【KS5U解析】安徽省示范高中皖北协作区2020届高三第22届联考理综物理试题 Word版含解析

1、2020年“安徽省示范高中皖北协作区”第22届高三联考理科综合物理部分二、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1418题只有一项符合题目要求，第1921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。1.射击时，火药在枪简中燃烧，燃气膨胀做功，推动弹头加速射出枪筒。已知枪筒的长为0.64m，弹头的质量为4 g，离开枪简时的速度为800 m/s。若把弹头在枪筒中的运动视作初速度为零的匀加速直线运动，则弹头受到的平均作用力约为（）a. 2.5 nb. 5 nc. 2103nd. 4103n【答案】c【解析】【详解】根据位移与速度的关系可得，子弹在

2、枪筒中的加速度根据牛顿第二定律c正确，abd错误。故选c。2.航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为f。不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为（）a. b. c. fd. f【答案】b【解析】【详解】设绳子拉力为t，根据合力与分力的关系可知可得绳子拉力大小每个活塞受力相同，对活塞进行受力分析，可知b正确，acd错误。故选b。3.如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带

3、正电，下极板带负电，一带电粒子由a点以水平向右的初速度射入两极板间，随后某时刻粒子经过b点。下列判断正确的是（）a. 粒子带正电b. a点电势a高于b点电势bc. 粒子在a点的电势能epa大于在b点的电势能epbd. 粒子在a点的动能eka大于在b点的动能ekb【答案】c【解析】【详解】a上极板带正电荷，粒子向上偏转，因此粒子带负电，a错误；b沿电场线方向，电势逐渐降低，因此a点电势a低于b点电势b，b错误；cd由于从a向b运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，因此粒子在a点的电势能epa大于在b点的电势能epb，而在a点的动能eka小于在b点的动能ekb，c正确，d错误。故选c。

4、4.用频率为v的某单色光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为ek。已知普朗克常量为h，则下列判断正确的是（）a. 若增加该单色光的光照强度，则逸出电子的最大初动能一定增加b. 若单色光的频率变为2v，则逸出电子的最大初动能为2ekc. 金属锌的逸出功可表示为d. 能使锌产生光电效应的单色光的最低频率为【答案】d【解析】【详解】a逸出电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，a错误；c根据爱因斯坦的光电效应方程因此金属锌的逸出功可表示为，c错误；b在爱因斯坦的光电效应方程中，若单色光的频率变为2v，而逸出功没变，因此逸出电子的最大初动能应大于2ek，b错误；d锌板的逸出功入射

5、光的极限频率为d正确。故选d。5.2019年4月10日晚9时许，人类史上首张黑洞照片面世，有望证实广义相对论在极端条件下仍然成立！某同学查阅资料发现黑洞的半径r和质量m满足关系式 （其中g为引力常量，真空中的光速c=3.0108m/s），他借助太阳发出的光传播到地球需要大约8分钟和地球公转的周期1年，估算太阳“浓缩为黑洞时，对应的半径约为（）a. 3000 mb. 300 mc. 30 md. 3 m【答案】a【解析】【详解】地球到太阳的距离根据万有引力定律和牛顿第二定律将地球公转周期1年换成国际单位和都代入上式因此半径近似为3000m，a正确，bcd错误。故选a。6.如图所示，轻杆两端分别固

6、定质量ma=1 kg、mb=2 kg的小球a、b，o为光滑的水平固定转轴，与a、b两球心的距离分别为ao=0.6m、bo=1.2m。现从水平位置由静止释放轻杆，直至轻杆转到竖直位置。重力加速度g取10 m/s2，则下列判断正确的为（）a. 轻杆竖直时，a、b两球的瞬时速度大小之比为12b. 轻杆转动过程中，杆对b球的作用力始终沿着杆的方向c. 轻杆竖直时，杆对a球的作用力方向竖直向下d. 轻杆竖直时，转轴o对杆的作用力大小为50 n【答案】ad【解析】【详解】aa、b两球的角速度相等，运动的半径之比为1：2，因此瞬时速度之比为1：2，a正确；b在转动的过程中，杆对a做正功，对b一定做负功，因此

7、杆对b的作用力一定不会始终沿着杆，b错误；cab在转动过中满足机械能守恒，转动到竖直位置时 代入数据整理得 ，设杆对a的作用力竖直向下，大小为t1，则整理得因此杆对a球作用力方向竖直向上，c错误；d转到竖直位置时，对b小球整理得根据牛顿第三定律，a球对o点向下的压力为，b球对o点向下的拉力，因此轴对o点的作用力大小为50n，d正确。故选ad。7.如图所示，空间有一宽度为l的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，abc是由均匀电阻丝做成的等腰直角三角形线框，bc边上的高也为l。图示时刻，bc边与磁场边界平行，a点在磁场边界上。现使线框从图示位置匀速通过磁场区，速度方向始终与磁场边界垂直，若规定图示

8、线框的位置x=0，感应电流i沿逆时针方向为正，线框受到的安培力f方向向左为正，则下列图像可能正确的为（）a b. c. d. 【答案】ac【解析】【详解】ab进入磁场的过程中，线框切割磁感线的有效长度回路中的感应电流随时间均匀增加，根据楞次定律，电流方向为正，出磁场时，由于前后感应电动势抵消，电流也均匀增加，根据楞次定律，电流方向为负，因此a正确，b错误；cd线框所受安培力方向向左，出磁场时与入磁场时完全相同，方向也向左，因此c正确，d错误。故选ac。8.如图所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，处于原长状态。现有一小球以初速度 落在弹簀上端，某同学以初始时弹簧上端的位置为坐标原点，向下为坐标轴的

9、正方向，作出了小球下落过程中所受合力f与下落位移x的关系图像，其中小球下落至最低点时x=12cm，重力加速度g取10m/s2。根据图像可知（）a. 小球的质量m=2 kgb. 小球的初速度m/sc. 小球下落过程中的最大速度m/sd. 最低点时，弹簧的弹性势能ep=0.36j【答案】bd【解析】【详解】a初始位置时，弹簧的弹力为零，合力就是小球重力，因此小球质量为0.2kg，a错误；bd弹簧压缩4cm时，弹簧的弹力等于小球重力，根据可得弹簧的劲度系数在压缩x=12cm时小球速度减为零，这个过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒整理得，初速度此时最大弹性势能最大，为bd正确；c弹簧压缩x1=4c

10、m时，加速度减小到零，速度达到最大值，根据机械能守恒定律代入数据，解得c错误。故选bd。三、非选择题包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题共129分。9.某学习小组用图1所示的装置验证动能定理，操作步骤如下：(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度如图2所示，则其宽度为d=_mm。(2)把安装遮光条的滑块置于气垫导轨上，轻调导轨底部的调节旋钮，使气垫导轨水平。请借助图给器材，写出气垫导轨被调至水平的判断方法：_。(3)在滑块左端固定细线，细线跨过定滑轮悬挂质量为m的钩码，调节滑轮高度使细线与导轨平行，放手让滑块运动，

11、光电门1、2记录了被遮光的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离l，滑块和遮光条的总质量m。实验中，滑块质量_（填 “远大于”“远小于”或“接近”）钩码质量时，可认为合力对滑块做的功为mgl，算出滑块动能的增量为_。 （用题给字母表示），看两者是否接近相等，以验证动能定理。【答案】 (1). 7.6 (2). 给滑块一初速度，其经过光电门1、2的时间几乎相等 (3). 远大于 (4). 【解析】【详解】(1)1遮光条的宽度d=7mm+0.16mm=7.6mm。(2)2给滑块一初速度，其经过光电门1、2的时间几乎相等，此时可认为导轨水平。(3)3滑块质量远大于钩码质量时，钩码的重力接近绳子拉

12、力。4 10.某兴趣小组网购了一个多晶太阳能电池板，由于标签缺失，现欲测其电动势及内阻，操作如下：(1)他们选用量程为15v的电压表直接测量电池两极间的电压，电表指针位置如图1所示，则电池电动势约为_v。 (2)为进一步测量内阻，他们拟用图2所示的电路完成实验，若图中为理想电压表，则电池电动势e、内阻r、电压表示数u、电阻箱示数r之间的关系式为_。(3)连接电路后，他们完成了下表中数据的测量与计算，然后以u为纵坐标、为横坐标作出如图3所示的图线，则内阻的测量值为_。（保留3位有效数字）(4)他们又用图3的纵截距作为电动势的测量值，则电动势的测量值e测_ （填“”“或”=“）电动势的真实值e真；

13、若电压表的真实内阻为rv，电池的真实内阻为r，则_（用rv、r表示）。【答案】 (1). 140 (2). (3). 3.103.40均可 (4). (5). 【解析】【详解】(1)1由于量程15v，电压表读数14.0v。(2)2根据闭合电路欧姆定律整理得(3)3由图象可知斜率绝对值等于内电阻，为 (4)4该交点相当于外电阻r调到 时，电压表的读数，由于电压表不是理想电压表，测量值相当于电压表分得的电压值5 将上式测量值代入，得11.如图所示，在平面直角坐标系xoy的第一象限内存在半径r=m的圆形匀强磁场区域。边界与x、y轴均相切，磁感应强度b=2t，方向垂直于纸面向里。过磁场区域圆心o1，和

14、坐标原点o的直线交磁场区边界于p1、p2两点；第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度e=4103v/m。一带正电的粒子由p点以v0=1103m/s的初速度平行于x轴负方向射入磁场区域，已知粒子的比荷为=2.5102c/kg。忽略粒子所受的重力。求：(1)粒子做圆周运动的圆心o2与点p2之间的距离；(2)粒子从第一次进入磁场至第二次进入磁场所经历的时间。（结果可用根号表示）【答案】（1）2m；（2）【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律得解得由余弦定理，粒子圆周运动的圆心o2与点p2之间的距离即粒子将从p2点离开磁场。(2)如图所示由几何关系可知，粒子在圆形匀强磁场区域做圆周运动，由p2点

15、离开磁场，则p2的纵坐标粒子从第一次进入磁场至第二次进入磁场过程中所经历的时间包括：圆周运动的时间、磁场区域与电场区域之间的匀速直线运动的时间、匀强电场中的时间。圆周运动时间匀速运动时间匀变速直线运动所用时间因此总时间12.如图所示，光滑水平面上静止着质量m1=0.1kg的小球甲和质量m2 =0.2kg的小球乙，两球用轻绳连接并压紧一轻弹簧，弹簧与两小球均不拴接，初始时弹簧的压缩量x=3cn；在甲球的右侧x1处停放着质量m3=0.3kg，半径r=12cm的圆弧槽丙，槽的各个表面均光滑，下端与水平面相切。现烧断甲、乙之间的细线。且弹簧恢复原状前，甲球没有接触槽内。小球可视为质点，重力加速度g取1

16、0 m/s2。求：(1)x1至少为多少；(2)若甲球恰好能到达圆弧槽丙的顶端a，初始时弹簧储存的弹性势能ep为多少；(3)若初始时弹簧储存的弹性势能ep =1.20j，则甲球与圆弧槽丙作用后再次到达水平面时的速度为多少。【答案】（1）2cm；（2）0.24j；（3）【解析】【详解】（1）设弹簧恢复原状的瞬间，甲球恰好没有接触圆弧槽丙，甲的速度大小为v1、位移为x1，乙的速度大小为v2、位移为x2，由动量守恒定律0=m1v1-m2v2则有0=m1x1-m2x2由于x1+x2=x解得x1=2cm（2）弹簧恢复原状时，甲的速度大小设为v1，乙的速度大小设为v2，由动量守恒和能量守恒得0=m1v1-m

17、2v2解得甲与丙作用，到达顶端a时，获得的共同速度设为v3，由动量守恒和能量守恒得由式得（3）由第（2）问知，若ep=1.20j，甲球会从圆弧槽丙的a端飞出做斜抛运动，由于甲斜抛时与丙的水平速度相等，所以甲球下落时，还会再与丙作用一次，当甲落回水平面时，相当于甲、丙发生了一次弹性碰撞。由式知弹簧恢复原状时，甲球获得的速度v1=4.0m/s甲与丙发生弹性碰撞，设碰后甲的速度为、丙的速度为，由动量守恒和动能守恒得解得13.某同学用空饮料（塑料）瓶做以下实验他把少量液态乙醚装人瓶中并拧上瓶盖，静置一段时间后发现液态乙醚减少但还剩余少许，然后他不断扭转饮料瓶使容积不断减小，此时发现瓶内壁出现液滴，当瓶

18、内压强达到一定值时瓶盖被顶飞，瓶内和瓶口附近出现白雾。对上述现象下列说法正确的是_。a. 静置一段时间时，瓶内液态乙醚减少是蒸发现象，温度越高蒸发越快b. 当瓶内液态乙醚不再减少时，蒸发停止，此后没有乙醚分子从液体表面蒸发出来c. 扭转饮料瓶，内壁出现液滴，可见压强越大，饱和蒸气压越小d. 扭转饮料瓶，内壁出现液滴，是因为体积减小时，实际气压大于饱和气压e. 瓶盖被顶飞时，气体膨胀对外界做功，温度降低，饱和蒸气压变小，出现了液化现象【答案】ade【解析】【详解】a由于瓶盖拧紧，乙醚不会跑掉，液态乙醚减少一定蒸发现象，而且温度越高蒸发越快，a正确；b当瓶内液态乙醚不再减少时，达到了一种动态平衡，

19、单位时间内从液体表面蒸发出来的乙醚分子与回到液体中的乙醚分子相等，因此仍有乙醚分子从液体表面蒸发出来，b错误；c饱和蒸气压大小只与温度有关，与压强无关，c错误；d扭转饮料瓶，内壁出现液滴，是因为体积减小时，实际气压大于饱和气压现象，d正确；e瓶盖被顶飞时，气体膨胀对外界做功，内能减小，温度降低，从而饱和蒸气压变小，出现了液化现象，e正确。故选ade。14.如图所示，有一竖直放置的圆简，导热性能良好，两端开口且足够长，它由a、b、c三段粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2s、s、s。两活塞a、b的质量分别为2m、m，用长为4l的不可伸长的轻绳相连，把一定质量的气体密封在两活塞之间，活

20、塞静止在图示的位置。已知外界大气压强为p0，被封闭气体可视为理想气体，外界环境温度不变，忽略活塞与圆筒之间的摩擦，重力加速度为g，求：（i）图示位置轻绳的拉力为多少；（ii）慢慢把圆筒旋转至水平位置时，密封气体的压强可能为多少。【答案】（i）4mg；（ii）或【解析】【详解】(i)设密封气体的压强为p，对两活塞整体受力分析如图1所示，由平衡条件可得取活塞b受力分析，如图2所示，由平衡条件解得ft=4mg，(ii)圆筒转至水平位置时，密封气体的压强显然减小，体积膨胀，两活塞整体向a部分平移，若平移的位移小于l，对活塞分析，易知此时密封气体的压强为p0，由玻意耳定律得且解得若不满足上述条件，活塞平移的位移也只能为l，由玻意耳定律得解得即:若满足筒旋转至水平位置时，密封气体的压强若满足筒旋转至水平位置时