1、四川省泸县第五中学2020届高三物理下学期第四学月试题（含解析）第卷选择题一、选择题1.1897年英国物理学家约瑟夫约翰汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现基本粒子。 下列有关电子说法正确的是（ ）A. 电子的发现说明原子核是有内部结构的B. 射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C. 光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子D. 卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的【答案】C【解析】【详解】A电子的发现说明了原子是有内部结构的，无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。B-射线是核内中子衰变为质子时放
2、出电子形成的，与核外电子无关。故B错误。C根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。D玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的，卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故D错误。故选C。2.如图所示，直杆AB可绕其中心O在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的A、B两端，重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90，则此过程中，细绳上的张力（）A. 先增大后减小B. 先减小后增大C.
3、一直减小D. 大小不变【答案】A【解析】【详解】挂钩相当于滑轮，因此绳上的张力相等，且两边绳子与竖直方向的夹角相等，设两边绳子与竖直方向的夹角为，将直杆从图示位置绕O点沿顺时针方向缓慢转过90的过程中，先增大后减小，由2Fcos=mg可知绳上的张力先增大后减小，选项A正确。故选A。3.如图所示，某卫星先在轨道1上绕地球做匀速圆周运动，周期为T，一段时间后，在P点变轨，进入椭圆转移轨道2，在远地点Q再变轨，进入圆轨道3，继续做匀速圆周运动，已知该卫星在轨道3上受到地球的引力为在轨道1上时所受地球引力的，不计卫星变轨过程中的质量损失，则卫星从P点运动到Q点所用的时间为（）A. TB. TC. TD
4、. T【答案】D【解析】【详解】由万有引力定律公式可知，轨道3的轨道半径是轨道1轨道半径的3倍，设轨道1的轨道半径为r，则轨道3的轨道半径为3r，椭圆轨道的半长轴为2r，设卫星从P点运动到Q点所用时间为t，则在椭圆轨道上运行的周期为2t，根据开普勒第三定律有解得故选D。4.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（）A. 电子在磁场中做类平抛运动B. 电子在磁场中运动的时间t=C. 洛伦兹力对电子做的功为BevhD. 电子在N处的速度大小也是v【答案】D【解析】电子垂直射入匀强磁场
5、中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时间为：，故AB错误；由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C错误；电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是v，故D正确所以D正确，ABC错误5.如图为模拟远距离输电的部分测试电路，a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用I和U表示。则以下说法正确的是（）A. B. 原线圈两端电压U1一定变小C.
6、电源的输出功率一定增大D. R1消耗的功率一定增加【答案】A【解析】【详解】A理想变压器的原、副线圈的电压变化比电流变化比则有将R1视为输入端电源内阻，则有所以有故A正确；BCD向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，副线圈负载电阻R增大，由原副线圈的电压电流的关系得原线圈电流I1变小，R1功率减小，电源电压不变，电源的输出功率一定减小，根据闭合电路欧姆定律可知原线圈的输入电压增大，故BCD错误。故选A。6.如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块
7、的Ek-h图象。其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取g=10m/s2，由图象可知（）A. 小滑块的质量为0.2kgB. 弹簧的劲度系数为2.5N/m，最大弹性势能为0.5JC. 小滑块运动过程中先加速再减速。在加速过程中，有加速度大小等于g的位置D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J【答案】AC【解析】【详解】A在高度范围为0.2mh0.35m时，Eh图像为倾斜直线，斜率恒定表示合外力恒定，滑块做竖直上抛运动，合外力为重力则故A正确；B在整个运动过程中，弹簧与滑块构成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、滑块的重
8、力势能、滑块的动能之和保持不变，最初系统只有滑块的重力势能与弹簧的弹性势能，在滑块上升过程（没有脱离弹簧）中，弹性势能转化为滑块的机械能；当滑块刚脱离弹簧，开始做竖直上抛运动时，系统的机械能全部转化为滑块的机械能。系统总的机械能为当Ep=0时最初的重力势能为，弹性势能最大为，在h1=0.18m时，Ekh图像斜率为零，合外力等于零，则mg=kx1根据图像可知，滑块上升距离为0.1m时，弹簧恢复原长L0=0.20m，由此可知弹簧最大压缩量为xmax=0.1m且x1=L00.18m=0.02m则故B错误；CD当弹簧弹性势能与滑块重力势能最小时，滑块动能最大，由图可知，则根据上述分析可知，h0=0.1
9、m时，滑块的加速度滑块在运动过程中，先做加速度减小的加速运动，加速度为零时，速度达到最大值，后做加速度增加的减速运动，结合图像可知，在加速过程中有加速度大小等于g的位置，故C正确，D错误。故选AC。7.如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（）A. F为恒力B.
10、 F的最大功率为0.56WC. 回路中的最大电功率等于0.56WD. 金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J【答案】ACD【解析】【详解】AB对棒受力分析有变形得结合图乙可知联立解得且由可知，F的最大功率为故A正确，B错误；C当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为故C正确；D金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得即解得金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得解得由功能关系可知故D正确。故选ACD。8.如图所示，在光滑的斜面上放置 3个相同的小球（可视为质点），小球1、2、3距斜面底端A点的距离分别为，现将它们分别从静止释放，以相同的加速度
11、向下运动，到达A点的时间分别为.则下列说法正确得是( )A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】AB小球做初速度为0的匀加速直线运动，根据可知，则到达A点的速度，根据平均速度的推论知, ，则故A错误，B正确.CD因为加速度相等，由得故 C 正确，D 错误.第II卷非选择题二、非选择题：共62分。第912题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1316题为选题，考生根据要求作答。(一)必考题9.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。按图安装好实验装置后，对装置进行调整（1）调整弹簧测力计与定滑轮间的水平距离时，与弹簧测力计相连的细线_填“接通”或“断开”电源，轻推小车，检査
12、小车是否匀速运动；（2）为了验证小车的加速度与力是否成正比，小车的质量_填“不必”或“必须”远大于砝码和砝码盘的总质量。【答案】 (1). 接通 (2). 不必【解析】【详解】（1）1打点计时器在工作时对纸带会产生阻力，平衡摩擦力时，为了减小实验误差，应先接通电源，让打点计时器处于工作状态；（2）2弹簧测力计可直接测出线对小车的拉力，小车的质量不必远大于砝码和砝码盘的总质量。10.实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表A满偏电流为Ig=500 A、内阻为Rg=1 000 的电流计G B内阻可忽略不计的电动势为1.5 V的干电池E C可调范围在0
13、99.99 的电阻箱R1D可调范围在0999.9 的电阻箱R2E可调范围在0100 的滑动变阻器R3F可调范围在010 00 的滑动变阻器R4 G开关和导线若干请回答下列问题:（1）小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大,导致误差较大,因此小勇首先将该电流计G改装成量程为03 mA的电流表，则电流计G应_（选填“串联”或“并联”）电阻箱_（选填“R1”或“R2”），且应把电阻箱调至_；（2）完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500 ,请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，（ ）其中A为_（选填“红”或“黑”）表笔
14、；利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200 A，则该电阻的阻值约为_（结果取整数）【答案】 (1). 并联 (2). R2 (3). 200.0 (4). (5). 红 (6). 750【解析】【详解】(1)123将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：(2)45 改装后的电流表内阻为：把表头改装成中值电阻为500的欧姆表，则需要串联的电阻为：R=500-167=333所以选择电阻箱R2（最大阻值999.9）和滑动变阻器R4（0-1k），实验电路图如图所示：A与电源负极相连，A为红表笔6 改装后电流表量程是原电流表G量程的倍数：电流表G的示数为200A，电
15、路电流为：待测电阻阻值为：11.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动比赛规则是：如图甲所示向滑动行驶的小车上搬放砖块，且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到车上，车停止时立即停止搬放，以车上砖块多少决定胜负已知每块砖的质量m0.8 kg，小车的上表面光滑且足够长，比赛过程中车始终受到恒定牵引力F20 N的作用，未放砖块时车以v03 m/s的速度匀速前进获得冠军的家庭上场比赛时每隔T0.8 s搬放一块砖，从放上第一块砖开始计时，图中仅画出了00.8 s内车运动的vt图象，如图乙所示，g取10 m/s2.求：(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数；(2)车停止时，车上放有多少块
16、砖【答案】(1)；(2)n=5【解析】【详解】（1）小车的上表面光滑，砖块相对地面始终保持静止状态，放上砖块后小车开始做匀减速运动，设小车与地面间的动摩擦因数为，未放砖块时放上第一块砖后，对小车有 即 由vt图象可知，放上第一块砖后小车的加速度为解得=0.25；M=8kg （2）同理，放上第二块砖后，对小车有 代入数据解得0. 8s内速度改变量放上第三块砖后小车的加速度为0. 8s内速度改变量则放上第n块砖后小车的加速度an=-n0.25m/s2=0.25nm/s2(n=1，2，3) 0. 8s内速度改变量vn=0.2nm/s(n=1，2，3) 所以而，联立解得n=5. 即当小车停止时，车上有
17、5块砖.12.如图所示，在光滑水平金属轨道ABCDEFGH内有竖直向上的匀强磁场，左侧宽轨道处磁感应强度为3B，右侧窄轨道处磁感应强度为B，AB与EF宽为2L，CD与GH宽为 L，金属棒a、b质量分别为2m和m，电阻分别为2R和R最初两棒均静止，若给棒a初速度v0向右运动，假设轨道足够长，棒a只在轨道AB与EF上运动求：（1）金属棒a、b的最终速度；（2）整个过程中通过金属棒a的电量；（3）整个过程中金属棒a上产生的焦耳热【答案】（1），；（2）；（3）。【解析】【详解】（1）金属轨道光滑，所以在运动过程a、b不受摩擦力，则在水平方向只有安培力给棒a初速度v0向右运动，则a的电流指向外，b的电
18、流指向里，则a所受安培力指向左，b所受安培力指向右；所以棒a向右做减速运动，棒b向右做加速运动，两者产生的感应电动势方向相反当两者产生的感应电动势大小相等，电流为零，达到稳定平衡状态AB与EF宽为2L，是CD与GH宽的2倍， CD与GH宽为La的电动势Ea=3B2Lvab的电动势EbBLvb因为Ea=Eb所以va=vb若设闭合电路电流为I，则有任意时刻，a所受安培力Fa=6BILb所受安培力Fb=BIL所以Fa=6Fb因为金属棒a、b质量分别为2m，m，所以加速度有aa=3ab速度的变化量有va=3vb即v0-va=3vb联立式可得va=v0，vb=v0（2）对金属棒任一极短时间t应用动量定理
19、，可得-BILt=mv即-BLq=mv因为在任一极短时间式都成立，那么在整个过程式也成立，对金属棒a则有3B2Lq=2mva2mv0=mv0解得（3）由能量关系其中的解得13.下列说法中正确的是 A. 一定量100的水变成100的水蒸气，其分子之间的势能增加B. 当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小C. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”D. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素E. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力【答案】ADE【解析】【分析】考查分子动理论，热力学第二定律，
20、液体表面张力。【详解】A温度是分子的平均动能的标志，一定量100的水变成100的水蒸气，吸收热量而其分子的平均动能不变，分子之间的势能增加故A正确；B当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故B错误；C热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他方面变化”，故C错误；D温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确；E液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，故E正确故选ADE14.如图所示，一气缸水平
21、放置，用一横截面积为S、厚度不计的活塞将缸内封闭一定质量的气体，活塞与缸底间的距离为L，在活塞右侧处有一对气缸内壁固定连接的卡环，缸内气体的温度为T0，大气压强为p0，气缸导热性良好现将气缸在竖直面内缓慢转过90，气缸开口向下，活塞刚好与卡环接触，重力加速度为g不计气缸与活塞间摩擦（1）求活塞的质量；（2）再将气缸在竖直面内缓慢转动180，当气缸开口向上时，对缸内气体缓慢加热，直到当缸内活塞再次恰好与卡环接触，加热过程中气体内能增加，求缸内气体的温度和加热过程中气体吸收的热量【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）设活塞的质量为m，当汽车缸开口向下时，缸内气体的压强：当气缸从水平转到缸口
22、向下，气体发生等温变化，则有：联立解得活塞的质量：（2）设气缸开口向上且活塞与卡环刚好要接触时，缸内气体的温度为T，缸内气体的压强：气体发生等容变化，则有：解得：设气缸刚转到开口向上时，活塞力卡环的距离为d，则：解得：在给气体加热的过程中，气体对外做的功：则根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量：15.下列说法中正确的是_A. 做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关B. 全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C. 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关D. 医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点E. 机械波和电磁波都可以在真空中传播【答
23、案】BCD【解析】【详解】A做简谐运动的物体，振幅反映了振动的强弱，振幅越大，振动的能量越大，故A错误；B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故B正确；C根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确；D激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，故D正确；E机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，E错误。故选BCD。16.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2(t10.2) s时刻的波形图 (1)在t1到t2的时间内，如果M通过的路程为1 m，求波的传播方向和波速的大小；(2)若波速为55 m/s，求质点在t1时刻的振动方向【答案】(1) 沿x轴正方向传播 ； 25 m/s (2) 向下振动【解析】解：波的图像可以看出质点的振幅为，如果M通过的路程为，则经历的时间与周期的比值为，说明波沿x轴正方向传播，波速为从波的图像可以看出，波长为，若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为波传播的速度为：，波速不可能等于，说明波沿x轴负方向传播，质点M向下振动