許昌市濟源市平頂山市2020屆高三物理下學(xué)期第三次聯(lián)考試題含解析

河南省許昌市濟源市平頂山市2020屆高三物理下學(xué)期第三次聯(lián)考試題含解析河南省許昌市濟源市平頂山市2020屆高三物理下學(xué)期第三次聯(lián)考試題含解析PAGE28-河南省許昌市濟源市平頂山市2020屆高三物理下學(xué)期第三次聯(lián)考試題含解析河南省許昌市、濟源市、平頂山市2020屆高三物理下學(xué)期第三次聯(lián)考試題（含解析)二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第14—17題只有一項符合題目要求,第18～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1。從氫氣放電管可以獲得氫原子的光譜，1885年，巴爾末發(fā)現(xiàn)這些譜線能夠用一個公式表示，即:,其中n=3，4,5,…，R=1。10×107m?1,這個公式稱為巴爾末公式.如圖所示為氫原子光譜中的三條譜線，下列對這三條譜線的描述正確的是（）A.Hα譜線光子能量最大B。Hβ譜線是電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時發(fā)出的C。Hγ譜線是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷時發(fā)出的D.每條譜線對應(yīng)核外電子繞核旋轉(zhuǎn)的一條軌道,任一譜線的頻率等于電子做圓周運動的頻率【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)，Hγ譜線光子能量最大，故A錯誤；B．巴爾末系的Hβ譜線是電子由激發(fā)態(tài)的高能級向第二能級躍遷時產(chǎn)生的，故B錯誤;C．Hγ譜線是電子在兩個激發(fā)態(tài)間躍遷發(fā)出的，是電子由激發(fā)態(tài)的高能級向第二能級躍遷時產(chǎn)生的,故C正確；D．電子躍遷時輻射的光子的頻率等于能級差值,與電子繞核做圓周運動的頻率無關(guān)，故D錯誤。故選C。2.太空中的射線暴是從很遠的星球發(fā)射出來的，當某次射線暴發(fā)生時，數(shù)秒內(nèi)釋放的能量大致相當于當前太陽質(zhì)量全部發(fā)生虧損時所釋放的能量。已知太陽光從太陽傳到地球需要的時間為t,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T,真空中的光速為c,萬有引力常量為G.則這次射線暴發(fā)生時所釋放的能量△E為（)A。 B。C. D?！敬鸢浮緽【解析】【詳解】設(shè)地球繞太陽運動軌道半徑為r，地球質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力公式得又聯(lián)立解得根據(jù)題意，射線暴發(fā)生時，能量大致相當于當前太陽質(zhì)量全部發(fā)生虧損所釋放的能量，即根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程解得，故B正確，ACD錯誤。故選B。3。如圖所示，豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的光滑圓環(huán),上P、Q兩點分別套有兩個質(zhì)量均為m的小球a和b，a、b用輕質(zhì)彈簧連接，開始時兩球靜止且距離剛好為R.現(xiàn)用力緩慢推動a球至圓環(huán)最低點M時，b球由Q點緩慢運動至N點（圖中未畫出），重力加速度為g。則b球在N點對圓環(huán)的壓力大小為（）A.mg B.mg C。mg D.mg【答案】A【解析】【詳解】當P轉(zhuǎn)到M點,Q轉(zhuǎn)到N點后，小球Q受力分析，如圖所示由于力的三角形與相似，對應(yīng)邊成比值，因此可得根據(jù)牛頓第三定律，b球在N點對圓環(huán)的壓力大小為，A正確，BCD錯誤.故選A.【點睛】，4。2019年1月21日，我國女子網(wǎng)球運動員李娜正式選國際網(wǎng)球名人堂，成為亞洲網(wǎng)壇第一個享受此項榮譽的球員.如圖所示，在某次訓(xùn)練中,她用網(wǎng)球拍擊球，使每只網(wǎng)球都從O點沿水平方向飛出（垂直網(wǎng)面）。第一只球直接擦網(wǎng)而過，落在對方場地A點處；第二只球落在自己一方場地B點后彈跳起來（球與地面碰撞后速度大小不變），剛好擦網(wǎng)而過也落在A點處。不計空氣阻力,則她第一次與第二次擊出球時的速度之比為（)A.2：1 B.2：3 C。3：1 D。1：1【答案】C【解析】【詳解】由平拋運動的規(guī)律可知，兩球分別被擊出至各自第一次落地的時間是相等的．由于球與地面的碰撞是完全彈性碰撞，設(shè)第一球自擊出到落地時間為t1，第二球自擊出到落地時間為t2，則t2=3t1由于一、二兩球在水平方向均為勻速運動，水平位移大小相等，設(shè)它們從O點出發(fā)時的初速度分別為v1、v2，由x=v0t得v1=3v2所以有故選C。5。如圖所示，平面直角坐標系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，邊界過原點O和y軸的點a（0，L)。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(不計重力）從a點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的b點射出磁場，此時速度方向與x軸正方向的夾角為60°，則下列說法正確的是（）A.電子在磁場中的運動時間為B.ab長度2LC.磁場的磁感應(yīng)強度為D.磁場區(qū)域圓心的坐標為【答案】BD【解析】【詳解】A．電子在磁場中做勻速圓周運動，粒子運動軌跡如圖所示設(shè)電子軌道半徑為R,由幾何知識，電子轉(zhuǎn)過的圓心角,則有解得電子在磁場中運動時間而周期為解得,故A錯誤;B．根據(jù)幾何關(guān)系，可得ab長度為故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有且解得，故C錯誤;D．設(shè)磁場區(qū)域的圓心坐標為（x，y），根據(jù)幾何關(guān)系有,故D正確。故選BD。6。如圖所示為某人設(shè)計一個汽車“再生能源裝置”原理簡圖，在車廂底部靠近車輪處固定永久磁鐵,剎車時接通裝在車輪上的線圈，將汽車的一部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來。圖中五個扇形區(qū)域勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B，五個形狀與磁場邊界形狀完全相同的線圈對稱地固定在車輪內(nèi)側(cè)，已知車軸到線圈內(nèi)側(cè)的距離為r1，到線圈外側(cè)的距離為r2,車輪的半徑為R.若剎車過程中的某時刻車速大小為v，則此時（)A。車輪轉(zhuǎn)動的角速度為B.某個線圈進入或者出磁場時產(chǎn)生的電動勢大小為C.某個線圈進入或者出磁場時產(chǎn)生的電動勢大小為D.線圈受到磁場的阻尼作用，進而也起到輔助剎車的作用【答案】ACD【解析】【詳解】A．以車軸為參考系,車輪邊緣的線速度為，因此轉(zhuǎn)動的角速度①A正確;BC．某個線圈進入或者出磁場時產(chǎn)生的電動勢大小為②由①②聯(lián)立得B錯誤C正確；D．根據(jù)“來拒去留”安培力阻礙汽車前進，因此起到輔助剎車的作用，D正確；故選ACD。7.如圖所示，一輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,處于自然伸長狀態(tài).一個質(zhì)量為m的小球從彈簧正上方高為h處由靜止釋放，小球與彈簧接觸的一瞬間即粘在一起，不再分開，此后彈簧的最大伸長量為h不計空氣阻力和能量損失,重力加速度為g,則（)A。彈簧的最大壓縮量與最大伸長量相等B.小球與彈簧接觸后下降至最低點過程中，小球重力的功率一直減小C。彈簧處于最大伸長量時,彈簧具有的彈性勢能為mghD。從最低點到彈簧最大伸長量過程中，小球的重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大【答案】CD【解析】【詳解】A．小球在平衡位置時速度最大，此時mg=kx0即彈簧此時被壓縮x0；小球以平衡位置上下振動時,最高點和最低位置關(guān)于平衡位置對稱，設(shè)振幅為A，則彈簧的最大壓縮量為A+x0，最大伸長量為A—x0，選項A錯誤;B．小球與彈簧接觸后下降至最低點過程中，小球的速度先增加后減小，則由P=mgv可知，重力的功率先增加后減小，選項B錯誤；C．由能量關(guān)系可知，彈簧處于最大伸長量時即彈簧具有的彈性勢能為mgh，選項C正確；D．從最低點到彈簧最大伸長量過程中,小球的動能、重力勢能以及彈簧的彈性勢能之和保持不變,小球的動能先增加后減小,則小球的重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大，選項D正確。故選CD。8。一水平光滑絕緣細直長桿固定于靜電場中,沿細桿建立坐標軸x，以處的O點為電勢零點，如圖a所示。細桿各處電場方向沿x軸正方向，其電場強度E隨x的分布，如圖b所示。細桿上套有質(zhì)量為、電荷量為的帶電小環(huán)（可視為質(zhì)點）。帶電小環(huán)受沿x軸正向的恒力F的作用，從O點由靜止開始運動，帶電小環(huán)在處的加速度為2m/s2。在小環(huán)的運動過程中，下列說法正確的是（）A.帶電小環(huán)受的恒力F為2。0NB.帶電小環(huán)運動區(qū)間內(nèi)的電勢最低值為-3。0×106VC。帶電小環(huán)在處動能為0。8JD。帶電小環(huán)在時，其電勢能與動能之比為【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知,當時則此時小環(huán)所受電場力為由牛頓第二定律可得所以A錯誤；B．由題意可知,小環(huán)向x軸正方向運動時，電場力做負功，當從O點由靜止開始運動到某處時，合力做功為零時,此處的電勢是最低的,則由圖象可得則,由合力做功為零，即電場力做功為解得此處的電勢最低,則為所以B正確；C．當時，由圖可知，此處的電場強度為由O點到此處，由動能定理得則此處的動能為所以C錯誤；D．當時，由圖可知,此處的電場強度為由O點到此處,由動能定理得則此處的動能為此處的電勢能為則電勢能與動能之比為所以D正確.故選BD。三、非選擇題:共174分。第22—32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分9.某興趣小組利用小球的自由落體運動測定重力加速度。(1)如下圖是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，照片中的數(shù)字是小球距起始落點O的距離，單位是cm。已知頻閃儀每隔0.04s閃光一次，則測得的重力加速度為_____m/s2(保留3位有效數(shù)字)(2）如上右圖所示是該小組同學(xué)改進的實驗裝置。將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時間分別為△t1、△t2,若已測得小球的直徑為d，兩光電門之間的距離為h，忽略空氣阻力,則測得的重力加速度的關(guān)系式為_____（用題中所給字母表示)。本實驗中“用小球通過光電門的平均速度表示小球球心通過光電門的瞬時速度”，但從嚴格意義上講是不準確的,小球通過光電門的平均速度_____（選填“大于"或“小于”）小球球心通過光電門的瞬時速度?！敬鸢浮?1).9。69m/s2（2)。(3)。小于【解析】【詳解】（1）[1]．根據(jù)△h=gT2，得(2）［2］．根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球通過兩光電門的速度分別為根據(jù)可知(3)[3]．小球通過光電門的平均速度等于該過程中間時刻的瞬時速度，因小球做加速運動,在中間時刻時小球球心還沒到達光電門位置，所以小球通過光電門的平均速度小于小球球心通過光電門的瞬時速度。10.垃圾分類是社會文明水平的一個重要體現(xiàn)，是一種“新時尚”.電子產(chǎn)品多是屬于有害垃圾，某?？萍忌鐖F成員卻把這些垃圾變“害"為“利"，同時提升自己解決實際問題的能力.他們收集了一個手機廢電池(電動勢E標稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）、舊臺燈中的電容器(用C表示）等電子元件，又在實驗室找到下列器材:A．電流表A（量程100mA，內(nèi)阻很?。〣．滑動變阻器R1（0～2k，額定電流0.1A）C．電阻箱R2(0-999。9）D．單刀單擲開關(guān)(S1)一只，單刀雙擲開關(guān)（S2）一只，導(dǎo)線若干E．電流傳感器（與電腦相連，能描繪出電流隨時間變化的圖線）（1)選用上述器材測量廢電池的電動勢E和內(nèi)阻r：①在虛線框中畫出實驗電路原理圖____________（標注所選用器材符號）②該社團的同學(xué)在實驗中測得多組數(shù)據(jù)，然后通過作出如圖所示的線性圖象處理數(shù)據(jù),則電源電動勢為_____V，內(nèi)電阻為_____。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）根據(jù)所學(xué)的物理知識，他們利用上述器材設(shè)計了如下圖所示的電路，來判斷收集到的電容器是否損壞。閉合開關(guān)S1，如果電容器沒有損壞關(guān)于電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,下列說法正確的是_____。A．不偏轉(zhuǎn)B．偏轉(zhuǎn)至最右邊C．偏轉(zhuǎn)至中間刻度D．偏轉(zhuǎn)一下又返回最左邊（3)如果電容器沒有損壞，同學(xué)們想估測該電容器的電容.用上述器材連成如圖甲所示的電路進行測量,步驟如下：①先使開關(guān)S2與1端相連，電源給電容器充電（充滿）；②開關(guān)S2再擲向2端,電容器放電,此時電路中有短暫的電流,傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的i—t曲線如圖乙所示；③根據(jù)圖象估算出電容器在全部放電過程中釋放的電荷量。則該電容器的電容C為_____F。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】(1）。見解析(2）.3。5V(3).7。0Ω(4).D（5）.6.6×10-4F【解析】【詳解】(1）［1]由于所給器材沒有電壓表，因此利用電流表和電阻箱，采用“安阻法”測電源電動勢和內(nèi)電阻，電路如圖所示［2］[3］根據(jù)閉合電路歐姆定律整理得斜率為電動勢,與縱軸截距的絕對值等于內(nèi)電阻，由圖象可知，（2）［4］閉合電鍵后，給電容器充電過程，充電完畢,回路電流又減小到零，因此指針偏轉(zhuǎn)一下又返回最左邊，D正確，ABC錯誤。故選D.（3）[5]圖象與時間軸圍成的面積為釋放的電荷量，通過圖象可看出有29個小格,則電荷量為根據(jù)可得電容大小11.如圖所示,光滑絕緣水平桌面上固定有一半徑為R、關(guān)于OB所在直線對稱的圓弧形光滑絕緣軌道ABC，在桌面內(nèi)加一沿OB方向、場強大小為E的水平勻強電場?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為+q的絕緣小球從軌道左側(cè)某位置P以垂直O(jiān)B所在直線的初速度v0拋出,小球恰好從沿圓弧軌道A點的切線方向進軌道(已知OA與垂直O(jiān)B的直徑之間的夾角為）,并最終從C點離開圓弧軌道。試求：(1)小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小;(2)小球速度再次恢復(fù)為v0時，距最初拋出點的距離.【答案】(1）;（2）【解析】【詳解】(1)小球做類平拋運動，恰好過A點時速度為vA，有從A到B，只有電場力做功，有在B點，對小球,根據(jù)牛頓第二定律則由牛頓第三定律，有小球?qū)壍赖膲毫β?lián)立解得(2)小球沿垂直電場方向的位移為從拋出點到A,由動量定理得由于對稱性可知,小球從C點離開圓弧軌道到Q點（關(guān)于OB對稱）位置時,速度再次恢復(fù)為v0，所用的時間和從拋出點到A的時間相等，設(shè)PQ的距離為L，由幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得12.如圖所示，在水平面上的A、B兩點分別放置著物塊甲和乙（均可看作質(zhì)點），在C點固定有光電門,在D點固定一擋板,四點等間距排布，相鄰兩點間距均為L=1m。在物塊乙上固定有遮光片,物塊甲的質(zhì)量為m1=1kg，物塊乙（包括遮光片)的質(zhì)量為m2=2kg水平面上B點右側(cè)光滑，B點左側(cè)粗糙，兩物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)=0.5,現(xiàn)對物塊甲施加一個恒定的水平推力，使物塊甲由靜止向右運動當物塊甲運動到AB中點時撤去推力，物塊甲繼續(xù)向右運動并與物塊乙發(fā)生彈性正碰,測得碰后物塊甲的速度大小v1=m/s,物塊乙先后通過光電門的時間間隔△t=1。8s。不計物塊乙與擋板相碰的時間,物塊乙與擋板的碰撞能量損失不可忽略，g=10m/s2.求:(1)對物塊甲施加的恒定水平推力為多大？(2)甲、乙兩物塊最終能否再次發(fā)生彈性碰撞？若能碰撞，試求出二者碰后的速度；若不能碰撞,試求出兩物塊最終相距多遠？（3）在B點碰撞以后，乙比甲多運動多長時間？【答案】（1）35N；（2)不會，；(3)3.4s【解析】【詳解】（1)取向右為正方向,兩物塊發(fā)生彈性碰撞,由于甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量,因此碰撞后物塊甲返回，所以碰撞后甲的速度為設(shè)物塊甲碰前的速度大小為v0，碰后乙的速度大小為v2,碰撞過程動量守恒、能量守恒，則有:解得物塊甲從A到B整個過程，根據(jù)動能定理有解得(2）設(shè)甲停下的位置離B點的距離為x1，根據(jù)動能定理有：解得設(shè)物塊乙與擋板碰撞后的速度大小為v3，則解得設(shè)乙物塊停下的位置離B點的距離為x2，根據(jù)動能定理有：解得則兩物塊停下時相距的距離所以不會再次相碰，兩物塊最終先后停下來,相距.（3）碰撞后，設(shè)甲運動的時間為t1，根據(jù)動量定理有:解得碰撞后，乙從B點開始再回到B點所用時間物塊乙從B點向左運動的時間為t3,根據(jù)動量定理有解得因此甲停下后，乙多運動的時間為（二)選考題：共45分.請考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選道作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。［物理—選修3—3]13.泡菜是把干凈的新鮮蔬菜放在低濃度的鹽水中腌制一段時間，鹽就會進入蔬菜,再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵,就制成了有特殊風(fēng)味的腌制品。則下列說法正確的是（）A。食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性B.在腌制過程中，有的鹽分子進入蔬菜內(nèi),也有鹽分子從蔬菜里面出來C。鹽分子的運動屬于布朗運動，溫度越高現(xiàn)象越明顯D.鹽水溫度升高,每個鹽分子運動的速率都會增大E.如果讓腌制蔬菜的鹽水溫度升高，鹽分子進入蔬菜的速度就會加快【答案】ABE【解析】【詳解】A．晶體的排列的有規(guī)則的，因此食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性,A正確；B．由于分子永不停息的做無規(guī)則運動，在腌制過程中，有的鹽分子進入蔬菜內(nèi)，也有鹽分子從蔬菜里面出來，B正確；C．鹽分子運動屬于擴散，溫度越高現(xiàn)象越明顯，C錯誤；D．鹽水溫度升高,絕大多數(shù)的鹽分子運動的速率會增大,但也有個別分子的運動減小，D錯誤;E．溫度是分子平均動能的標志，如果讓腌制蔬菜的鹽水溫度升高，鹽分子進入蔬菜的速度就會加快,E正確.故選ABE。14.如圖所示，粗細均勻、兩端開口的U管豎直放置，兩管的豎直部分高度為20cm，水平部分BC長14cm，內(nèi)徑很小,空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段。當空氣柱溫度為T0=273K、長為L0=8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm,AB管內(nèi)水銀柱長也為2cm.已知大氣壓強p0=76cmHg,求:①右邊水銀柱總長是多少?②當空氣柱溫度升高到546K時，左邊的水銀柱與右邊水銀柱上表面高度差是多少？③在保證水銀不溢出的情況下，溫度至少要升高到多少，空氣柱長度最長？【答案】①6cm;②3。6cm③980K【解析】【詳解】①因為水銀柱處于平衡狀態(tài)，則有解得：右邊水銀柱總長是②當左邊水銀全部進入AB管時，右邊豎直管中水銀柱高也為4cm,此時氣體壓強為P2＝80cmHg，空氣柱長度L2=（8+2+2）cm=12cm對封閉氣體,初態(tài)：p1＝78cmHg，L1＝8cm,T0＝273K由理想氣體狀態(tài)方程得T2=420K＜546K所以當空氣柱溫度升高到546K時，左側(cè)的水銀柱已經(jīng)全部進入到左管中，這時空氣柱長度為L3，由理想氣體狀態(tài)方程可得L3=15.6cm這時左邊的水銀柱與右邊水銀柱上表面高度差③當左管中水銀柱上表面恰好上升到管口時，空氣柱長度最長,此時右邊有2cm長的水銀柱停在管的水平部分，則空氣柱總長為：L4=（20—4）cm+（14-2）cm=28c