廣東省實驗中學2020屆高三物理下學期2月試題含解析廣東省實驗中學2020屆高三物理下學期2月試題含解析PAGE22-廣東省實驗中學2020屆高三物理下學期2月試題含解析廣東省實驗中學2020屆高三物理下學期2月試題（含解析)第Ⅰ卷一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5~8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.下列四幅圖的有關說法中正確的是()A。圖（l）中的α粒子散射實驗說明了原子核是由質子與中子組成B。圖（2)中若改用綠光照射,驗電器金屬箱一定不會張開C。圖（3）一群氫原子處于n=4的激發態,最多能輻射6種不同頻率的光子D。圖（4）若原子核C、B能結合成A時會有質量虧損，要釋放能量【答案】C【解析】A：α粒子散射實驗說明了原子的核式結構，故A項錯誤．B：紫外線照射金屬板時能產生光電效應，換用綠光照射金屬板可能會產生光電效應，驗電器金屬箱可能會張開．故B項錯誤．C：一群氫原子處于n=4的激發態，能輻射不同頻率的光子種數最多為．故C項正確．D：原子核C、B結合成A時,核子平均質量增大,質量增大，要吸收能量．故D項錯誤．2。高速公路上為了防止車輛追尾事故，除了限速外還要求保持一定的車距．假設平直的高速公路上某汽車行駛的速度為v0=30m/s，剎車時阻力是車重的0。6倍，司機的反應時間為0。5s，為保證安全,車距至少應是（將車視為質點，前車有情況時可認為其速度為零，g取10m/s2）A.75m B。82。5m C.90m D。165m【答案】C【解析】反應時間內，汽車通過距離剎車到停止，由動能定理得，解得：為保證安全,車距．故C項正確，ABD三項錯誤．3。三顆衛星圍繞地球運行的三個軌道如圖所示,1、3為圓軌道，2為橢圓軌道．軌道2與軌道1相切于Q點，與軌道3相切于P點．下列說法正確的是A。軌道1和軌道2上的衛星經過Q點時的加速度相同B。軌道2上衛星的速度一定大于軌道1上衛星的速度C.軌道3上衛星的機械能一定大于軌道2上衛星的機械能D.軌道3上衛星的引力勢能小于軌道1上相同質量衛星的引力勢能【答案】A【解析】A：據可得：，則軌道1和軌道2上的衛星經過Q點時的加速度相同．故A項正確．B：據可得:，則軌道3上衛星的速度一定小于軌道1上衛星的速度；從軌道2經P點變軌到軌道3時，速度增大；則軌道2上衛星的速度不一定大于軌道1上衛星的速度．故B項錯誤．C:軌道3上衛星的機械能一定大于軌道2上相同質量衛星的機械能，故C項錯誤．D：軌道3上衛星的引力勢能大于軌道1上相同質量衛星的引力勢能，故D項錯誤．4.一小型交流發電機，共有n匝線圈（電阻不計），在勻強磁場中繞軸以角速度ω勻速轉動，產生的感應電動勢如圖所示．用電阻為R輸電線給電阻為RL的小燈泡輸電,小燈泡正常發光，則下列說法中正確的是A。若僅減小ω，小燈泡的亮度不變B.t1時刻線圈中磁通量的變化率為EC。小燈泡的額定電流為D.小燈泡的額定功率為【答案】D【解析】A：若僅減小ω,線圈產生的感應電動勢減小，小燈泡的亮度減小．故A項錯誤．B：t1時刻線圈中產生感應電動勢大小為E，則t1時刻線圈中磁通量的變化率．故B項錯誤．C：電路中最大電流，小燈泡的額定電流．故C項錯誤．D：小燈泡額定功率，故D項正確．點睛：對正弦交變電流，最大值是有效值的倍；燈泡的額定電流是指電流的有效值，計算燈泡的額定功率使用有效值．5.兩電荷量分別為Q1和Q2的點電荷放在x軸上的O、A點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中B、C兩點的電勢均為零，則A.Q1與Q2帶異種電荷B。B、C點的電場強度大小為零C.CD點間各點的場強方向向x軸負方向D。若有一個電子在C點無初速運動，則在隨后的一段時間內，電場力先做正功后做負功【答案】ACD【解析】由圖象可知，圖象中的電勢有正有負，如果都是正電荷，則電勢不會為負、如果都是負電荷，電勢不會為正,則Q1與Q2帶異種電荷．故A正確．電勢隨x變化圖線的切線斜率表示電場強度,B、C點處切線斜率不為零，則電場強度大小不為零，故B錯誤．由圖可知：C→D段中,電勢升高,所以場強方向沿x軸負方向．故C正確．因C→F段中，電勢先高升后降低，所以場強方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向,則將一負點電荷從C無初速運動,則在隨后的一段時間內，電場力先做正功（CD段）后做負功（D點以后）．故D正確；故選ACD．點睛：對于圖象問題,我們學會“五看”,即:看坐標、看斜率、看面積、看交點、看截距；了解圖象的物理意義是正確解題的前提．解答本題要知道電勢為零處，電場強度不一定為零．φ-x圖象斜率表示電場強度．6。建筑工人為了方便將陶瓷水管由高處送到低處,設計了如圖所示的簡易滑軌，兩根鋼管互相平行斜靠、固定在墻壁上,把陶瓷水管放在上面滑下．實際操作時發現陶瓷水管滑到底端時速度過大,有可能摔壞，為了防止陶瓷水管摔壞，下列措施可行的是A。在陶瓷水管內放置磚塊B。適當減少兩鋼管間的距離C。適當增加兩鋼管間的距離D.用兩根更長的鋼管，以減小鋼管與水平面夾角【答案】CD【解析】A：在陶瓷水管內放置磚塊，增大了整體的質量;重力沿鋼管的分力與摩擦力同比增大，加速度不變，陶瓷水管滑到到達底端時速度不變．故A項措施不可行．BC:適當減少兩鋼管間的距離，陶瓷水管受到的鋼管支持力的夾角減小，陶瓷水管受到鋼管支持力減小，陶瓷水管受到的摩擦力減小,即適當減少兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下減小摩擦力，陶瓷水管滑到到達底端時速度增大．反之,適當增加兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下增大摩擦力，陶瓷水管滑到到達底端時速度減小．故B項措施不可行，C項措施可行．D:用兩根更長的鋼管,以減小鋼管與水平面夾角，陶瓷水管受到鋼管支持力增大,陶瓷水管受到的摩擦力增大,則陶瓷水管下滑過程中重力做功不變,摩擦力做的負功增大，據動能定理可得陶瓷水管滑到到達底端時速度減小．故D項措施可行．綜上答案為CD．7。如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為L，板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上。在兩板間加一磁感應強度為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場。一個質量為m，電荷量為q的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開始自由下落，并經兩板上端連線中點P進入板間。油滴在P點所受的電場力與磁場力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區域。空氣阻力不計，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A。油滴剛進入電磁場時的加速度為gB.油滴開始下落的高度C.油滴從左側金屬板的下邊緣離開D.油滴離開電磁場時的速度大小為【答案】ABD【解析】【詳解】A．油滴剛進入電磁場時（在P點）,受重力、電場力和洛倫茲力，其中電場力與磁場力大小恰好相等，故合力等于重力G，根據牛頓第二定律，加速度為g，故A正確；B．在P點由題意可知qE=qvB自由下落過程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正確；C．根據左手定則，在P位置時受洛倫茲力向右，豎直方向在加速,故洛倫茲力在變大，故油滴從右側金屬板的下邊緣離開，故C錯誤;

D．由左手定則可知油滴經過P點后向右側金屬板偏轉，則油滴克服電場力做功,整個過程由動能定理有得故D正確；

故選ABD.8。如圖所示，光滑“∏”形金屬導體框平面與水平面的夾角為θ，兩側對稱，間距為L，上端接入阻值為R的電阻。ab以上區域內有垂直于金屬框平面磁感應強度為B的勻強磁場.質量為m的金屬棒MN與金屬框接觸良好，由圖示位置以一定的初速度沿導軌向上運動，進入磁場區域后又繼續上升一段距離但未碰及電阻R。已知金屬棒上升、下降經過ab處的速度大小分別為v1、v2，不計金屬框、金屬棒電阻及空氣的阻力.下列說法中正確的是(）A。金屬棒上升時間等于下降時間B。v2的大小可能大于C。上升過程中電阻R產生的焦耳熱較下降過程的大D。金屬棒上升、下降經過ab處的時間間隔為【答案】CD【解析】【詳解】A．金屬棒運動過程受重力、支持力和安培力作用;重力和支持力的合力沿斜面向下，大小為mgsinθ;由楞次定律可知：進入磁場區域前，安培力為零；進入磁場區域后，金屬棒上升時，安培力方向沿斜面向下；金屬棒下落時,安培力方向沿斜面向上；故上升時的加速度大于下滑時的加速度，那么根據位移相等可得：金屬棒上升時間小于下降時間,故A錯誤；

B．設時間為t時，金屬棒的速度為v,那么電動勢E=BLv故金屬棒受到的安培力金屬棒下滑過程，受到最大時,安培力F=mgsinθ，然后金屬棒勻速運動；故所以故B錯誤；

C．上升時的加速度大于下滑時的加速度，那么,在同一位置時，上升速度大于下滑速度，故上升時安培力大于下滑時安培力，那么，上升時克服安培力做的功比下滑時大;根據能量守恒可得：克服安培力做的功轉化為電阻R產生的焦耳熱,故上升過程中電阻R產生的焦耳熱較下降過程的大,故C正確；

D．金屬棒上升、下降過程只受重力、支持力、安培力作用，設上滑最大位移為s，則分別應用動量定理可得：故金屬棒上升、下降經過ab處的時間間隔為故D正確；

故選CD。第Ⅱ卷三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第9題~第12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13～14題為選考題，考生根據要求作答(一）必考題9.現要測量滑塊與木板之間的動摩擦因數，實驗裝置如圖1所示．表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度構成斜面；木板上有一滑塊,其后端與穿過打點計時器的紙帶相連；打點計時器固定在木板上,連接頻率為50Hz的交流電源．接通電源后，從靜止釋放滑塊，滑塊帶動紙帶打出一系列的點跡．(1）圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是實驗中選取的計數點,每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），2、3和5、6計數點的距離如圖2所示．由圖中數據求出滑塊的加速度a=________（結果保留三位有效數字）．（2）已知木板的長度為L,為了求出滑塊與木板間的動摩擦因數，還應測量的物理量是（）A。滑塊到達斜面底端的速度vB.滑塊的質量mC。滑塊的運動時間tD.斜面高度h和底邊長度x（3）設重力加速度為g，滑塊與木板間的動摩擦因數的表達式為μ=_________（用所需測物理量的字母表示）．【答案】(1).2.51（2)。D（3).【解析】試題分析:(1)每相鄰兩計數點間還有4個打點，說明相鄰的計數點時間間隔：T=0．1s,根據逐差法有：；（2）要測量動摩擦因數，由μmgcosθ=ma，可知要求μ，需要知道加速度與夾角余弦值，紙帶數據可算出加速度大小，再根據斜面高度h和底邊長度x,結合三角知識，即可求解，故ABC錯誤,D正確．（3)以滑塊為研究對象,根據牛頓第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma解得:考點:測量滑塊與木板之間的動摩擦因數【名師點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項,同時要熟練應用所學基本規律解決實驗問題．10。小明設計了如圖甲所示的電路，用來測定電流表內阻和電源的電動勢及內阻，用到的器材有:待測電池E、待測電流表(量程0.6A）、電阻箱R1（0~99.99Ω）、電阻箱R2（0~99.99Ω）、開關K1、單刀雙擲開關K2及導線若干，連線后：（1）斷開K1，把K2與“1”接通，多次改變電阻箱R2的阻值，讀出相應的I和R,某次電流表的示數如圖乙,其讀數為___A；以為縱坐標,R為橫坐標,作出-R圖像如圖丙,由此可知電池的電動勢E=__V(計算結果保留兩位小數,下同）；（2)斷開K2,閉合K1，調節R1使電流表滿偏；(3)保持K1閉合，R1阻值不變，將K2與“2"接通，調節R2使電流表示數為0.30A,此時R2的阻值為0.15Ω，則可認為電流表的內阻RA=___Ω，則該測量值___（填“〉”、“=”或“<”）電流表真實值，若不計上述誤差，則可求得電池的內阻r=__Ω。【答案】（1）.0。28A(2).E＝9.00±0。10V（3）.（4）。<（或）（5）。r＝1。85±0.10Ω【解析】【詳解】（1）圖乙電流表示數為0。28A據閉合電路歐姆定律可得：,整理得:，對比圖像得:，解得:（2)(3）斷開K2，閉合K1，調節R1使電流表滿偏;保持K1閉合，R1阻值不變，將K2與“2”接通，調節R2使電流表示數為0。30A;可認為流過電流表的電流和流過R2的電流相等,則電流表的內阻；實際上流過電流表的電流略小于流過R2的電流，即電流表內阻的真實值大于R2；即電流表內阻測量值小于電流表的真實值.若不計上述誤差，則對，對比圖像得，解得：。點睛：知道半偏法測電表內阻的原理及過程，會分析半偏法測電表內阻帶來的誤差。11。如圖所示，在坐標系xOy的第一象限有沿x軸正方向的勻強電場，第二象限充滿方向垂直坐標平面向外的勻強磁場．有一比荷=5。0×1010C/kg的帶負電粒子從a（6，0）沿y軸正方向射入，速度大小為va=8。0×106m/s，粒子通過y軸上的b(0，16）點后進入磁場．不計粒子的重力．求:（1)電場強度E的大小，粒子通過b點時速度vb的大小及方向:（2）為使粒子不再進入電場，勻強磁場磁感應強度B應滿足什么條件．【答案】(1）（2）,(3）B<2.0×10—3T【解析】本題考查帶電粒子在電磁組合場中的運動，涉及帶電粒子在有界磁場中的臨界問題．(1)在第一象限y方向上：x方向上:、解得粒子從a運動b，由動能定理得：(2)電子在磁場中:設粒子在圖中的半徑為r，由幾何得為使粒子不能進入電場,粒子在磁場中運動半徑必須大于圖中的半徑r解得勻強磁場磁感應強度應滿足：點睛:所謂臨界問題是指一種物理過程或物理狀態轉變為另一種物理過程或物理狀態的時候，存在著分界的現象，即所謂的臨界狀態,符合這個臨界狀態的條件即為臨界條件,滿足臨界條件的物理量稱為臨界值,在解答臨界問題時，就是要找出臨界狀態，分析臨界條件，求出臨界值．解決臨界問題，一般有兩種基本方法：（1）以定理、定律為依據，首先求出所研究問題的一般規律和一般解,然后分析、討論其特殊規律和特殊解．（2）直接分析、討論臨界狀態和相應的臨界值,求解出所研究問題的規律和解．12。如圖所示，光滑水平面上有一小車B，右端固定一沙箱，沙箱上連接一水平的輕質彈簧，小車與沙箱的總質量為M=2kg。車上在沙箱左側距離s=1m的位置上放有一質量為m=1kg小物塊A，物塊A與小車的動摩擦因數為。僅在沙面上空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2.0×103V/m。當物塊A隨小車以速度向右做勻速直線運動時，距沙面H=5m高處有一質量為的帶正電的小球C，以的初速度水平向左拋出,最終落入沙箱中.已知小球與沙箱的相互作用時間極短,且忽略彈簧最短時的長度,并取g=10m/s2。求：（1)小球落入沙箱前的速度和開始下落時與小車右端的水平距離；（2）小車在前進過程中,彈簧具有的最大值彈性勢能；（3）設小車左端與沙箱左側的距離為L.請討論分析物塊A相對小車向左運動的整個過程中，其與小車摩擦產生的熱量Q與L的關系式。.【答案】（1）10m/s，方向豎直向下,15m（2)9J（3)①若時,②若時，【解析】【分析】（1)小球C在電場中運動過程，受到重力和電場力作用，兩個力均為恒力,可采用運動的分解法研究：豎直方向做自由落體運動,水平方向做勻減速運動，根據牛頓第二定律和位移公式結合求解；(2）小球落入沙箱的過程，系統水平動量守恒，由動量守恒定律求出小球落入沙箱后的共同速度。之后，由于車速減小，物塊相對車向右運動，并壓縮彈簧，當A與小車速度相同時彈簧的彈性勢能最大。(3)根據動量守恒定律和能量守恒定律結合求解；由功能關系求熱量Q與L的關系式。要分物塊是否從小車上滑下兩種情況研究。【詳解】（1)小球C下落到沙箱的時間為，則豎直方向上:代入數據解得:t=1s小球在水平方向左勻減速運動：根據速度公式有:代入數據解得:，所以小球落入沙箱瞬間的速度：，方向豎直向下小球開始下落時與小車右端的水平距離：（2)設向右為正,在小球落快速落入沙箱過程中,小車（不含物塊A)和小球的系統在水平方向動量守恒，設小球球入沙箱瞬間，車與球的共同速度為,則有：可得：由于小車速度減小,隨后物塊A相對小車向右運動并將彈簧壓縮，在此過程中,A與小車（含小球）系統動量守恒，當彈簧壓縮至最短時，整個系統有一共同速度,則有：解得：根據能的轉化和守恒定律,彈簧的最大勢能為：代入數據解得：（3)隨后彈簧向左彈開物塊A，假設A運動至車的左端時恰好與車相對靜止。此過程中系統動量仍然守恒，所以系統具有的速度仍為：根據功能關系有：解得小車左端與沙箱左側的距離為：分情況討論如下：①若時，物塊A停在距離沙箱左側處與小車一起運動，因此摩擦產生的熱量為：②若時,物塊A最終會從小車的左端滑下，因此摩擦產生熱量為：【點睛】解決該題關鍵要正確分析小球的運動情況,掌握動量守恒和能量守恒列出等式求解，注意小球掉小車的過程中是小球與車水平方向的動量守恒。（二）選考題：共15分。請考生從給出的2道物理題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分[物理—選修3—3]13.下列說法中正確的是（）A。布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的無規則運動B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C.氣體溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加D。一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加E.空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷