湘赣皖十五校2020届高三下学期第二次联考试题(5月) 物理 (含答案)

绝密★启用前2020届湘赣皖•长郡十五校高三联考第二次考试理科综合能力测试物理部分时量：150分钟总分：300分注意事项：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。回答第I卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡，上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。回答第II卷时，将答案写在答题卡上后写在本试卷上无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷（选择题，共126分）二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14〜18题只有一个选项符合题目要求。第19〜21题有多个选项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14•如图a为氢原子的能级图，大量处于n=2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图b，所示光电管阴极K时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为8V。则光图!◎-IS.6光图!◎-IS.6该光电管阴极K的逸出功为7.06eV吸收的光子能量为2.86eV跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应15.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.4m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,假设该同学的质量为60kg。忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功为(g=10m/s2)A.750JB.480JC.270JD.1470J16.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预言,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为△r(a的轨道半径小于b的轨道半径)，贝F'-二(/-Ar)n(/+Ar)A.b星公转的周期为(l+Ar)TB.a星公转的线速度大小为一t—/+Ar/C.a.b两颗星的质量之比为D.a、b两颗星的半径之比为一/-Ar/-Ar一电流表的原理如图所示。质量为m=20g的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k=2.0N/m。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小B=0.20T,方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于乔且ab=0.20m,当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度，不计通电时电流产生的磁场的作用(g=10m/s2)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为B'=0.40T若be=0.050m,此电流表的量程为Im=2.0A当电流表示数为零时，弹簧伸长10cm如图所示的装置中，在A端用外力F把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗糙的，并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑外力F—直增大绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力绳子A端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小19•甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方V2随x的变化图象如图所示，下列说法正确的是££os9汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为6m汽车甲的加速度大小为2m/s2汽车甲、乙在t=4s时相遇汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为2\：3m/s质量为m的带电小球由空中某点A无初速度地自由下落，在t秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强电场，再经过2t秒小球又回到A点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地，则1从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能减少了mg2t2匀强电芒匕场的大小为E=4mgq9整个过程中小球电势能减少了§mg2t282从A点到最低点的过程中，小球重力势能减少了3mg2t2如图所示，固定轨道由倾角为e的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导轨间距为L,上端用阻

切摩擦均不计。则下列说法正确的是A.杆MN中通过的最大感应电流Im值为R的电阻连接。在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m、接入电路的有效电阻为R的金属杆MN从斜导轨上某一高度处由静止开始（t=0）沿斜导轨匀加速下滑，经过时间t0杆MN滑至斜轨道的最底端P2Q2处，此时速度大小为v并撤去拉力，杆切摩擦均不计。则下列说法正确的是A.杆MN中通过的最大感应电流ImBLvBLvt04R~2RBLvt04R杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q=2mRv撤去拉力后，杆MN在水平导轨上运动的路程s=B2L1撤去拉力后，回路中产生的焦耳热为mv2第II卷（非选择题，共174分）三、非选择题：本卷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，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。（6分）用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t0；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t「t2…，计算出t02、毕…⑴挡光时间为t0时，重锤的加速度为a0。从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡a光时间为ti，重锤的加速度为aiO则f=(结果用t0和q表示)。0a作出r-i的图线是一条直线，直线的斜率为k,则重锤的质量M=(结果用n、a0k、m0表示)。心若重锤的质量约为300g，为使实验测量数据合理，铁片质量m0比较恰当的取值是。A.1gB.5gC.40gD.100g(9分)用DIS测电源电动势和内电阻电路如图a所示，R。为定值电阻。调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电压值U,通过变换坐标，经计算机拟合得到图线b，则该图线选取了为纵坐标，由该图线可得该电源电动势为V(结果保留两位有效数字)。现有三个标有“2.5V0.6A”相同规格的小灯泡，其I-U特性曲线如图c所示，将它们与图a中电源按图d所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r=Q,图a中定值电阻R0=0。(结果均保留两位有效数字)若将图a中定值电阻R0换成图d中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到0。(结果保留两位有效数字)(12分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,yv0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m,电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(-2h,-h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力。求：⑴电场强度E和磁感应强度B的大小之比；⑵带电粒子由Q点运动到出磁场的总时间。（20分）如图所示为过山车简易模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，A点为圆形轨道最低点，B点为最高点，水平轨道PN右侧的光滑水平地面上并排放置两块木板c、d,两木板间相互接触但不粘连，木板上表面与水平轨道PN平齐，小滑块b放置在轨道AN上。现将小滑块a从P点以某一水平初二速度v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，碰后a沿原路返回到B点时，对轨道压力恰好为0,碰后滑块b最终恰好没有离开木板d。已知：小滑块a的质量为m=lkg,c、d两木板质量均为M=3kg，小滑块b的质量也为M=3kg,c木板长为L］=2m，圆形轨道半径为R=0.32m,滑块b与两木板间动摩擦因数均为「=0.2,重力加速度g=10m/s2。求：（1）小滑块a与小滑块b碰后，滑块b的速度大小；（2）小滑块b刚离开长木板c时b的速度大小以及木板d的长度;（3）当木板d的长度为（2）中所求的值时，小滑块b刚滑上木板d时，本板d与地面间的动摩擦因数突然变为卩2=0.05，试分析小滑块b能否与木板d保持相对静止。若能，求出小滑块b距木板d右端的距离。若不能，求出小滑块b滑离木板d时，小滑块b和木板d的速度大小。（二）选考题（共45分。请考生在给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并将所选题目题号写在相应位置上。注意所做题目的题号必须与所选题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做第一题计分）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1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，气体分子的平均动能减小—定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律（2）（10分）如图所示，左右两个容器的侧壁都是绝热的，底部都是导热的且截面积均为S。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的轻活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0,两个活塞质量可忽略不计。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，第二次平衡时A上升了一定的高度。接着在A上缓慢加入一定质量的细沙，使活塞A回到第一次平衡的位置，此时氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求：■*1/*:J1h1芒:澄::VJhr（i）第二次平衡时氮气的气柱总长；（ii）恒温热水槽中热水的温度。34.［物理——选修3－4］（15分）（1）（5分）如图所示，一束截面为圆形（半径R=€2m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离D=3m。不考虑光的干涉和衍射，若玻璃半球对紫色光的折射率n=J2，则圆形亮区的面积为2（保留两位小数）；若将紫光改为白光，在屏幕S.上形成的圆形亮区的边缘（填单色光的种类）色V士二的光。

(2)(10分)已知一列简谐横波在t=0时刻的波形图象如图所示，波沿x轴正方向传播，再经过0.9s，B点第3次出现波峰。求：v/rn求该简谐横波的波速v及由图示时刻起，Q点第一次出现波峰所需要的时间;从图示时刻开始计时，试写出坐标为x=2m的质点的位移与时间的关系式。答案B【解析】从跃迁剑较商能级后能辐射出10种不同頻牢的光子，由S=10山=5•故吸收的光子能量E=E^-FV=2.86eV.B正购；跃迁过桜中所放出的光子最大能童为Elim=-0.54eV-(-13.6eV)=13.06eV,由丸电效庖方程E=加一W〉=fU及U=8V,可得该龙电令的遑出功W,=5.06eV.A钳锲:根据玻尔理论呼知跃迁过程中輻対出的光子能莹是不连续的由该龙电役的逸出功IV,.=5.06eV知.辐射出的差子能使其发生光赴效应的应该有彳种诒谋。A【解析】该同学做抛体运动•从起疣至达到聂大高度的过仪中，竖点方向做加速度为b的匀减速亢线运动』］/乎=°4纸竖克方向初速度9=0=4•水平方向做匀速.克找运动，则"=詔m/'=3tn/s,则起跣时的速度s=714+4=5m/s,该岡学的质量为60kg・银据动能定理律：W=-j-„^=750J,A正确。C【解析】双星系统靠相互问的万有引力提供向心力•用速庖大小相寻•则周期相导•所以力爰的周期为T.故A错误；抿扯題意可知•匚+吃=/讥一几=V•解得讥二匕奔讥二告竺，则有^才=牙签•枚D错谯。u呈公转的线速度s=竽=也厶严，坎13错洪‘双呈系统龛相互间的万有引力提供向心力•角速度大小相寻•向心力大小相寻•则有：札％/=皿％/・解得：些=空=更于•故C正确。故选GD【解析】为使电流表正常工作.作用于通有电浪的全总棒■MN的安培力必須向下•因此何埸应接正极•故A错谋。设电流表示数为零时评簧的伸长为X.则有〃喀=上卫心工=学=105・故1＞正确。设满量程时通过MN的电混强度为人•則Bh亦+ntg=以矗+卫)・代入散据得J=2・5A,故C错哄。设量程扩大后，磁感应恋度变为1/•则有21/人亦+mg=M^+A〉』'=y4」•代入散据得B'=CU0T•故B惜谋。2lnabB【解析】小球姑终处于平衡坎态，受力分析如图1,可看出当角度如題盘变化时，F—直衣增大•故B正确$斜面体船终挣止•受力分祈如图2•正交分解可得:Fy=Nzsin30°,由图1可知空在减小，故地面灯斜面体的摩擦力巧不为容且减小•牧A错i知当拴衣小球上的绳子与杆间的夬角为90°时.两縄子间夹角达到120°•绳子对■水平杆上的滑轮的合力大.小与雄子的拉力相年•故C错谋；绳子与球的结点速度分昶如图4所示•歼知井球的速厘为饮纶子A毘移动的速仗.为ircOs09故D错娱；故选分)分)BD【解析】曲图可知tZ随/的变化关系成一次莎故变化•故甲、乙两年均做匀变連克线运动•所以对于甲车在0〜9m时有：一诚=2%"•快入数摇解得奋=一2m/ro即甲的加速度大小为2m/M•同理可解得乙的加速度大小为1.m/sf-itBi;汽车甲停止询•甲.乙两车柏距最远时速履扫&且v=2m/s•根据位移一速農公式龙一分=2a^工•甲车的位移为8tn.AtA絡逞；根拡图象可知•甲从工=0处做匀减連运动■初连度g=6m/s•曲B项分祈知加連度大小为2m/几则中到奇止运动的时I可”=出=暫s=3sa.L所以甲的位移：心=琢一寺％几同理可得乙的位移：牝=齐匕r芳£=4$时•甲车巴停下，即3$內的住移为：叭=时一*处t2=（6X3-yX2X32）m=9m当t=4s时•乙车的位移：工乙=fa乙r=-yX1X42m=8m当z=4s时々.A%,两车并未相遇，故C偌泯$由田易知在丫一6m时®、乙两车的速度大小柑同•灯乙分圻根据速度和位移的关系可知"=2虹丫代入数据解得：u=2灯m/沢故D正确。AC【解析】由于v^gf.从怕电场开跆到小球迖动创最低点时小球动能戒少了皿=宁陀计,故A正砂’没电场强厘大小为E•加电场后小球的加速度大小为宀班蹩直向下方向为正方向•別曲-!-g/=v2i-^a<2iy“=叫解那幺=二_由牛披笫二定律得心=先严•联互解得电场力犬小Eq=UQ1Q亍“必B错洪。整个过程中电场力做的功-ymgX—^/*=*电场力做的功等于电势能的减小量•故螯个过粒中小球电势能减少了ywJr-故C正确：设从A点列最低点的高度为力，根据动能定理得：加讪_qE（h_吉gf2）=O,解得:人=备化从A点到最低点的过程中，小球支力势能减少了X=〃讪=,itD卅矣。ACD【解析】经分析可知•杆下滑到P：Q处时的速庫最大（设为％）,刚潸至水平导轨时回賂屮产生的感应电动势最犬.且最犬值为：&比时回路中逋过的感应电流最俎有：・=第解得：仁=黎,故A正确。杆MN洛斜导轨下滑的柜需为工=号爲，在杆MN沿斜导轨下滑的过程中，穿过回路的械通宣的变化为3O>=Bhr8s0•该过程回珞中产生的平均鸟应电动势为：E=g@•凹珞中逾it的平均感总电浪为7=备又尸兀•解得妒匹护^点B错谋•掀夬拉力后•杆血\'在水平导轨上做减速运动•设慕甘刻其11度犬.小为』，则比时回路中通过的感应电滾为1=啜\设此时杆的加逢度大小为s由牛桢第二定律有0L=〃s设在迪近于容的时间4札杆MN的遠度变化的大小为△巧有：“=爭由以上三式可得：苓务•1/卜=〃心5两边求和:孚令r=〃5解得”=孑僧•故C正确。撇夬拉力后•杆MN在乳平导轨上做减速运动直到停止•根络能爱牛血：Q=*q/,竝D正确。三、非选择题（一）必考题（6分）⑴孚（2分）K(3〉C(2分〉2020腐十五枝联考第二次考试理科综合参考答累一3【解析】(1)设挡光条的寬度为d•则重锤到达光电门的速度巳=牛・当档光时间为心时的速度5=齐①<o档克时间为乙时的速度v,=4②TOC\o"1-5"\h\z重傩在竖直方向做匀加速直线运动，则有.2a,h=^③2a,h=址④由①②3)④,解得启=刍«•>*7(2)根垢牛頓第二定律得心需+；：；：「⑤"仗+*—(“一/)〃陀K介g=M+nm.⑥由◎⑥解得:节狂+作出讣一,的图第的斛率•为八则止爲丸=k解得:M=斗哒叫(3〉至悽的威$约为300幻为了使至轻的加逢度不至于太大，戎把铁片取下放到重桂上时•加速度产生明显的变化，则铁片的质童不能衣小，也不能丸大•所以1g、5g和]00g壽不适合，故C正确。23.(9分)⑴吉(1分)5.0(2分)3.3<2分〉1・7(2分)4.9(4.7〜5・3均可)(2分)【斛析】⑴由闭合电珞欧烤定样:E=U+务(R+)再:吉=丛尹•卡+*、喫形成与电阻戚一次函数关系•则纵坐标只能取吉；則图象的截距为”=*=0・2•則有E=5.0V；图象的斜丰为&=也尹=1,则冇：R>+r=5.0n>A灯正當发光的电混为：/=0.6A;则B、C两灯的电流务0.3A.由图爰可知,B、C两灯的电压为0.5V；珞烷电圧为:[7=2.5V+0.5V=3V；则内压为：U内=(5-3)V=2V；则内阻为汀=磊n=yn=3.3n；则定值电阻为:R=(5-3.3)0=1.7Q.灯泡与电阻箱串联•灯泡与电阻中浣过的电流相备•故电阻箱阻值为灯泡电阻的两倍：则电阻箱两始的电压为灯泡两端电压的两倍•设灯泡两端电压为如电阻箝两端屯压为2U9则由闭合电珞欧拆定律可知：3U+洋=30•在图c找到对总的符合条件点(J=0・60AJJ=l.OV).(Z=O.15AJ；=1.SV),并作出直线找到与/-U图象的交点(1=0.47A,U=L15V).则电阻箱的阻值为：尺=卡=耳占尹C=4・89C(要求保由两住有效敖字几因此R=4.9fi(4.7〜5.3均可)。

24.(12分)【解析］<1)U子在电场中运动过程中•曲平牠运动规睜及牛锁第二定律得：TOC\o"1-5"\h\z2h=^h(1分〉A=y^(1分〉9Eq=?心得(1分〉社子到达O点时，沿一y方向的分速度巧=心=型•辿=3仃分〉速度与_r正方向的夹弟。满足tan。=二=1・°=45"玆子从MP的中盍垂支于MP进入儀场•垂点于NP射出磁场•粒子在廢场中的i±ltv=/2vif……(1分〉枕遺半径R=/2h.曲/B=加券仃分〉f=t(2淞子肛场中的运动时间「警蛀子在无场区运如间"獴證(1分〉(1分〉(1分〉(1分〉(1分〉(1分〉<1分〉(1分)(1分〉TOC\o"1-5"\h\z皈伽湖解析】⑴时皿清卑屋b扈:吨=祈普冬m=/rym/B(2^)滑坡□■与滑块&莊后，由A点运动到B盘*根斑机械能守晅吳:4■巩应=*帜时"ZmgR囲垢滑皱由抽速度Ft；4=4m/w--(2)阶堆m月潸块&发生弹性莊推；刚比一一吨十据®(1分)=-^-n-n^-F-^-A^t^-*(1得尙=4m/a…v'■广(1绅〔2丹滑块冲上匚木板至剛高开匚木板曲过税：Mn=M^+2M巧(14-w=*人越+4◎傀一戸山凶赳<1介)O解得出別焉肝长木蚯c眄&潘塩杓递度选—专计占m2比时c札机曲連度巧=飞-tu/$(1讦］A計块冲上d锂菊4±寒：股+盹=呱(1-AJt?+-X2jWuJ4-^ilIVf^c/*(1曲亠乩5in(1金)(3)少未蛾T的聲用为(◎中所求的值时，小踰焕矗刚滑上梯T時.未板£与地面闻的劫犀棹因栽宝釀变为理=口加，此时V2=-|-ttiAA巧=〒tnfir小滑块右flfc匀减速直械运动，抠规汀做匀加速直就远动。对小脅抉=fjng=2m/f^对和1她=泌址爷吐泌一1曲时闻E,后苗者緘理；手一跖一寻一勺一％TOC\o"1-5"\h\z24解得：h="^~倉fV*=可iA-^-S1「・，-・・，・"・"(2分)雄这■展时间内満焕(r酣怔移g=~|_g+“*、歸=寺><(■■)X-|-iu=专ni木扱d的位秽ixj=-|-(v1+%卅■=寺浚(亍一扌JX-g-m=-ym两舟的相对■便移，A・=mJj=-^-ttl>r/=O,jill番块&占木板』不可龍供持相对■静止会滑离出决(2芬〕说经时厠费后常块.&丛农粧d上潸离出兴"阳抉&的位科阿=毗氏一寺&点木褫川的毡#.备：工』=吗盹寸吒~出崙两者的相对41移；山二.竝，-儿—*/=()"5m斛得俺一〒缜另姑一枠缶爭滑盐&城术板』上潸离时；3=亍-2ti—2m/s,^—-^-+/?—1m/s*"…(2矗)33.（15分）⑴BCD（5分〉【解析】品体熄化时吸收热量，温度不变•分子势能增大•内能增枷，但分于平均动能不变•故A错谋；布朗达动是指悬浮在液体里的固体触牲的无规则运动，不長分子本身的运动•它是由于液体分子无规则运动对固体微粒碰垃的不均匀所造成的・因此它间接反映了液体分子的无序运动.故B正确；因气体绝热谢胀，故气体对夕卜效功•压强菽.小，但没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小•气体分子的动能减小，因而乳佟分子的平均动能减小•故C正确；一定质童的理想气体•如果压強不变•体积增大•由字=C，呼知