江苏省2019-2020学年高三物理下学期5月质量检测（含答案）

1 江苏省高三月考物理试题 2020.05 （满分 120 分，考试时间为 100 分钟） 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有—个选项符合题 意． 1．关于传感器，下列说法中正确的是 A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是 控制电路的通断 C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量 D．光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大 2．如图所示，E 为电源，其内阻不可忽略，RT 为热敏电阻，其阻值 随温度的升高而减小，L 为指示灯泡，C 为平行板电容器，G 为灵 敏电流计．闭合开关 S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的 是 A．G 中电流方向由 a 到 b B．RT 两端电压变大 C．C 所带的电荷量保持不变 D． L 变暗 3. 如图所示，半径为 R 的半球形碗固定于水平地面上，一个质量为 m 的物块，从碗口沿 内壁由静止滑下，滑到最低点时速度大小为 v，物块与碗之间的动摩擦因数恒为 μ，则下 列说法正确的是 A. 在最低点时物块所受支持力大小为 B. 整个下滑过程物块所受重力的功率一直增大 C. 物块在下滑至最低点过程中动能先增大后减小 D. 整个下滑过程摩擦力对滑块做功 4．如图为两个不等量异种电荷电场的电场线，O 点为两点 电荷连线的中点，P 点为连线中垂线上的一点，下列判断 正确的是 A．P 点场强大于 O 点场强 B．P 点电势高于 O 点电势 C．将一正试探电荷从靠近负电荷右侧处移动到无限远处， 其电势能逐渐增大 D．从 P 到 O 移动一正试探电荷，电场力做负功 5．如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正 方形闭合线框 abcd．t=0 时刻，线框在水平外力的作用下， 从静止开始向右做匀加速直线运动，bc 边刚进入磁场的时 刻为 t1，ad 边刚进入磁场的时刻为 t2，设线框中产生的感应电 流的大小为 i，ad 边两端电压大小为 U，水平拉力大小为 F， 则下列 i、U、F 随运动时间 t 变化关系图像正确的是　 mg 21 2mgR mv− v B a b bb b d c v2 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，满分 l6 分．每题有多个选项符合题意， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6．如图所示，曲线 I 是一颗绕地球做圆周运动的卫星轨道的示 意图，其半径为 R，曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星轨道 的示意图，O 点为地球球心，AB 为椭圆的长轴，两轨道和地心 都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有 引力常量为 G，地球质量为 M，下列说法正确的是 A．椭圆轨道的半长轴长度为 R B．卫星在 I 轨道的速率为 ，卫星在Ⅱ轨道 B 点的速率为 ，则 C．卫星在 I 轨道的加速度大小为 a0，卫星在Ⅱ轨道 A 点加速度大小为 ，则 a0< D．若 OA=0.5R，则卫星在 B 点的速率 > 7．如图，理想变压器原副线圈的匝数比 n1:n2=10:1，将 原线圈接在交流电源上，副线圈上电阻 R 和理想交流 电压表并联接人电路，已知交流电源电压 ，现在 A、B 两点间接入不同的电 子元件，下列说法正确的是 A．在 AB 间串联一相同电阻 R，电压表的示数为 11V B．在 AB 两点间接入理想二极管，电压表的读数为 11V C．在 AB 两点间接入一只电容器，只提高交流电的频率，电压表读数增大 D．在 AB 两点间接入一只电感线圈，只降低交流电的频率，电阻 R 消耗电功率减小 8．如图所示，一块长度为 a、宽度为 b、厚度为 d 的金属导 体，当加有与前后表面垂直的匀强磁场 B，且通以图示方向 的电流 I 时，用电压表测得导体上、下表面 MN 间电压为 U。 已知自由电子的电量为 e．下列说法中正确的是 A．M 板比 N 板电势高 B．导体中自由电子定向移动的速度为 v=U/Bd C．仅将磁场方向变为与导体的的左右表面垂直时，U 不变 D．导体单位体积内的自由电子数为 BI/eUb 9．如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的转轴 O 上，另一端与套在粗糙固定直杆 A 处质量为 m 的小球(可视为质点)相连，A 点到水平面的高度为 h，直杆的倾角为 30°， OA=OC，B 为 AC 的中点,OB 等于弹簧原长，小球从 A 处由静止开始下滑,第一次经过 B 处的速度为 v，运动到 C 处速度为零；然后小球获得一初动能 Ek 由 C 处沿直杆向上滑行， 0v Bv 0 Bv v> Aa Aa Bv 2 3 GM R 220 2 sin100 (V)u tπ= t i O t2t1 A t i O t2t1 B D t F O t2t1 C t U O t2t13 恰好能到达出发点 A．已知重力加速度为 g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法 正确的是 A．小球下滑过程中,AB 段与 BC 段摩擦力做功相等 B．Ek=2mgh C．弹簧具有的最大弹性势能为 mv2 D．撤去弹簧，小球可以在直杆上处于静止状态 三、简答题：本题分必做题（第 10、11、12 题）和选做题（第 13 题）两部分，共计 42 分．请将解答填写在答题卡相应的位置． 10．（8 分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。 在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器 A、B，滑块 P 上固定一遮光条， 若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相 连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 A、B 时，通过计算机 可以得到如图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图象． ⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 Δt1 ▲ Δt2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平． ⑵用螺旋测微器测遮光条宽度 d，测量结果如图丙所示，则 d = ▲ mm。 ⑶滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连，将滑块 P 由图甲 所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若 Δt1、Δt2 和 d 已知，要验证滑块 和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出两光电门间距离 L 和 ▲ （写出物理量 的名称及符号）． ⑷若上述物理量间满足关系 式 ▲ ，则表明在上述过 程中，滑块和砝码组成的系 统机械能守恒． 11．（10 分）小明测量 LED(发光二极管)在额定电 压(2.5 V)时的电阻．他选择 的器材有：滑动变阻器(0～10 Ω)；电压表(量程 3 V，内阻 3 U O t∆t1 ∆t2 乙甲 40 45 0 5 0 5 丙4 kΩ)；电动势为 3.0 V 的电源；多用电表(电流挡；量程 1 mA，内阻 40 Ω；量程 10 mA，内阻 4 Ω；量程 100 mA，内阻 0.4 Ω)． （1） 在判断 LED 极性时，小明先将多用电表选择开关旋至“×10”挡，调节好多用电表， 将二极管两极与表笔相接，多用电表的示数如图甲所示时，多用电表红表笔(插在 A 孔中) 与二极管的__▲______(选填“正”或“负”)极相接触． （2） 再将多用电表的选择开关旋至“100 mA”挡，将其接入图乙所示电路．多用电表红 表笔应与____▲____(选填“1”或“2”)连接． （3） 闭合开关，移动滑片，电压表示数为 2.50 V 时，多用电表示数为 8 mA，则该 LED 在额定电压时的电阻为____▲____Ω. （4）为了更准确地测出 LED 在额定电压时的电阻，在不更换实验器材的条件下，对小 明的实验提出两点改进建议：①_____________▲__ ； ②___________________▲__________ ___． 12．［选修 3-5］(12 分) （1）基于下列四幅图的叙述正确的是____▲____． A．由甲图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大 值向波长较短的方向移动 B．由乙图可知，a 光光子的频率高于 b 光光子的频率 C．由丙图可知，该种元素的原子核每经过 7.6 天就有 发生衰变 D．由丁图可知，中等大小的核的比结合能量大，这些核最稳定 （2）已知氢原子的基态能量为 E 1（E1< 0），激发态能量 ，其中 n =2、3、 4……．已知普朗克常量为 ，真空中光速为 ，吸收波长为 ▲ 的光子能使氢原 子从基态跃迁到 的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率为 的光子被电离后， 电子的动能为 ▲ ． （3）如图所示，木块 A 和半径为 r=0.5m 的四分之一光滑 圆轨道 B 静置于光滑水平面上，A、B 质量 mA=mB=2.0kg．现 让 A 以 v0=6m/s 的速度水平向右运动，之后与墙壁碰 撞，碰撞时间为 t=0.2s，碰后速度大小变为 v1=4m/s．取重力加速度 g=10m/s2．求： ①A 与墙壁碰撞过程中，墙壁对木块平均作用力的大小； ②A 滑上圆轨道 B 后到达最大高度时的共同速度大小． 1 4 12 1 nE En = h c 2n = υ5 13．【选做题】本题包括 A、B 两小题，请选定其中一题作答，并在答题卡上把所选题目 对应字母后的方框涂满涂黑，若都作答则按 A 小题评分． A．［选修 3-3］(12 分) （1）以下说法正确的是 ▲ A．当两个分子间的距离为 r0（平衡位置）时，分子势能最小 B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C．一定量的气体体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数 随着温度降低而减小 D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变 （2）一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C ， 其 状 态 变 化 过 程 的 p －V 图 像 如 图 所 示 ， 已 知 A→B 过程放出 热量 Q， T A=TC，则 B→C 过程气体 ▲ （填“吸收”或“放出”） 热量 ▲ ． （3）目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现， 在水深 300m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过 2500m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为 ρ，摩尔 质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，将二氧化碳分子看作直径为 D 的球（球的体积公式 V 球= πD3），则在该状态下体积为 V 的二氧化碳气体 变成硬胶体后体 积为多少? B．［选修 3-4］(12 分) （1）下列说法正确的是 ▲ A．电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关 B．拍摄玻璃橱窗里的物品时，照相机镜头上安装偏振片是为了增加透射光的强度 C．狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关 D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光 的偏振 （2）一列简谐横波在 t=0 时的波形图如图所示．介质中 x=3m 处的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为 cm．则此波沿 x 轴 ▲ (选填“正”或“负”)方向传播，传播速度为 ▲ m/s． （3）如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，OO′为其对称轴，O 为 球心，球半径为 R，球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从 其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球的折射率为 ，设真空中 的光速为 c，不考虑光在玻璃中的多次反射． 1 6 ( )ty π5sin5= 3 p V CB A O p1 p2 V1 V2 x/m y/cm O 5 -5 P 1 2 3 4 56 （1）求从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例； （2）从距 O 点正上方 的 B 点入射的光线经玻璃半球偏折后到达对称轴 OO′上的 D 点 （图中未画出），求光从 B 点传播到 D 点的时间． 四、计算或论述题：本题共 3 小题，共 47 分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数 值和单位． 14．（15 分）如图所示，两根半径 r 为 1m 的 1/4 圆弧轨道间距 为 L=0.5m，其顶端 a、b 与圆心处等高，轨道光滑且电阻不 计，在其上端连有一阻值为 R=4Ω 的电阻，整个装置处于辐向 磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为 B=1T．将一根 长度稍大于 L、质量为 m=0.2kg、电阻为 R0=6Ω 的金属棒从轨道顶 端 ab 处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的 cd 位置（金 属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为 600）时，金属棒的速度达 到最大；当金属棒到达轨道底端 ef 时，对轨道的压力为 3N．g 取 10m/s2．求：（1）当金属棒的速度最大时，流经电阻 R 的电流大小和方向；（2）金属 棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻 R 的电量；（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程 中电阻 R 上产生的热量． 15．（16 分）如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相 连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为 θ．现有 10 个质量 均为 m、半径均为 r 的均匀刚性球，在施加于 1 号球的水平外力 F 的作用下均静止，力 F 与圆槽在同一竖直面内，此时 1 号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为 h.现撤去 力 F 使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为 g．求： (1)水平外力 F 的大小； (2)1 号球刚运动到水平槽时的速度大小； (3)整个运动过程中，2 号球对 1 号球所做的功． 2 R7 16．(16 分)如图所示，平行金属板 a、b 水平放置，板长 L=0.2m，板间距离 d=0.2m．两 金属板间加可调控的电压 U，且保证 a 板带负电，b 板带正电，忽略电场的边缘效应．在 金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度 s=0.4m，上下范围足够大，磁场边界 MN 和 PQ 均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为 n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均 为 B=5×10-3T，从左向右磁场方向为垂直纸面向外、向内、向外、向内…依次交 替．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距离的水平线 OO′发射比荷 =1×108C/kg、初速度 v0=2×105m/s 的带正电粒子．忽略粒子重力及之间的相互作用． （1）当 U=U0 时，带电粒子射出电场时的速度偏向角最大，求 U0 的值； （2）若 n=1，即只有一个磁场区间，其方向垂直纸面向外，则当电压由 0 连续增大到 U0 过程中，带电粒子射出磁场时与边界 PQ 相交的区域的宽度．（带电粒子穿过电场的极短 时间内可认为两板间电压恒定） （3）若 n 趋向无穷大，求从电场射出的带电粒子在磁场中运动的时间 t． m q8 江苏省高三下月考物理试题答案 2020-5-18 一、单项选择题：1．B 2．A 3．C 4．D 5．C 二、多项选择题： 6．ABC 7．AC 8．BD 9．AB 10．(8 分) (1) = (2) 8.474（在 8.473～8.475 之间均算对） (3) 滑块 P 的质量 M (4) 11．（10 分）(1) 负 (2) 2 (3) 321.5 (4) 将多用电表的选择开关旋至 10mA 测量电流，改用多用电表（电流挡）内接法 12．［选修 3-5］(12 分) (1) AD (2) (3) ①规定水平向左为正， 对 A Ft＝mAv1－mA（－v0） 解得 F＝100 N ②A 从返回到滑上斜面到最高度的过程，对 A、C 系统，有: mAv1＝（mA＋mC）v2 解得 v2＝2 m/s 13. A．［选修 3-3］(12 分) 略 B．［选修 3-4］(12 分) (1) A C (2) 负 10 (3)①设从左侧的 A 点入射，光在右侧半球面刚好发生全反射，由 sin = OA=Rsin S′=πOA2 S=πR2 = ② =n 得：r=60° BC= R，CD=R 光在玻璃中传播速度 v= 2 1 2 2 2 1 2 1       ∆+−      ∆+= t d)mM(t d)mM(mgL θ 1 n θ S S ′ 1 3 sin sin r i 3 2 c n9 t= ＋ 解得： t= 14．（15 分） （1）金属棒速度最大时，在轨道的切线方向所受的合力为零， 则有：mgcosθ=BIL 解得 流经 R 的电流方向是 a→R→b （2）金属棒滑到底端的过程中： 平均电动势： 平均电流 则流经 R 的电量： 0.025π (C) （3）在轨道最低点，由牛顿第二定律可得：N-mg=m 由能量关系：Q=mgr- mv2 电阻 R 上的发热量： 0.6J 15.（16 分） ⑴以 10 个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得 得 ⑵以 1 号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得 解得 ⑶撤去水平外力 F 后，以 10 个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得 得 以 1 号球为研究对象，由动能定理得 得 15、（1）当粒子恰好从极板右边缘出射时，速度偏向角最大。 竖直方程： ； 水平方程： 解得： （2） 当 时，交点位置最低（如图中 D 点）： 得 此时交点 D 位于 OO′正下方 0.4m 处。 BC v CD c 5 2 R c cos 2mgI ABL θ= = = 2 2 r BL rBS BL π π∆Φ = = E t ∆Φ= ∆ 0 EI R R = + 0 0 0.12( ) BL rq It R R R R π π∆Φ= = = =+ + 2v r 1 2 0 1.2R RQ Q JR R = =+ mg F 10tan =θ 10 tanF mg θ= 2 2 1 mvmgh = ghv 2= 218 110 ( sin ) 102 2 rmg h m vθ+ = ⋅ ⋅ 2 ( 9 sin )v g h r θ= + 21 2mgh W mv+ = 9 sinW mgr θ= dm Uqaatdy === ,2 1 2 2 tvLx 0== VU 400= 0=U 1 2 0 0 r mvBqv = mBq mvr 4.00 1 ==10 当 时 ， 交 点 位 置 最 高 （ 如 图 中 C 点 ） ： ， 由 ，得 ， ，入射方向为与水平方向成 45° 此时交点位于 OO′正上方 处。 所以交点范围宽度为 （3）考虑粒子以一般情况入射到磁场，速度为 v，偏 向角为 ，当 n 趋于无穷大时，运动轨迹趋于一条沿 入射速度方向的直线（渐近线）。又因为速度大小不变， 因此磁场中运动可以等效视为匀速直线运动。 轨 迹 长 度 为 ， 运 动 速 率 为 时间 VU 400= smv L dm Uqatvy /102. 5 0 ×=== smvvvv y /10222 5 0 22 0 ×==+= 2 2 r mvBqv = mBq mvr 24.02 == 1tan 0 == v vyθ )(3.024.022 2 22 mdrr −=+− )(24.01.03.024.04.0 mCD +=−+= θ θcos ' ss = θcos 0vv = sv s v st 5 0 ' 102 −×===