得：v = 0.6 m/s，t = 0.6 s，xA = 1.08 m，xB = 0.18 m A 对 B 的位移为 Δx = xA －xB = 1.08 m－0.18 m = 0.9 m＜1 m，假设成立 故此过程中，A、B 之间因摩擦产生的热量 Q = μ2mAg =10.8 J。 (3)A、B 达到相同速度后，设二者保持静止，整体减速的加速度为 ， 则假设成立。 此后二者共同滑行的距离： 故整个过程 A 对地的位移： 。 25．(17 分) (1)粒子在电场中加速，由动能定理得： 粒子进入磁场后做圆周运动，有： 解得粒子在磁场中运动的半径 。 (2)粒子之后恰好不再经过 x 轴，则离开磁场时的速度方向与 x 轴平行，运动情况如图①，可得 R＝ r1 由以上各式解得： 。 (3)当 时，可得磁场中运动的轨道半径 粒子运动情况如图②，图中的角度 α、β 满足 ，α＝30° 粒子经过 x 轴时的位置坐标为 解得：x＝ R。 （二）选考题（共 45 分，请考生从 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，则每科按所做的第一题计分。） 33．【物理——选修 3－3】(15 分) (1) (5 分) 【答案】ACE 【解析】气体在等压膨胀过程中，温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学 第一定律知，气体一定从外界吸收热量；气体在等温压缩过程中，内能不变，外界对气体做功，气 体放热；液晶是一种特殊的物质，既有液体的流动性，又具有光学各向异性，显示屏是应用各向异 性的特点制成的；空调机既能致热又能致冷，但热量不能自发地从低温物体传到高温物体；当分子 间距离减小时，分子力是引力则分子势能减小，若分子力是斥力则分子势能增大。 (2)(10 分) dv t = 21 2mgh mv= 22 1 2 dh g t  =    2 1h t − 22 1 2 dh g t  =    2 2 dk g = 2 2 dg k = 2 A A Am g m aµ = 2 1 ( )A A B B Bm g m m g m aµ µ− + = 2 2 0 2( )A A v vx a −= − 21 2B Bv a t= 1 1 2 ( )A B A B m m ga g gm m µ µ µ+= =