2020届安徽省合肥市高三（下）6月第三次教学质量检测理综物理试题（解析版）

合肥市 2020 年高三第三次教学质量检测 理科综合试题 1.家庭装修使用的大理石中常含有放射性元素氡（ ），其衰变方程为： ，半衰期 为 3.8 天，则下列说法正确的是（　　） A. 衰变中释放出的 射线比 射线的穿透能力强 B. 10 个氡核经过 3.8 天的衰变剩余 5 个氡核 C. 钋（ ）的比结合能大于氡（ ）的比结合能 D. 若采用增大压强 方法，可以改变氡（ ）的半衰期 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 射线及 射线的特点可知：衰变中释放出的 射线比 射线的穿透能力弱，故 A 错误； B．半衰期是统计规律，对大量的原子核适用，少数原子核不适用，故 B 错误； C．钋核比氡核稳定，钋（ ）的比结合能大于氡（ ）的比结合能，故 C 正确； D．半衰期不受外界环境及化学状态的影响，故 D 错误； 故选 C。 2.如图所示，完全相同的两个物体 A、B（视为质点）用轻绳连接，物体 A 在大小相同的力 F 作用下，使两 物体沿力 F 的方向分别按如下四种方式做匀加速直线运动：①F 水平，两物体沿光滑水平面上运动；②F 水平，两物体沿粗糙水平面上运动；③F 沿斜面向下，两物体沿光滑斜面向下运动；④F 沿斜面向上，两 物体沿粗糙斜面向上运动。上述四种运动过程中物体的位移大小均相等，则下列说法正确的是（　　） A. 上述四种运动中恒力 F 做功相同 B. ③中物体的加速度最大，④中物体的加速度最小 C. 轻绳对物体 B 的拉力在 1 中最小，在④中最大 D. 在①和④中，轻绳的拉力对物体 B 做功的平均功率相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据功的定义： 的 222 86 Rn 222 218 4 86 34 2Rn Po He→ + α γ 218 84 Po 222 86 Rn 222 86 Rn α γ α γ 218 84 Po 222 86 Rn cosW Fs θ=由题意可判断四种情况下，恒力 F 做的功相等，故 A 正确； BC．设物体受到的摩擦力为 f，绳子的拉力为 T，②中整体由牛顿第二定律可得： 再用隔离法有： 联立可求得： 通过结果，说明物体加速的大小取决于系统受合力的大小，绳子的拉力大小与摩擦力无关，同理与重力的 分力也无关。所以，四种情况中绳的拉力一样大；③中系统所受合力最大，加速度最大，但④中系统所受 合力不一定最小，故加速度不一定最小；故 B、 C 错误； D．轻绳的拉力对物体 B 做功的平均功率由公式有： 显然 相等，①中的加速度 大于④中的加速度 ，由 可判断在发生相同的位移内， ，故可得： 故 D 错误； 故选 A 3.如图甲所示，串联一理想交流电流表的单匝圆形闭合导线框水平放置，半径为 r、电阻为 R。匀强磁场穿 过线框，该磁场磁感应强度 B 随时间 t 按正弦规律变化，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） 。 2 2F F f ma= − =合 T f ma− = 2 Fa m = 合 2T F= TWP t = TW 1a 4a 21 2s at= 1 4t t< 1 4P P>A. 时线框中的感应电流最大 B. 时电流表的示数为零 C. 在 内线框有收缩趋势 D. 0-T 时间内导线框中产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 分析】 【详解】A． 时磁感应强度最大，线框中的磁通量最大，而磁通量的变化率却为零，因此感应电流也 为零，故 A 错误； B．电流表测量是有效值，所以 时电流表的读数不为 0，故 B 错误； C．在 内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，闭合导线框有收缩的趋势，故 C 正确； D．线框中产生的感应电动势的最大值 一个周期内产生的热量 故 D 正确； 故选 CD。 4.一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱 A、B、C，对应时刻分别为 t1、t2、 t3，其 x-t 图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） 【 4 Tt = 2 Tt = 3 2 4 T Tt< < 4 4 2 02 r B TR π 4 Tt = 2 Tt = 3 2 4 T Tt< < 2 0 m 2 m 2B T B rE S πω= = 2m 2 42 0 4( ) 22 E B rEQ T TR R RT π= = =A. 车头经过立柱 B 的速度为 B. 车头经过立柱 A、B 的平均速度为 C. 动车的加速度为 D. 车头通过立柱 B、C 过程速度的变化量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．车头经过站台上立柱 AC 段的平均速度 由图可知，B 点是 AC 段的位置中点，所以 B 点的瞬时速度应该大于 AC 段的平均速度，故 A 错误； B．车头经过立柱 A、B 的平均速度为 故 B 正确； C．根据中间时刻 速度等于平均速度得，动车的加速度为 故 C 错误； D．车头通过立柱 B、C 过程速度 变化量为 故 D 错误； 故选 B。 5.如图所示，将一带有固定挡板的长薄板放在水平面上，一轻质弹簧左、右两端分别与滑块（视为质点）和 挡板相连接，当滑块位于图中的 A 点时整个装置处于静止，此时弹簧被压缩。现将长薄板的左端缓慢抬起， 经过一段时间滑块开始沿薄板下滑。则从长薄板的左端缓慢抬起到滑块开始沿薄板下滑的过程中，下列说 法正确的是（　　） 的 的 0 3 1 2x t t− 0 2 1 x t t− ( ) ( )( )( )0 3 2 1 2 1 3 2 3 1 2x t t t t t t t t t − + − − − ( ) ( )( )0 3 2 1 2 1 3 1 2x t t t t t t t − + − − 0 3 1 2AC AC AC x xv t t t = = − 0 2 1 AB AB AB xxv t t t = = − 0 2 1 3 3 1 2 1 3 1 2 1 3 2 2 (2 ) ( )( )( ) 2 2 AC ABv v x t t tva t t t tt t t t t t t − − −∆= = =− −∆ − − −− 0 2 1 3 3 1 2 1 2 (2 ) ( )( ) x t t tv a t t t t t − −∆ = ∆ = − −A. 滑块始终受 4 个力作用 B. 滑块对板的压力先减小后增大 C. 滑块所受的静摩擦力先增大后减小 D. 滑块所受的静摩擦力先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．长薄板的左端缓慢抬起到滑块开始沿薄板下滑的过程中，当重力沿板的分力与弹簧的弹力相等 时，滑块只受三个力：重力、支持力和弹簧的弹力，故 A 错误； BCD．假设滑块的重力为 G，长薄板与水平之间的夹角大小为 θ，弹簧的弹力大小用 F 表示，静摩擦力的大 小用 Ff 表示，支持力用 FN 表示，由平衡条件可知 FN=mgcosθ Ff= F-mgsinθ 由题意可知，当右端缓缓抬起时，θ 逐渐增大，支持力减小，根据牛顿第三定律可知滑块对板的压力始终减 小；而滑块所受的静摩擦力先减小后增大，故 D 正确，BC 错误； 故选 D。 6.理想变压器原线圈匝数 n1＝1000 匝，副线圈匝数 n2＝100 匝，当 a、b 两端接入如图所示的交变电压时， “3V，6W”的灯泡恰好正常发光，电阻 R1＝100Ω，电压表 V 为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 流过副线圈交变电流的频率为 5Hz B. R1 消耗的电功率为 4W C. 电压表的示数为 22V D. R2 的阻值为 8.5Ω 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，周期为 0.02s，则频率为故 A 错误； B．灯泡正常发光，故副线圈中电流为 原线圈的电流为 0.2A R1 消耗的电功率为 故 B 正确； C．a、b 两端电压的有效值为 由图可知，R1 两端电压 则电压表的示数为 D．由欧姆定律可得 得 故 D 正确。 故选 BD。 7.如图所示，O 点为位于一水平面上等量异种点电荷连线的中点，一通过 O 点的光滑绝缘细杆与水平面成 角，A、B 为杆上的两点，且 AO=OB。一电荷量为 q、质量为 m 的小环(视为质点)套在杆上，以初速度 v0 从 A 点沿杆运动到 B 点的过程中，下列说法正确的是（　　） 1 1 Hz 50Hz0.02f T = = = 2 2API U = = 1I = 2 2 1 1 0.2 100W 4WP I R= = × = 220 2 V 220V 2 U = = 1 1 1 0.2 100V 20VRU I R= = × = V 2 20VU U= = 2 2 2 LU I R U= + 2 8.5ΩR = 37°A. 小环一定带正电 B. 小环的电势能先减小后增大 C. 在 A、B 两点小环的加速度相同 D. 小环的机械能可能守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．两点电荷在杆上任意一点的电场强度大小相等，方向如图所示，在两点荷与杆上任意一点的 连线和杆所在的平面内，将两场强分解到沿杆和垂直杆可知，两点荷在杆上的场强方向垂直杆，则电场力 不做功，小环的电势能不变，由于小环有初速度则小环可带正电也可带负电，故 AB 错误； C．由于两点荷在杆上的场强方向垂直杆则小环的加速度始终为 故 C 正确； D．两点荷在杆上的场强方向垂直杆，则电场力不做功，从 A 点沿杆运动到 B 点的过程中，只有重力做功， 所以机械能守恒，故 D 正确。 故选 CD。 8.2019 年 10 月，直 20 武装直升机在第五届中国天津国际直升机博览会亮相。如图所示，直 20 的旋翼桨盘 面积（桨叶旋转形成的圆面面积)为 S，空气密度为 ，直升机质量为 m，重力加速度为 g。当直升机悬停 在空中时，空气浮力不计，风力的影响也不计，下列说法正确的是（　　） sin37a g °= ρA. 直升机悬停时受到的升力大小为 mg B. 被螺旋桨推动的空气速度大小为 C. 1 秒内被螺旋桨推动的空气质量为 D. 1 秒内发动机做的功为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据平衡条件可得直升机悬停时受到的升力大小为 F=mg 故 A 正确； B．△t 时间内被螺旋桨加速空气的质量为 螺旋桨对空气的作用力 ， 为使飞机停在空中，则有 F=mg 联立解得 故 B 错误； C．1 秒内被螺旋桨推动的空气质量为 故 C 正确； D．由动能定理可得 1 秒内发动机所做得功为 2 mg Sρ mg Sρ 3 3m g Sρ m Sv tρ′∆ = ∆ pF t ∆= ∆ 'p m v=  mgv Sρ= mgM Sv S mg SS ρ ρ ρρ= = =故 D 错误。 故选 AC。 9.某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，按照图示装置组装好实验器材，实验的主要步骤 如下： （1）将穿有纸带的打点计时器固定在木板适当的位置，把木板的一侧垫高，调整木板的倾斜度，接通电源， 使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速下滑； （2）将槽码、小车和纸带安装好； （3）通过改变槽码的个数来成倍地改变小车所受的拉力，与此相对应，处理纸带并计算出小车的加速度； （4）保持槽码个数不变，通过增减小车中的重物改变小车的质量，与此相对应，处理纸带并计算出小车的 加速度。 请结合上述操作，完成以下内容： A．在步骤（1）中，垫高木板一侧的目的是________； B．在步骤（2）中，还需要调整定滑轮高度，其目的是________； C．在步骤（3）中，实验时要保持小车质量不变，这种方法在物理上被称为________；D．在步骤（4）中， 随着小车中重物的增加，实验的系统误差________（填“增大”或“减小”） 【答案】 (1). 平衡摩擦力 (2). 使细绳与木板平行 (3). 控制变量法 (4). 减小 【解析】 【详解】4A．［1］垫高木板一侧的目的是平衡摩擦力，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使 小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力； B．［2］调整定滑轮高度，其目的是使细绳与木板平行，若小车的细绳与木板不平行，则绳子上的拉力大小 不等于小车的拉力大小，造成较大误差； C．［3］实验时要保持小车质量不变，这种物理方法属于控制变量法； ［4］为了减小实验误差应使小车的质量远大于槽码的质量，所以随着小车中重物的增加，实验的系统误差 逐渐减小。 3 3 21 1 2 2 m gW Mv Sρ= =10.某实验小组利用铜片、锌片和砀山的梨制作了梨汁电池，以下是他们测量该电池的电动势 E 和内阻 r 的 实验过程： （1）实验小组将有关实验器材进行了部分连接，如图甲所示，请根据实验原理将实物电路图补充完整 _________； （2）实验时发现电压表坏了，于是移去电压表，同时用电阻箱替换滑动变阻器，重新设计出如图乙所示的 实验电路图并进行了如下实验： ①已知电流表的内阻为 100Ω，量程为 0-300μA，电阻箱阻值的变化范围为 0-9999Ω。连接电路后，调节电 阻箱 R，实验得到的测量数据如图表； ②实验小组根据上表数据在 U-I 图像(U 为电阻箱两端的电压，I 为通过电阻箱的电流)已描绘出五个点，请 描绘出余下的点并作出 U-I 图像______； ③由 U-I 图像得该梨汁电池的电动势 E=________V，内阻 r=________Ω。（结果保留 2 位有效数字） 【答案】 (1). (2). (3). 0.85~0.90 (4). 1.0×103~1.2×103 【解析】 【详解】(1)［1］根据电路图（乙）连接实物图（甲）如图所示(2)［2］根据描点做图法可得 (3)［3］［4］根据在 U-I 图象中斜率绝对值表示电源内阻，纵轴截距等于电源电动势可得电源电动势为 E=0.86V 电源内阻为 11.为了估算一质量为 60kg 的物体在地球赤道上所受重力的大小，由于地球表面重力加速度未知，某同学通 过查找资料获得以下信息：（1）科考队员在南极点附近用弹簧秤称测得一质量为 2kg 物体的重力大小为 19.6N；（2）近地卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为 1.5h；（3）地球同步卫星周期约为 24h。请根据 以上信息估算该物体在地球赤道上所受重力大小。（结果保留三位有效数字） 【答案】G 赤=586N 【解析】 【详解】设地球质量为 M，半径为 R，极点重力加速度为 g 由信息（1）可得 由信息（2）可得 T1=1.5h 由信息（3）可得：地球自转周期也约为 T2=24h 对赤道上的物休重力大小 3 6 0.86 0.60 1.0 10260 10 Ur I − ∆ −= = Ω = × Ω∆ × 1 1 2 GMmG m g R = =极 2 2 22 1 2GMm m RR T π =    T2=24h 综上可得 可知 60kg 的物体在地球赤道上所受重力的大小 G 赤=586N 12.如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第一、二象限内有竖直向下的匀强电场 E1，虚线是第二、三象限的 角平分线，虚线的右上方有垂直纸面向里的匀强磁场 B；第三、四象限有水平向左的匀强电场 E2，且 E1=E2。现有一电荷量为 q、质量为 m 的带电微粒由 x 轴上的 P 点（ L，0），以大小为 v0、方向与 x 轴 正方向成 45°角的速度射入第二象限，微粒沿直线运动到虚线上的 Q 点，然后进入磁场，再从坐标原点 O 进入第三象限，最后打在 y 轴上的 N 点，已知重力加速度为 g。求： (1)电场强度 E1 的大小和磁场感应强度 B 的大小； (2)微粒通过 N 点的位置坐标和速度； (3)微粒从 P 点运动到 N 点经历的时间。 【答案】(1) ； ；(2) ； ；(3) 【解析】 【详解】(1)由带电微粒沿 PQ 做直线运动，可知 qE1=mg 解得 2 2 2 2GMmG m RR T π = −    赤 2 1 2 2 TG mg mg T = −赤 2− 1 mgE q = 02mvB qL = 2 020, v g      05Nv v= 02QO Lt v π= 1 mgE q =带电微粒从 Q 到 O 的过程，做匀速圆周运动，如图，轨道半径 又 解得 (2)带电微粒从 O 点垂直虚线射入第三象限，因为 E2=E1，沿 x 方向：初速度 仅受向右的电场力 qE2=mg，所以 ， （沿 x 轴正方向） 沿 y 方向：初速度 仅受重力 mg，所以 （沿 y 轴负方向）； 又 设 vN 与 x 轴正方向夹角为 ，则 综上可得： ， ， ， 1 sin 452r OP= ° 2 0 0 vqv B m r = 2OP L= 02mvB qL = 0 0 2sin 45 2xv v v= ° = 2 x ON vt g = Nx xv v= 0 0 2cos45 2yv v v= ° = Ny y ONv v gt= + 21 2y ON ONy ON v t gt= = + 2 2 N Nx Nyv v v= + θ tan Ny Nx v v θ = 02 ON vt g = 2 2 0 0 0 2 3 2 52 2N v vv v    = + =          tan 3θ = 2 02vON g =所以 N 点坐标为 (3)根据 ； 可见，微粒从 P 到 N 经历的时间 t 13.下列说法中正确的是（　　） A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B. 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点 C. 高温物体可以自发把热量传递给低温物体，最终两物体可达到热平衡状态 D. 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作了三方面的近似处理：视油膜为单分子层、忽略油酸分子间的间 距及视油酸分子为球形 【答案】BCE 【解析】 【详解】A． 气体分子间隙很大，气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故 A 错误； B． 液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点。故 B 正确； C． 根据热力学第二定律可知，高温物体可以自发把热量传递给低温物体，最终两物体可达到热平衡状态， 故 C 正确； D． 当分子间表现为引力时，随着分子间距离增大，分子间作用力减小，但引力做负功，分子势能增大， 故 D 错误； E． 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作了三方面的近似处理：视油膜为单分子层、忽略油酸分子间的间 距及视油酸分子为球形，故 E 正确。 2 020, v g      0 PQ Lt v = 0 02QO r Lt v v π π= = 0 0 0 2 2ON PQ QO v L Lt t t t g v v π= + + = + +故选 BCE。 14.如图所示，马桶吸由皮吸和气缸两部分组成，皮吸的容积为 1000cm3，气缸的长度为 40cm，横截面积为 50cm2。将皮吸放在水平地面上，此时皮吸中的气体压强等于大气压。皮吸与地面、厚度不计的活塞与气缸 间密封完好，不考虑皮吸的形变，环境温度保持不变。已知大气压强 p0＝1.0×105Pa。 （1）若初始活塞位于气缸顶部，当活塞缓慢下压到气缸底部时，求皮吸中气体的压强； （2）若初始活塞位于气缸顶部，当活塞迅速下压到气缸底部时，皮吸中的气体温度由 27℃升高到 30℃，求 皮吸中气体的压强。 【答案】（1）p2=3.0×105Pa；（2）p3=3.03×105Pa 【解析】 【分析】 【详解】（1）以气缸和皮吸内的气体为研究对象，气体初始压强 p1=p0=1.0×105Pa、体积 V1=V 皮吸十 V 气缸 =3000.0cm3，气体末状态压强 p2、体积 V2=1000cm3，当活塞缓慢下压到气缸底部的过程中，研究对象的温 度不变，由玻意耳定律 p1V1=p2V2 解得 p2=3.0×105Pa （2）当活塞迅速下压到气缸底部的过程中，仍以气缸和皮吸内气体为研究对象，气体初始压强 p1=p0=1.0×105Pa、体积 V1=V 皮吸十 V 气缸=3000cm3、温度 T1=300K；气体末状态压强 p3、体积 V3=1000cm3、 温度 T3=303K，根据理想气体状态方程 得： 代入数值得： p3=3.03×105Pa 3 31 1 1 3 p VpV T T = 1 1 3 3 1 3 pVTp TV =15.下列说法正确的是________。 A. 利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量 B. 在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象 C. 泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象 D. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 E. 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的衍射原理 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由单摆周期公式可得 ，与质量无关，所以利用单摆测重力加速度实验中，小球的 质量不需要测量，故 A 正确； B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，故 B 错误； C．泊松亮斑是光透过圆盘形成的衍射现象，故 C 正确； D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故 D 正确； E．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，故 E 错误。 故选：ACD。 16.如图所示，阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，其中 ABCD 是边长为 80cm 的正方形， 中空截面是正方形 ABCD 的内切圆，圆心为 O。O 处有一点光源，射向四周的光束中，只有一部分能从正 方形 ABCD 边所在的面射出。已知此透明材料对该光束的折射率为 n= ，不考虑光在透明材料中的多次反 射。求： （1）该透明材料的临界角； （2）光从正方形横截面 ABCD 上射出的长度。 【答案】（1）C=37°；（2）240cm 【解析】 【详解】（1）设该种材料临界角为 C 2 LT g π= 5 3得： C=37° （2）如图所示，若沿 OE 方向射到 AB 上的光刚好发生全反射，则∠GOE=37°，则 EG=OGtan37°=30cm 同理，若沿 OH 方向方向射到 AB 上的光刚好发生全反射，则∠GOH=37°，则 HG=OGtan37°=30cm 所以能从 AB 射出的区域长度为 60cm，可见光能从 ABCD 横截面上射出的长度为 240cm 1sinC n =