1、北京市汇文中学2020届高三物理下学期测试试题（六）（含解析）一、单项选择题（本题共10道题，每小题5分，共50分）1. 下列说法正确的是A. 气体的温度升高，每个气体分子的运动速率都会增大B. 从微观角度讲，气体压强只与气体分子的密集程度有关C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大D. 若一定质量的气体膨胀对外做功50 J，则内能一定减少50 J【答案】C【解析】【详解】A. 气体的温度是分子平均动能的标志，所以气体的温度升高，从统计规律看分子的平均运动速率增大，但是仍会有分子的速率减小故A错误B. 从微观角度讲，气体压强只气体分子的密集程度和气体的温度有关故B错误C.在
2、时，分子力表现为引力，分子的间距增大时分子力做负功，故越大，分子势能越大故B正确D. 一定质量的气体膨胀对外做功50 J，同时气体还可能吸收热量，所以内能减少量不一定是故D错误2. 一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点下列说法正确的是A. 质点P此时刻的速度沿x轴的正方向B. 质点P此时刻加速度沿y轴的正方向C. 再经过半个周期时，质点P的位移为正值D. 经过一个周期，质点P通过的路程为4a【答案】D【解析】【分析】根据“上下坡”法判断质点P的速度方向质点P上下振动，在一个周期内通过的路程是4倍的振幅【详解】A、简谐横波沿x轴的正方向传播，根据“上下坡”
3、法判断可知，质点P此时刻的速度沿y轴正方向，故A错误B、波沿x轴正方向传播，由图示波形图可知，质点P位移为正，加速度与位移相反，所以加速度方向沿y轴负方向，故B错误；C、经过半个周期，质点位于x轴下方质点P的位移是负的，故C错误；D、由图示波形图可知，质点振幅为a，经过一个周期，质点P的路程：s=4a，故D正确；故选D【点睛】已知波的传播方向，判断质点振动方向的方法较多，常用的有：“上下坡”法、波形的平移法、质点的带动法等，都要学会运用3. 2018年12月8日凌晨2点23分，“嫦娥四号”月球探测器在我国西昌卫星发射中心成功发射探测器奔月飞行过程中，在月球上空的某次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆
4、形轨道b，不计变轨时探测器质量的变化，如图所示，a、b两轨道相切于P点，下列说法正确的是A. 探测器在a轨道上P点的速率与在b轨道上P点的速率相同B. 探测器在a轨道上P点所受月球引力与在b轨道上P点所受月球引力相同C. 探测器在a轨道上P点的加速度大于在b轨道上P点的加速度D. 探测器在a轨道上P点的动能小于在b轨道上P点的动能【答案】B【解析】【分析】嫦娥四号从地月转移轨道修正至进入环月圆轨道的过程中有近月制动过程，此过程中发动机对卫星做负功，卫星的机械能减小；根据万有引力提供向心力可以接的速度与轨道半径的关系，可知判断速度大小的变化，从而可以判断动能的变化；根据卫星的变轨原理判断速度的变
5、化情况；根据速度与周期和轨道半径的关系判断探测器的速度【详解】A、探测器在P点变轨，则从低轨向高轨变化时，必要做离心运动，须加速，所以探测器在高轨的速度大于低轨在P的速度，所以选项A错误；B、探测器在两个轨道上P点的引力均是由月球对它的万有引力提供，所以引力相等，选项B正确；C、由于引力相等，据牛顿第二定律，两个轨道在P点的加速度也相等，所以选项C错误；D、由选项A的分析知道，在P点，所以动能故选B【点睛】本题要熟悉卫星变轨原理，并能由此判定此过程中卫星机械能的变化关系，知道卫星轨道与周期的关系4. 一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB时刻粒子分别
6、经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则可以判断A. EAEBB. EAEBC. A=BD. AB【答案】B【解析】【详解】由于图象的斜率表示加速度，所以从图象中可以看出从点到点，带正电粒子的加速度逐渐减小，所以电场力就减小，电场强度就逐渐减小，即；从点到点正电荷的速度增大，说明了电场力做正功，电势能减小，根据可知电势降低，即，故选项B正确，A、C、D错误5. 如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方体导体，边长之比为21，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路图如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况
7、如图3所示则下列说法中正确的是A. 电阻R1和R2的阻值之比为12B. 流过电阻R1和R2是的电流之比为12C. 电阻R1两端的电压最大值为220 VD. 电阻R2两端的电压有效值为110 V【答案】D【解析】【详解】根据电阻定律：，可知电阻R1和R2的阻值之比为11，选项A错误；两电阻串联，则流过电阻R1和R2的电流之比为11，选项B错误；两电阻阻值相等，则两端电压的最大值相等，均为110V，有效值也相等，均为110V，选项C错误，D正确.6. 用伏安法测电阻，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择何种接法时，可采用试触的方法如图所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表一端接在A点，另一端先后接
8、在B点和C点他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化则下列说法正确的是A. R与电压表阻值接近，应选择电流表内接电路B. R与电压表阻值接近，应选择电流表外接电路C. R与电流表阻值接近，应选择电流表外接电路D. R与电流表阻值接近，应选择电流表内接电路【答案】A【解析】【详解】由图示电路图可知，电压表的一端接A点，另一端接到B点时，电压表与电阻并联，电流表测电阻与电压表电流之和，另一端接到C点时，电流表测通过电阻的电流；若电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，说明电压表分流较大，待测电阻阻值较大与电压表阻值接近；由于电压表分流较大，为减小实验误差，电流表应选择内接法，故选A
9、7. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（）A. 物体的质量为B. 时，物体的速率为C. 时，物体的动能D. 从地面至，物体的动能减少【答案】D【解析】【详解】AEp-h图像知其斜率为G，故G= =20N解得m=2kg故A错误；Bh=0时，Ep=0Ek=E机-Ep=100J-0=100J故=100J解得v=10m/s故B错误；Ch=2m时，Ep=40JEk= E机-Ep=90J-40J=50J故C错误；Dh=0时Ek=E机-Ep=100J-0=100Jh=4m时Ek=E机-Ep
10、=80J-80J=0J故Ek- Ek=100J故D正确。故选D。8. 如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的极指向垂直纸面向里的方向B. 开关闭合后的瞬间，小磁针的极朝垂直纸面向外的方向转动C. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的极朝垂直纸面向外的方向转动D. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的极指向垂直纸面向外的方向【答案】C【解析】【详解】AD开关闭合保持一段时间后，左边螺线
11、管内的磁通量没有发生改变，直导线中没有感应电流，小磁针在右边螺线管的磁场作用下，保持原来的南北方向，故AD错误；B如下图所示闭合开关瞬间右边线圈通电，根据右手螺旋定则知该电流产生磁场在线圈内的方向向右，闭合开关瞬间右边线圈的磁场从无到有，故通过左边线圈的磁通量增强，在左边线圈中有感应电流产生。由楞次定律“增反减同”可知，左边线圈的产生的感应磁场方向向左，根据右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如图所示，则铁芯上方导线的电流方向为从南到北。根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向里，则磁针N极朝垂直纸面向里的方向转动，故B错误；C如下图所示开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左边线
12、圈磁通量减小，由增反减同得其感应磁场方向向右，由右手螺旋定则可得左边线圈的电流方向如上图，铁芯上方直导线中电流由北到南，根据右手螺旋定则知通电直导线上方的磁场方向为垂直纸面向外，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故C正确。故选C。9. 高空坠物极易对行人造成伤害若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【答案】C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小设鸡蛋落
13、地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知： ，解得： 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知： ，解得： ，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力10. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒静止在导轨上。时，棒以初速度向右滑动。运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用表示，回路中的电流用表示。下列图像中可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】AB对ab进行
14、分析，ab棒向右切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右作减速运动，金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，安培力为零，两金属棒以相同的速度一起作匀速直线运动，故A正确，B错误；CD开始时，金属棒中电流最大，最后当两金属棒速度相等时，电流为零，这一过程中，电流的变化率减小，其电流与时间的图像如下图故CD错误。故选A二、实验题（每空4分，共20分）11. 某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝
15、码缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小某次实验所得数据已在下表中给出，其中的值可从图（b）中弹簧测力计的示数读出砝码的质量0.050.100.150.20025滑动摩擦力2.152.362.552.93回答下列问题：（1）=_：（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出图线_；（3）与、木块质量、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小之间的关系式为=_，图线（直线）的斜率的表达式为=_（4）取，由绘出的图线求得_（保留2位有效数字）【答案】 (1). 2.75 (2). (3). (4). (5).
16、 0.40【解析】【详解】（1）由图（b）可读出弹簧测力计的示数（2）图线如图所示（3）摩擦力表达式，其斜率（4）图线斜率，解得三、计算论述题（共30分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）12. 有一种利用电磁分离同位素的装置，可以将某种化学元素的其它类型的同位素去除而达到浓缩该种特殊的同位素的目的，其工作原理如图所示。粒子源产生的初速度为零、电荷量为、质量为的氕核和质量为氘核，经过电压为的加速电场加速后匀速通过准直管，从偏转电场的极板左端中央
17、沿垂直电场方向射入匀强偏转电场，偏转后通过位于下极板中心位置的小孔离开电场，进入范围足够大、上端和左端有理想边界、磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场区域的上端以偏转电场的下极板为边界，磁场的左边界与偏转电场的下极板垂直，且与小孔左边缘相交于点。已知偏转极板的长度为其板间距离的2倍，整个装置处于真空中，粒子所受重力、小孔的大小及偏转电场的边缘效应均可忽略不计。(1)求氕核通过孔时的速度大小及方向；(2)若氕核、氘核进入电场强度为的偏转电场后，沿极板方向的位移为，垂直于极板方向的位移为，试通过推导随变化的关系式说明偏转电场不能将氕核和氘核两种同位素分离（即这两种同位素在偏转电场中运动轨
18、迹相同）；(3)在磁场边界上设置同位素收集装置，若氕核的收集装置位于上处，氘核的收集装置位于上处。求和之间的距离。【答案】(1)，方向与极板成45；(2)证明见解析；(3)【解析】【详解】(1)设氕核经加速电场加速后的速度为v，根据动能定理有解得氕核垂直射入匀强偏转电场，在平行极板方向做匀速直线运动，在垂直极板方向做匀加速直线运动。设偏转极板长为l，极板间距为d，氕核从S孔射出时速度为vS，垂直极板方向的速度为vy，因为l=2d所以v=vy氕核通过小孔S时速度大小为氕核通过小孔S时速度方向与极板成45；(2)设氕、氘核经加速电场加速后的速度分别为v、v，根据动能定理有解得设氕、氘核在平行极板方向通过x所用时间分别为t、t则有设偏转电场的场强为E，氕核、氘核在偏转电场中的加速度分别为a、a，则有氕核、氘核在垂直极板方向上有即氕、氘核在偏转电场中的运动轨迹是相同的。(3)设氕、氘核在磁场中的做圆运动的速度分别为vS、vS，半径分别为R1、R2根据牛顿第二定律有 根据(1)中可知氕核、氘核在磁场中运动半径之比氕核、氘在磁场中做圆周运动所对应的弦长都是半径的倍，所以S1和S2之间的距离为