江西逝校2020届高三物理下学期4月联考试题含解析

江西逝校2020届高三物理下学期4月联考试题含解析江西逝校2020届高三物理下学期4月联考试题含解析PAGE24-江西逝校2020届高三物理下学期4月联考试题含解析江西省九校2020届高三物理下学期4月联考试题（含解析）第Ⅰ卷(选择题共48分)一、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1～3题只有一项符合题目要求,第4~8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。氢原子能级如图所示，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm，以下判断正确的是(）A。氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nmB.用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级C。一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D.用波长为633nm的光照射，能使氢原子从跃迁到的能级【答案】C【解析】【详解】A．由及氢原子能级关系可知，从n=2跃迁到n=1时释放的光子波长约为122nm,故选项A错误；B．波长325nm的光子能量小于波长122nm的光子能量,不能使氢原子从n=1跃迁到n=2的能级，故选项B错误；C．一群处于n=3能级氢原子向低能级跃迁时最多有3种可能，因此最多产生3种谱线，选项C正确;D．从n=3跃迁到n=2的辐射光波长=656nm，所以,只有入射光波长为656nm时,才能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级，选项D错误.故选C。2.考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁竖一标志杆，在车以10m/s的速度匀速行驶过程中，当车头与标志杆的距离为20m时，学员立即刹车，让车做匀减速直线运动,车头恰好停在标志杆处,忽略学员的反应时间,则A.汽车刹车过程的时间为4sB。汽车刹车过程的时间为2sC.汽车刹车时的加速度大小为5m/s2D.汽车刹车时的加速度大小为0。25m/s2【答案】A【解析】根据位移速度公式可得，解得，刹车时间，故A正确．3。如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、（已知)的两物块、相连接，弹簧处于原长，三者静止在光滑的水平面上。现使获得水平向右、大小为的瞬时速度,从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的图像如图乙所示，从图像提供的信息可得（)A.到时间内弹簧由原长变化为压缩状态B。在时刻，两物块达到共同速度,且弹簧处于压缩状态C.时刻弹簧的弹性势能为6JD.在和时刻,弹簧均处于原长状态【答案】D【解析】【详解】AB．由题图可知,0到t1时间内，B减速，A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s,此时弹簧处于伸长状态；从题图中可知，t3到t4时间内，A做减速运动，B做加速运动,弹簧由压缩状态恢复到原长，即t3时刻弹簧处于压缩状态,t4时刻弹簧处于原长，故AB错误；CD．由题图可知,t1时刻两物体速度相同,都是2m/s，又知A、B组成的系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得其中v0=6m/s，v2=2m/s,解得m1：m2=2：1所以m1=2kg,在t3与时刻根据能量守恒定律可得其中v3=2m/s,联立解得EP=12J，故C错误D正确。故选D。4.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.图为一简化后的跳台滑雪的轨道示意图，运动员（可视为质点）从起点由静止开始自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点。已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40,斜坡与水平面的夹角，运动员的质量（重力加速度，阻力忽略不计)。下列说法正确的是（）A。运动员到达A点时对轨道的压力大小为1200ＮB.运动员从起点运动到B点的整个过程中机械能不守恒C.运动员到达A点时重力的瞬时功率为104ＷD.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为【答案】A【解析】【详解】ABC．运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功，机械能守恒；运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒，所以由牛顿第二定律可得得N=1200N故A点时对轨道的压力大小为1200N；此时速度沿水平方向，故重力的瞬时功率为零,故A正确BC错误；D．由，，可得故D错误。故选A。5.如图所示，相距L的两平行光滑金属导轨间接有两定值电阻和，它们的阻值均为.导轨（导轨电阻不计）间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为、电阻也为的金属棒在恒力的作用下由静止开始运动,运动距离时恰好达到稳定速度.运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到速度达到稳定的过程中（）A。电阻上产生的焦耳热为B.电阻上产生的焦耳热为C.通过电阻的电荷量为D.通过电阻的电荷量为【答案】AD【解析】【详解】AB．金属棒由静止运动到速度达到稳定过程，利用功能关系得,—W安=Q总所以金属棒上的电流是R1的两倍，由Q=I2Rt可知,金属棒消耗的焦耳热是每个定值电阻消耗的焦耳热的4倍，即所以A正确B错误。CD．又由电荷量，，，可知故C错误，D正确。故选AD。6.如图所示，是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点,，，电场线与矩形所在平面平行。已知点电势为20V，点电势为24V，点电势为12V,一个质子从点以速度射入此电场，入射方向与成45°角,一段时间后经过Ｃ点.不计质子的重力，下列判断正确的是（）A。电场强度的方向由b指向dB。c点电势低于a点电势C.质子从b运动到c,所用的时间为D。质子从b运动到c，电场力做功为4eV【答案】BC【解析】【详解】AB．连接bd，bd两点的电势差为24V-12V=12Vad两点的电势差为20V-12V=8V因,故将bd分成3份，每一份表示4V,如图所示，e点的电势一定为20V，连接ae即为等势线,f的电势为16V，连接fc,由几何知识得知，fc∥ae，则知c的电势是l6V，故a点电势高于c点的电势,强场的方向垂直于等势线，则知场强的方向垂直于ae向上，不是由b指向d,故A错误，B正确;C．由于bc两点电势分别为24V、16V，则bc中点O的电势为20V，则a、e、O在同一等势面上，由于ab=bO=L，∠abc=90°，则∠baO=∠bOa=45°因为电场线与等势线aO垂直,所以场强的方向与bc的夹角为45°，质子从b运动到c时做类平抛运动,沿初速度v0方向做匀速直线运动,则运动时间为故C正确；D．若质子由b到c,因bc间的电势差为24V-16V=8V则电场力做功W=eU=8eV故D错误。7.如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，，现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度相同的带正电粒子（不计重力）．已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，在磁场中运动时间最长的粒子经历的时间为t0．则下列判断正确的是A.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0B.该匀强磁场的磁感应强度大小为C.粒子在磁场中运动的轨道半径为D。粒子进入磁场时的速度大小为【答案】ABC【解析】【详解】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,垂直AC边射出粒子在磁场中运动的时间是T，即T=t0，则得周期T=4t0,故A正确．由T=得,．故B正确．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ,则有，得θ=画出该粒子的运动轨迹如图,设轨道半径为R，由几何知识得：

+Rcos30°=d，可得，故C正确；根据，解得．故D错误．故选ABC点睛：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．找联系:轨迹半径与磁感应强度、速度联系;偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系．用规律:牛顿第二定律和圆周运动的规律．8.宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为的粗糙斜面上由静止开始下滑,帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即，为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度与速度的关系图象如图乙所示,已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为、，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为，星球的半径为，引力常量为，忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出（)A。滑块的质量为B。星球的密度为C.星球的第一宇宙速度为D.该星球近地卫星的周期为【答案】ABC【解析】【详解】ABC．带风帆的滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用,沿斜面方向，由牛顿第二定律得：而F=kv，联立可得由题意知，即滑块的质量星球的表面重力加速度根据和可得星球的密度根据可得星球的第一宇宙速度故选项ABC正确；D．根据可得该星球近地卫星的周期故选项D错误。故选ABC。第Ⅱ卷（非选择题共62分）二、非选择题（本题包括必考题和选考题两部分,共62分.第9题~第12题为必考题，每个试题考生都必须作答，第13题～第16题为选考题，考生根据要求作答)（一)必考题9。如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的小金属球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H≫d）,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:(1）如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d＝________mm；(2）多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图像如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及金属球的直径d满足表达式________________时,可判断小球下落过程中机械能守恒；(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将_____（填“增加”“减小”或“不变"）。【答案】（1）.6.860(2）。(3）。增加【解析】【详解】（1）[1］根据螺旋测微器读数规则得读数为：6.5mm+36。0×0。01mm=6.860mm(2）［2]若要满足机械能守恒，则金属球减小的重力势能等于金属球增加的动能，则有即解得（3)由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多，故增加下落高度后,则ΔEp－ΔEk将增加10.某同学欲将量程为300的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表.可供选择的实验器材有：A．微安表头G（量程300,内阻约为几百欧姆）B．滑动变阻器（0～10）C．滑动变阻器（0～50）D．电阻箱（0～9999。9）E．电源（电动势约为1。5V）F．电源（电动势约为9V）G．开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的位置；②断开,闭合，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏;③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200，记下此时电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中电源应选用_____（填“”或“"），滑动变阻器应选用____（填“”或“”).(2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为Rg=______。(3）实验测得G内阻Rg＝500Ω,为将G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G并联。（保留一位小数）(4）接着该同学利用改装后的电流表A，按图乙电路测量未知电阻Rx的阻值。某次测量时电压表V的示数为1。20V，表头G的指针指在原电流刻度的250处，则Rx＝_______Ω.(保留一位小数）【答案】(1)。E2(2)。R2（3）.(4）.0。5(5）。4.3【解析】【详解】（1）[1］[2]电流表G的内阻约为几百欧姆，为提高测量精度，滑动变阻器的阻值应大些,故选R2；为减小实验误差，电源电动势应尽可能大些，电源最好选用E2。（2)[3］步骤③中闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值,使G的示数为200μA，此时电阻箱的电流为100μA，则此时电阻箱的阻值应为电流计G阻值的2倍，即（3）[4]实验测得G的内阻Rg=500Ω,为将G改装成量程为0．3A的电流表，应选用阻值为的电阻与G并联。(4）[5］改装后的电流表的内阻为表头G的指针指在原电流刻度的250μA处,此处对应的实际电流为电压表V的示数为1.20V，则11.如图所示，一质量、电荷量的带负电小球P自动摩擦因数＝0.5、倾角的粗糙斜面顶端由静止开始滑下，斜面高，斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中，场强E=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场，水平面上放一静止的不带电的质量也为的四分之一圆槽Q，圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径.（，，g=10m/s2）.求:（1）小球P运动到水平面时的速度大小；（2）通过计算判断小球P能否冲出圆槽。【答案】（1）v=5m/s；（2)没有冲出圆槽【解析】【详解】（1）根据受力分析可知,斜面对P球的支持力为：N=qEsinθ+mgcosθ根据动能定理得：解得：v=5m/s（2）设当两者速度相等时,小球上升的高度为H，根据水平方向动量守恒得:代入数据：根据机械能守恒得：代入已知数据得：H=0。625m〈R所以小球没有冲出圆槽12。如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为37°，导轨间距为1m，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒ab和以a′b′的质量都是0.2kg，电阻都是1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B的大小相同．让a′b′固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8W．求：（1)ab下滑的最大加速度；（2）ab下落了30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q为多大？(3）如果将ab与a′b′同时由静止释放,当ab下落了30m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q′为多大?(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）【答案】（１)4m/s2（２）Q＝30J（３）Q`＝75J【解析】【详解】试题分析:（1）当ab棒刚下滑时，ab棒的加速度有最大值:a=gsinθ－μgcosθ＝4m/s2（2)ab棒达到最大速度时做匀速运动，其重力功率等于整个回路消耗的电功率,则有：mgsinθ•vm=P电＝8W，则得:ab棒的最大速度为：vm=由P电=得:B=0.4T。根据能量守恒得:mgh=Q+mv2+μmgcosθ×，解得:Q＝30J（3）将a′b′固定解除，a′b′和ab棒达到最大速度时做匀速运动,根据共点力平衡条件:μmgcosθ+=”mgsinθ”解得:v=5m/s根据功能关系:2mgh=2×mv2+2×μmgcosθ×，解得：Q`=75J考点:本题考查功能关系、平衡条件、牛顿运动定律．（二）选考题(共15分．请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.注意所做题目的题号必修与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题.如果多做,则每学科按所做的第一题计分。【物理—选修3—3】13。下列说法正确的是_______.A。在自发过程中，分子一定从高温区域扩散到低温区域B.气体的内能包括气体分子的重力势能C。气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但气体压强不一定增大D。夏天和冬天相比,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大E.理想气体等压压缩过程一定放热【答案】CDE【解析】【详解】A．扩散现象是分子的无规则热运动,分子可以从高温区域扩散到低温区域，也可以从低温区域扩散到高温区域，故A错误；B．气体内能中不包括气体分子的重力势能，故B错误；C．气体的压强与分子对器壁的平均撞击力、单位时间内打到器壁单位面积上的分子数两个因素有关，气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，若同时气体的体积增大，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少，则气体的压强不一定增大，故C正确;D．根据相对湿度的定义：相对湿度=，可知在相对湿度相同的情况下，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，则绝对湿度较大，故D正确；E．根据理想气体状态方程，气体等压压缩过，压强不变,体积减小,温度一定降低,内能也减小，即△U＜0；再根据热力学第一定律W+Q=△U，体积减小,外界气体做功，W＞0，则Q＜0,所以理想气体等压压缩过程一定放热，故E正确。故选CDE。14。如图所示，质量为m＝10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中,开始时活塞距气缸底高度h1＝40cm．此时气体的温度T1＝300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q＝420J，活塞上升到距气缸底h2＝60cm．已知活塞面积S＝50cm2，大气压强P0＝1．0×105Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取10m/s2．求：（1）当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2．（2）给气体加热的过程中，气体增加的内能ΔU．【答案】(1)(2)【解析】【详解】①缓慢对气体加热,气体做等压变化，有②由热力学第一定律可得其中P=因此可得（2分）【物理-选修3-4】15。如图所示，甲、乙两列简谐横波分别沿轴正方向和