四川省宜宾市叙州区第一中学2020届高三上学期期末考试理综物理试题

四川省宜宾市叙州区第一中学2019-2020学年高三上学期期末考试理综物理试题

1.2018年11月21日消息，中科院合肥物质科学研究院核能安全所吴宜灿研究员获得了美国核学会聚变核能杰出成就奖．关于聚变与衰变、天然放射现象，下面说法正确的是（　　）

A. 原子核核子间的距离接近到就会发生聚变反应

B. 衰变成要经过6次衰变和4次衰变

C. 天然放射现象中产生的a射线穿透能力很强且速度与光速相当

D. 衰变是放射性元素原子的核外电子具有较高能量时发生的

【答案】B

【解析】

【详解】A．要使原子核发生聚变反应，必须使核子间距离接近到10-15m．故A错误．

B．设x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒得：4x+208=232，2x-y+82=90，解得：x=6，y=4，故衰变成要经过6次α衰变和4次β衰变．故B正确．

C．α射线是速度为0.1c的氦核流，穿透能力最弱．γ射线穿透能力最强且速度与光速相当．故C错误．

D．β衰变放出的电子是来自原子核发生衰变时的产物．故D错误．

2.科技的发展正在不断地改变着我们的生活，如图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图，若手机的重力为G，手机平面与水平方向夹角为θ，则下列正确的是

A. 手机受到的支持力不可能大于G

B. 手机受到的支持力大小为Gcosθ

C. 手机对纳米材料的作用力大小为Gsinθ

D. 手机对纳米材料的作用力方向竖直向下

【答案】D

【解析】

【详解】AB.对手机受力分析，在垂直于支持面方向，，故支持力大于重力，AB错误；

CD.手机处于平衡状态故纳米材料对手机作用力方向竖直向上，大小等于手机重力，由牛顿第三定律可知，手机对纳米材料的作用力方向竖直向下，C错误，D正确。

故选D。

3.如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，下列正确的是

A. 落在A、C两处的石块落地速度方向相同

B. 落在A、B两处的石块落地速度方向相同

C. 落在B、C两处的石块落地速度大小相同

D. 落在C处的石块在空中运动的时间最长

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考察平抛运动，利用平抛运动的时间与竖直位移有关以及下面上平抛的基本特点求解。

【详解】A.落在A、C两处的石块，由于水平位移不同，故落地速度方向不同，A错误；

B.落在AB两处的石块，其位移与水平方向夹角相同，故速度与水平方向夹角相同，即速度方向相同，B正确；

C.落在B、C两处的石块，水平位移和竖直位移均不相同，故落地速度不同，C错误；

D.B物块的竖直位移最大，故其落地时间最长，D错误。

故选B。

4.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足20 m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车．两辆车刹车时的v－t图象如图，则：（   ）

A. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于87.5 m

B. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于112.5 m

C. 若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20s之内的某时刻发生碰撞

D. 若两车发生碰撞，则可能是在刹车后20s以后的某时刻发生碰撞

【答案】C

【解析】

【分析】

根据速度时间图线求出甲乙的加速度，抓住速度相等时，结合位移时间公式分别求出两车的位移，结合位移之差求出两者不发生碰撞的最小距离，从而分析判断．通过两者的速度大小关系，判断之间距离的变化，从而得出发生碰撞发生的大致时刻．

【详解】由图可知，两车速度相等经历的时间为20s，甲车的加速度a1==-1m/s2，乙车的加速度a2==-0.5m/s2，此时甲车的位移x甲=(5+25)×20m=300m，乙车的位移x乙=（5+15）×20m=200m，可知要不相撞，则两车的至少距离△x=300-200m=100m，因为两车发生碰撞，则两车的距离小于100m，故AB错误；因为速度相等后，若不相撞，两者的距离又逐渐增大，可知两辆车一定是在刹车后的20s之内的某时刻发生相撞的，故C正确，D错误．故选C．

【点睛】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住临界状态，结合运动学公式和速度时间图线综合求解．

5.按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程，预计在2013年以前完成.假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点.点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.下列判断错误的是    （   ）

A. 飞船在A点处点火时，动能减少

B. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间

C. 飞船从A到B运行的过程中处于完全失重状态

D. 飞船在轨道I上的运行速率

【答案】D

【解析】

【详解】A、在A点 点火导致飞船从外面的圆轨道进入里面的椭圆轨道，即向心运动，所以在A点应该减速，故A对；

B、飞船在轨道Ⅲ上运动时，万有引力提供了向心力

解得：，故B对；

C、飞船从A到B运行的过程中只受重力作用，所以飞船处于完全失重状态，故C对；

D、飞船在轨道I上运行时：

在地球表面时：

联立解得： 故D错；

本题选错误的，故选D

【点睛】在月球表面,重力等于万有引力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解；卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定；飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行,重力提供向心力,根据向心力周期公式即可求解.

6.在直角三角形AOB区域内存在一匀强磁场，（磁场未画出），∠O=30°，∠A=90°，从A沿AB方向以υ1=1m/s的速度射入1刚好未从OB边射出，其轨迹与OB边的交点为C（C点未画出）．从B沿BA方向射入2也刚好经过C点，已知两粒子的质量相等，电荷量的大小相等，不计重力，则下列说法正确的是（　　）

A. 两个粒子的电性相反

B. 粒子2的速度

C. 粒子2的速度

D. 两个粒子同时射出，两个粒子一定不会同时到达C点

【答案】AB

【解析】

【详解】A．由题意画出两个粒子的轨迹如图所示，由左手定则知：两个粒子的电性相反．故A正确．

BC.对粒子1：设OA=a，则a=R1+ ，解得：，对粒子2：，，所以OC=BC，，即v1=v2．故B正确，C错误．

D．两个粒子在磁场中的运动周期相等，转过的圆心角相等，均为120°，若同时射出则一定同时经过C点，且所用时间均为．故D错误．

7.如下图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是  （      ）

A. 若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流

B. 若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流

C. 无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力

D. 无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力

【答案】BD

【解析】

试题分析：若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流，故A错误；若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流，故B正确；根据安培定则判断可知，当极向下插入时，线圈上端相当于极；当极向下插入，线圈上端相当于极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，故C错误，D正确．

考点：电磁感应

【名师点睛】本题是楞次定律的基本应用．对于电磁感应现象中，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动．

8.水平地面上固定一倾角为的足够长的光滑斜面，如图所示，斜面上放一质量为、长的薄板。质量为的滑块（可视为质点）位于薄板的最下端，与之间的动摩擦因数。开始时用外力使、静止在斜面上，某时刻给滑块一个沿斜面向上的初速度，同时撤去外力，已知重力加速度，，。下列说法不正确的是

A. 在滑块向上滑行的过程中，、的加速度大小之比为

B. 从、开始运动到、相对静止的过程所经历的时间为0.5s

C. 从、开始运动到、相对静止的过程中滑块克服摩擦力所做的功为J

D. 从、开始运动到、相对静止的过程中因摩擦产生的热量为J

【答案】ABC

【解析】

【详解】A. A、B的加速度大小分别为：

则

aA：aB=2：5

故A错误符合题意。

B. B沿斜面向上运动的时间为：

B运动到最高点时，A沿斜面向下运动的速度为：

vA=aAt1=2m/s

设B从最高点向下运动到两者速度沿斜面向下相同时用时为t2．则有：

aBt2=vA+aAt2

得：

共同速度为：

因此从A、B开始运动到A、B沿斜面向下的速度相同所经历的时间为：

故B错误符合题意。

C. B沿斜面向上运动的位移为：

此过程中A向下运动的位移为：

B球沿斜面向下运动到两者速度相同时，下滑的位移为：

此过程中，A向下运动的位移为：

故整个过程中摩擦力对滑块B所做的功为：

即滑块B克服摩擦力所做的功为，故C错误符合题意。

D. 整个过程中因摩擦产生的热量为：

故D正确符合题意。

三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选题，考生根据要求作答。

(一)必考题(共129分)

9.为了探究功与速度的关系，同时测量物块与长直木板间的动摩擦因数．按如图甲所示原理图将仪器安装好，A、B是固定在长直木板上的两个铁钉．

（1）将m=1kg的物块拉到OO'所在的位置．实验时物块在橡皮筋的作用下弹出，沿长直木板滑行，物块始终未滑离木板．橡皮筋对物块做的功为W，物块的位移为x．通过改变橡皮筋的条数从而改变做功的多少，分别测量每次物块的位移，并作出W-x图象如图乙所示，已知g=8m/s2，则物块与木板间的动摩擦因数为______．

（2）为了平衡摩擦力，需要将木板的左端抬起，设木板的长度为l，需要在木板的最左端垫一个高为______（可用根号表示）的垫块．

（3）某次实验中，用n条橡皮筋将质量为m的物块弹出，得到的纸带如图丙所示，测得纸带上点迹均匀部分的长度DE=EF=△x，已知所用打点计时器频率为f，设一条橡皮筋所做的功为W0，则W0与△x的关系式为______．

【答案】    (1). 0.25    (2).     (3). W0=

【解析】

【详解】（1）以物块为研究对象，对弹出的全过程应用能量守恒定律得：W=μmgx

斜率为：k==μmg

代入数据解得：μ=0.25；

（2）对物体受力分析可知，当mgsinθ=μmgcosθ 成立时，就平衡了摩擦力，又由几何关系有：

联立得到：

（3）物块匀速运动时有：

由动能定理得：nWn=

解得：

10.用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组旳电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.

A．电压表V1（量程6V、内阻很大）

B．电压表V2（量程3V、内阻很大）

C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）

E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器旳阻值，多次测量后发现：若电压表V1旳示数增大，则电压表V2旳示数减小.

（1）请将设计旳实验电路图在虚线方框中补充完整_____.

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2旳示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组旳电动势E＝__________V、内阻r＝_________Ω.（本小题结果保留2位有效数字）

（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路旳阻值应为________Ω，电池组旳效率为_____________（此空结果保留2位有效数字）.

【答案】    (1).     (2). 4.5    (3). 1.0    (4). 0    (5). 56%

【解析】

【详解】（1）[1]伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小，调节滑动变阻器时，电压表的示数增大，则电压表的示数减小，则测路端电压，测灯泡两端电压，电路图如图所示：

（2）[2]电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势为：

；

[3]则电源内阻为：

；

（3）[4]由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压，此时电路电流，则电源电动势为：

即：

则：

；

[5]则电池组旳效率为：

．

11.如图所示，电动机牵引一根原来静止的，长为L=1m,质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B=1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻以及一切摩擦，g取10m/，求:

(1)棒能达到的稳定速度;

(2)棒从静止达到稳定速度的所需要的时间.

【答案】(1)v=2m/s  (2)

【解析】

【详解】(1)电动机的输出功率为：

电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，则有：P出=Fv

当棒达稳定速度时有：

感应电流为：

棒所受的安培力大小为：

根据平衡条件得：

，

联立以上三式，解得棒达到的稳定速度为：v=2m/s．

(2)由能量守恒定律得：

解得：．

12.如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ．先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下．接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：

（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；

（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；

（3）B被敲击后获得的初速度大小vB．

【答案】（1）；（2）aB=3μg，aB′=μg；（3）

【解析】

【详解】（1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg

匀变速直线运动2aAL=vA2

解得

（2）设A、B的质量均为m

对齐前，B所受合外力大小F=3μmg

由牛顿运动定律F=maB，得aB=3μg

对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg

由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg

（3）经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA

则v=aAt，v=vB–aBt

且xB–xA=L

解得．

13.关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A. 气体向真空自由膨胀是不可逆的

B. 理想气体在等温膨胀过程中从外界吸收的热量全部用于对外做功

C. 空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

D. 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

E. 一定质量的水变成的水蒸气，分子平均动能不变，其分子之间的势能增加

【答案】ABE

【解析】

【详解】根据热力学第二定律知气体向真空的自由膨胀是不可逆的．故A正确．理想气体在等温膨胀过程中气体的内能没有变，所以把吸收的热量全部对外做功．故B正确． 空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体．故C错误． 根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，即使对内燃机不断改进，也不可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能．故D错误． 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，温度不变，其分子的平均动能不变，吸收的热量增加了分子之间的势能．故E正确．

14.如图所示，质量相同的活塞A、B将开口向上的气缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分气室，已知活塞B到气缸底部的距离为L．劲度系数为k的轻弹簧被压缩在两活塞之间．气缸和活塞的导热性能良好，活塞与气缸内壁间无摩擦且气密性好．大气压强为p0，温度为T；开始时，气室I中气体的压强为p0、气室Ⅱ中气体的压强为p0．从某时刻起缓慢升高环境温度，当环境温度为T时，弹簧恰好处于原长．已知活塞的截面积为S，重力加速度为g，求：

①每个活塞的质量及开始时弹簧的压缩量x；

②当温度为T时，活塞A上移的距离H．

【答案】①每个活塞的质量为，开始时弹簧的压缩量x为；②当温度为T时，活塞A上移的距离H为

【解析】

【详解】①对两个活塞整体研究，根据力的平衡可知，

求得每个活塞的质量

对活塞A研究，根据力的平衡

求得

②在温度由缓慢升到T过程中，气室Ⅱ中气体发生等压变化．

设活塞B上升的高度为h，其初状态体积，初，末状态体积，末温

由盖-吕萨克定律：

得

求得

则活塞A上移的距离H=h+x=

15.机械振动在介质中传播形成机械波．下列说法正确的是___________

A. 如果波源停止振动，则机械波的传播也将立即停止

B. 纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行

C. 纵波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离

D. 横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍

E. 一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象

【答案】BDE

【解析】

【详解】A、波是把振动的形式传播出去，如果波源停止振动，已经振动的质点继续把振动形式传播出去，故机械波的传播不会立即停止，故A错误；

B、波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，即纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行，故B正确；

C、纵波中的质点绕着平衡位置做往返运动，一个周期内，走过的路程为4倍的振幅，故不会沿波的传播方向上运动一个波长的距离，故C错误；

D、两个振动情况完全相同的相邻质点间的距离等于波长，故横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍，故D正确；

E、干涉和衍射是波特有的现象，故一切波都能发生衍射，故E正确．

16.如图所示，AOB为半径为R的扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射角为60°，折射光线平行于BO边，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空气中传播速度为c，求：

(1) 玻璃砖折射率；

(2) 光在玻璃砖中传播的时间．

【答案】(1)      (2)

【解析】

(1)光路如图所示，由几何知识可知，在AO面上光线的折射角为30°．   

所以玻璃砖的折射率   

(2)由于折射光线CE平行于BO，光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为

即 

所以α满足   sinα＝   

解得α＝30°

由几何关系可知

又光在玻璃中的速度

故所求时间