河南省三市许昌济源平顶山2020届高三物理下学期第二次联考试题【含答案】.pdf

河南省三市（许昌、济源、平顶山）2020 届高三物理下学期第二次 联考试题 注意事项： 1 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时将答案写在答题卡上，写在本 试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14.在自然界稳定的原子核中，中子数(N)和质子数(Z)之间的关系如图所示。根据图中所提 供的信息及原子核的有关知识，对于在自然界中的稳定原子核，下列说法正确的是 A.较轻的原子核，质子数和中子数大致相等 B.较重的原子核，质子数大于中子数 C.越重的原子核，质子数和中子数差值越小 D.在很大的原子核中，可以有质子数和中子数相等的情况 15.如图所示，一轻质弹簧上端固定在 O 点下端悬挂一个质量为 m 的小球。将小球从某一位 置由静止释放，在某一时刻，小球的速度大小为 v，方向竖直向下。再经过一段时间，小球 的速度大小又为 v，方向变为竖直向上。忽略空气阻力，重力加速度大小为 g。则在该运动 时间 t 内，下列说法正确的是 A.小球的机械能增量为 0 B.弹簧弹力对小球做的功为 0 C.弹簧弹力对小球的冲量大小为 2mv+mgt D.弹簧弹力对小球做功的功率为 2 2 mv t 16.由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，其中有一种运动形式：三颗星体 在相互之间的万有引力作用下，分别位于一等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心 O 在等边三角形所在的平面内做角速度相同的圆周运动，如图所示。已知 A 星体质量为 2m，B、C 两星体的质量均为 m，AD 为 BC 边的中垂线。下列说法正确的是 A.圆心 O 在中垂线 AD 的中点处 B.A 星体的轨道半径最大 C.A 星体的线速度最大 D.A 星体的加速度最大 17.如图所示，甲图中滑动变阻器的输入端 ab 之间接一电压为 U1的直流电源，变阻器的输出 端 cd 之间接一额定电压为 220V、额定功率为 40W 的灯泡。乙图中理想变压器的输入端 ef 之 间接一电压为 U2的正弦式交变电源，理想变压器的输出端 gh 之间也接一额定电压为 220V、 额定功率为 40W 的灯泡。已知滑动变阻器的滑动端在变阻器的中点，理想变压器的滑动端在 线圈的中点，此时两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是 A.U1和 U2均为 110V B.U1为 110V，U2为 220V C.U1为 220V，U2为 110V D.U1大于 220V，U2为 110V 18.如图所示，竖直平面内有一个圆，Pc 是圆的一条直径，O 为圆心。Pa、Pb、Pd、Pe 为圆 的四条弦，在这四条弦和一条直径中，相邻之间的夹角均为 30，该圆处于匀强电场中，电 场的方向与圆所在的平面平行，且电场的方向沿 Pa 方向由 P 指向 a。任 P 点将一带正电电荷 的粒子(不计重力)以某速度沿该圆所在的平面射出，粒子射出的方向不同，该粒子会经过圆 周上的不同点。则下列说法正确的是 A.在 a、b、c、d、e 五点中，粒子在 a 点的速度最大 B.在 a、b、c、d、e 五点中，粒子在 b 点的动能最大 C.在 a、b、c、d、e 五点中，粒子在 c 点的电势能最大 D.在 a、b、c、d、e 五点中，粒子在 d 点的机械能最大 19.如图所示，在水平面内有一正方形 ABCD，在 ABCD 内的适当区域中有垂直正方形 ABCD 所 在平面向里的匀强磁场。一电子以某一速度沿正方形 ABCD 所在平面、且垂直于 AB 边射入该 正方形区域。已知该电子从 AB 边上的任意点入射，都只能从 c 点沿正方形 ABCD 所在平面射 出磁场。不计电子重力。则关于该区域的磁场范围，下列说法正确的是 A.磁场可能存在于整个正方形 ABCD 区域 B.磁场可能存在于一个以 B 点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内 C.磁场可能存在于一个以 D 点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内 D.磁场可能存在于一个以 B 点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆和以 D 点为圆心、 正方形的边长为半径的四分之一圆的公共范围内 20.如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的产品源源不断地从出 口处以水平速度 v0滑向一水平传送带，最后从传送带上平抛落下装箱打包。假设传送带静止 不动时，产品滑到传送带右端的速度为 v，最后产品平抛落在 P 处的箱包中。已知传送带各 处粗糙程度相同。下列说法正确的是 A.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度大于 v0，产品仍落在 P 点 B.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度大于 v，产品仍落在 P 点 C.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度小于 v，产品仍落在 P 点 D.若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向匀速转动起来，产品仍落在 P 点 21.如图所示，两块完全相同的金属板平行正对、且竖直固定放置。一粗细均匀、电阻不计 的金属杆水平放置在两块金属板之间，且金属杆和两金属板始终良好接触。整个空间存在一 个水平向里的匀强磁场，磁场方向垂直于金属杆，且和金属板平行。不计金属杆和金属板之 间的摩擦，设两金属板上下足够长。在 t=0 时刻，金属杆由静止开始释放，金属杆在两金属 板之间竖直向下的运动过程中，关于其 at、xt、vt 和 v2x 图象，下列正确的是 三、非选择题：共 174 分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题 为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(5 分)用如图 a 所示的装置可以监测圆盘转动的快慢，并且还可以测定其转动的周期。原 理为：一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径方向开有一条宽度为 d=2mm 的 均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两 侧，且可以同步地沿圆盘半径方向由某一位置向边缘方向匀速移动，激光器连续竖直向下发 射激光束。在圆盘匀速转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个 激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图 b 为所接收的激光信号随时间变 化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度。已知传感器接收到第 1 个 激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为 r1=0.25m；传感器接收到第 2 个激光束信号时， 激光束距圆盘中心的距离为 r2=0.40m。图中第 1 个激光束信号的宽度为t1=1.0103s。 (1)根据题中的数据，圆盘转动的周期 T 为 s； (2)激光器和传感器一起沿半径方向运动的速度为 m/s。 23.(10 分)某探究小组要测量某一电流表 A 的内阻。给定的器材有：待测电流表 A(量程 10mA，内阻约 10)；电压表 V(量程 3V，内阻约为 4k)；直流电源 E(电动势约 3V，内阻 约 0.1)；固定电阻 3 个：R1=300)，R2=900，R3=1500；滑动变阻器 R(最大阻值约 20)；开关 S 及导线若干。实验要求：方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多 组数据；测量时两电表指针偏转均能够超过其满量程的一半。 (1)试从 3 个固定电阻中选用 1 个，你选择的固定电阻是 。(选填字母标号) (2)把你选择的固定电阻与其它器材一起组成测量电路，并在下方图甲的虚线框内画出测量 电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出) (3)根据你所画出的测量电路原理图。在下方图乙所给的实物图上连线。 (4)闭合开关 S，电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为 U，电流表读数为 I，则待测电流表的内阻 RA= 。 24.(14 分)工厂某些产品出厂要进行碰撞实验。如图所示为一个理想的碰撞实验装置：一长 薄板置于光滑水平地面上，薄板右端放置一物体，在薄板右方有一光滑通道，通道上方固定 一个竖直障碍物，如图甲所示。从某一时刻开始，物体与薄板一起以共同速度向右运动，在 另一时刻，物体与竖直障碍物发生碰撞(碰撞时间极短)，而薄板可以沿通道运动。碰撞前后 物体速度大小不变，方向相反。运动过程中物体始终未离开薄板。已知薄板运动的 vt 图 线如图乙所示，物体与薄板间的动摩擦因数为 =0.4，物体的质量是薄板质量的 15 倍，重力 加速度大小取 g=10m/s2。求： (1)物体相对薄板滑行的距离和图乙中速度 v 的大小； (2)图乙中 t2与 t1的差值和两个三角形 A、B 的面积之差。 25.(18 分)如图所示，一个方向竖直向下的有界匀强电场，电场强度大小为 E。匀强电场左 右宽度和上下宽度均为 L。一个带正电荷的粒子(不计重力)从电场的左上方 O1点以某一速度 水平向右进入电场，该粒子刚好从电场的右下方 A 点离开电场；另一个质量为 m、带电荷量 为q(q0)的粒子(不计重力)从电场左下方 O2点水平向右进入电场，进入电场时的初动能为 Ek0。已知图中 O1、O2、A 在同一竖直面内，设 O1点为坐标原点，水平向右为 x 轴正方向，竖 直向下为 y 轴正方向，建立坐标系。 (1)求带正电荷的粒子的运动轨迹方程； (2)求带负电荷的粒子运动到“带正电荷粒子的运动轨迹”处的动能； (3)当带负电荷的粒子进入电场的初动能为多大时，它运动到“带正电荷粒子运动轨迹”处 时的动能最小?动能的最小值为多少? (二)选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一 道作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 33.物理选修 33(15 分) (1)(5 分)某同学用如图甲所示的实验装置做了两次“探究气体等温变化规律”的实验，操作 规程完全正确，根据实验数据在 P图上画出了两条不同的直线，如图乙中的图线 1、2 1 V 所示，造成这种情况的可能原因是 (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) A.两次实验中空气质量不相同 B.两次实验中空气温度不相同 C.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强数据不同 D.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积数据不同 E.两次实验中空气质量、温度都不相同 (2)(10 分)如图所示，一个竖直固定放置、且导热良好的圆筒型气缸内部盛有理想气体。气 缸内部横截面积为 S=100cm2，深度为 L=120cm。气缸上面被一厚度不计的活塞盖住，活塞通 过劲度系数为 k=200N/m 的弹簧与气缸底部相连接。当系统处于静止状态时，活塞到缸底的 距离为 L1=100cm。现在在活塞中央轻轻放置一个重力为 G=300N 的物块，活塞下降到距缸底 的距离为 L2=80cm 时刚好静止不动。在不去掉物块的情况下，在活塞上的中点加一个竖直向 上的拉力，使活塞缓慢移动到气缸口处。已知气缸周围外界环境温度保持不变，外界大气压 强 P0=1.0105Pa，不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧 遵从胡克定律。试求： 活塞到气缸口处时，拉力的大小； 弹簧的原长。 34.物理选修 34(15 分) (1)(5 分)如图所示是一细束太阳光通过玻璃三棱镜后，在光屏上产生光谱的示意图光的 色散现象。光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间从上到下依次是橙、黄、绿、蓝、靛 等色光。下表是测得的该玻璃棱镜材料对各