【KS5U解析】安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)2020屆高三第22屆聯(lián)考理綜物理試題 Word版含解析

1、2020年“安徽省示范高中皖北協(xié)作區(qū)”第22屆高三聯(lián)考理科綜合物理部分二、選擇題本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1418題只有一項(xiàng)符合題目要求，第1921題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.射擊時(shí)，火藥在槍簡(jiǎn)中燃燒，燃?xì)馀蛎涀龉?，推?dòng)彈頭加速射出槍筒。已知槍筒的長(zhǎng)為0.64m，彈頭的質(zhì)量為4 g，離開(kāi)槍簡(jiǎn)時(shí)的速度為800 m/s。若把彈頭在槍筒中的運(yùn)動(dòng)視作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則彈頭受到的平均作用力約為（）a. 2.5 nb. 5 nc. 2103nd. 4103n【答案】c【解析】【詳解】根據(jù)位移與速度的關(guān)系可得，子彈在

2、槍筒中的加速度根據(jù)牛頓第二定律c正確，abd錯(cuò)誤。故選c。2.航母阻攔索用于攔停高速著艦的艦載機(jī)，被喻為“艦載機(jī)生命線”。如圖所示為其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，滑輪1、2、3、4及液壓缸a、b、c固定在甲板平面上，阻攔索繞過(guò)滑輪組后閉合。某時(shí)刻艦載機(jī)的掛鉤勾住阻攔索，形成圖示的夾角時(shí)，艦載機(jī)受到阻攔索的合力大小為f。不考慮阻攔索、滑輪的質(zhì)量及摩擦，則此時(shí)單個(gè)柱塞所受阻攔索的合力大小為（）a. b. c. fd. f【答案】b【解析】【詳解】設(shè)繩子拉力為t，根據(jù)合力與分力的關(guān)系可知可得繩子拉力大小每個(gè)活塞受力相同，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，可知b正確，acd錯(cuò)誤。故選b。3.如圖所示，水平放置的平行板電容器，上極板帶

3、正電，下極板帶負(fù)電，一帶電粒子由a點(diǎn)以水平向右的初速度射入兩極板間，隨后某時(shí)刻粒子經(jīng)過(guò)b點(diǎn)。下列判斷正確的是（）a. 粒子帶正電b. a點(diǎn)電勢(shì)a高于b點(diǎn)電勢(shì)bc. 粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能epa大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能epbd. 粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能eka大于在b點(diǎn)的動(dòng)能ekb【答案】c【解析】【詳解】a上極板帶正電荷，粒子向上偏轉(zhuǎn)，因此粒子帶負(fù)電，a錯(cuò)誤；b沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，因此a點(diǎn)電勢(shì)a低于b點(diǎn)電勢(shì)b，b錯(cuò)誤；cd由于從a向b運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，因此粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能epa大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能epb，而在a點(diǎn)的動(dòng)能eka小于在b點(diǎn)的動(dòng)能ekb，c正確，d錯(cuò)誤。故選c。

4、4.用頻率為v的某單色光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為ek。已知普朗克常量為h，則下列判斷正確的是（）a. 若增加該單色光的光照強(qiáng)度，則逸出電子的最大初動(dòng)能一定增加b. 若單色光的頻率變?yōu)?v，則逸出電子的最大初動(dòng)能為2ekc. 金屬鋅的逸出功可表示為d. 能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率為【答案】d【解析】【詳解】a逸出電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，a錯(cuò)誤；c根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程因此金屬鋅的逸出功可表示為，c錯(cuò)誤；b在愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程中，若單色光的頻率變?yōu)?v，而逸出功沒(méi)變，因此逸出電子的最大初動(dòng)能應(yīng)大于2ek，b錯(cuò)誤；d鋅板的逸出功入射

5、光的極限頻率為d正確。故選d。5.2019年4月10日晚9時(shí)許，人類史上首張黑洞照片面世，有望證實(shí)廣義相對(duì)論在極端條件下仍然成立！某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)黑洞的半徑r和質(zhì)量m滿足關(guān)系式 （其中g(shù)為引力常量，真空中的光速c=3.0108m/s），他借助太陽(yáng)發(fā)出的光傳播到地球需要大約8分鐘和地球公轉(zhuǎn)的周期1年，估算太陽(yáng)“濃縮為黑洞時(shí)，對(duì)應(yīng)的半徑約為（）a. 3000 mb. 300 mc. 30 md. 3 m【答案】a【解析】【詳解】地球到太陽(yáng)的距離根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律將地球公轉(zhuǎn)周期1年換成國(guó)際單位和都代入上式因此半徑近似為3000m，a正確，bcd錯(cuò)誤。故選a。6.如圖所示，輕桿兩端分別固

6、定質(zhì)量ma=1 kg、mb=2 kg的小球a、b，o為光滑的水平固定轉(zhuǎn)軸，與a、b兩球心的距離分別為ao=0.6m、bo=1.2m?，F(xiàn)從水平位置由靜止釋放輕桿，直至輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置。重力加速度g取10 m/s2，則下列判斷正確的為（）a. 輕桿豎直時(shí)，a、b兩球的瞬時(shí)速度大小之比為12b. 輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，桿對(duì)b球的作用力始終沿著桿的方向c. 輕桿豎直時(shí)，桿對(duì)a球的作用力方向豎直向下d. 輕桿豎直時(shí)，轉(zhuǎn)軸o對(duì)桿的作用力大小為50 n【答案】ad【解析】【詳解】aa、b兩球的角速度相等，運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2，因此瞬時(shí)速度之比為1：2，a正確；b在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，桿對(duì)a做正功，對(duì)b一定做負(fù)功，因此

7、桿對(duì)b的作用力一定不會(huì)始終沿著桿，b錯(cuò)誤；cab在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)中滿足機(jī)械能守恒，轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí) 代入數(shù)據(jù)整理得 ，設(shè)桿對(duì)a的作用力豎直向下，大小為t1，則整理得因此桿對(duì)a球作用力方向豎直向上，c錯(cuò)誤；d轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，對(duì)b小球整理得根據(jù)牛頓第三定律，a球?qū)點(diǎn)向下的壓力為，b球?qū)點(diǎn)向下的拉力，因此軸對(duì)o點(diǎn)的作用力大小為50n，d正確。故選ad。7.如圖所示，空間有一寬度為l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，abc是由均勻電阻絲做成的等腰直角三角形線框，bc邊上的高也為l。圖示時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)邊界平行，a點(diǎn)在磁場(chǎng)邊界上。現(xiàn)使線框從圖示位置勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，速度方向始終與磁場(chǎng)邊界垂直，若規(guī)定圖示

8、線框的位置x=0，感應(yīng)電流i沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，線框受到的安培力f方向向左為正，則下列圖像可能正確的為（）a b. c. d. 【答案】ac【解析】【詳解】ab進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度回路中的感應(yīng)電流隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)楞次定律，電流方向?yàn)檎龃艌?chǎng)時(shí)，由于前后感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)抵消，電流也均勻增加，根據(jù)楞次定律，電流方向?yàn)樨?fù)，因此a正確，b錯(cuò)誤；cd線框所受安培力方向向左，出磁場(chǎng)時(shí)與入磁場(chǎng)時(shí)完全相同，方向也向左，因此c正確，d錯(cuò)誤。故選ac。8.如圖所示，輕彈簧豎直固定在水平地面上，處于原長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)有一小球以初速度 落在彈簀上端，某同學(xué)以初始時(shí)彈簧上端的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為坐標(biāo)軸的

9、正方向，作出了小球下落過(guò)程中所受合力f與下落位移x的關(guān)系圖像，其中小球下落至最低點(diǎn)時(shí)x=12cm，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像可知（）a. 小球的質(zhì)量m=2 kgb. 小球的初速度m/sc. 小球下落過(guò)程中的最大速度m/sd. 最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能ep=0.36j【答案】bd【解析】【詳解】a初始位置時(shí)，彈簧的彈力為零，合力就是小球重力，因此小球質(zhì)量為0.2kg，a錯(cuò)誤；bd彈簧壓縮4cm時(shí)，彈簧的彈力等于小球重力，根據(jù)可得彈簧的勁度系數(shù)在壓縮x=12cm時(shí)小球速度減為零，這個(gè)過(guò)程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒整理得，初速度此時(shí)最大彈性勢(shì)能最大，為bd正確；c彈簧壓縮x1=4c

10、m時(shí)，加速度減小到零，速度達(dá)到最大值，根據(jù)機(jī)械能守恒定律代入數(shù)據(jù)，解得c錯(cuò)誤。故選bd。三、非選擇題包括必考題和選考題兩部分。第2232題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第3338題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題共129分。9.某學(xué)習(xí)小組用圖1所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理，操作步驟如下：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度如圖2所示，則其寬度為d=_mm。(2)把安裝遮光條的滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上，輕調(diào)導(dǎo)軌底部的調(diào)節(jié)旋鈕，使氣墊導(dǎo)軌水平。請(qǐng)借助圖給器材，寫(xiě)出氣墊導(dǎo)軌被調(diào)至水平的判斷方法：_。(3)在滑塊左端固定細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)線與導(dǎo)軌平行，放手讓滑塊運(yùn)動(dòng)，

11、光電門1、2記錄了被遮光的時(shí)間分別為t1、t2，測(cè)出兩光電門間的距離l，滑塊和遮光條的總質(zhì)量m。實(shí)驗(yàn)中，滑塊質(zhì)量_（填 “遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）鉤碼質(zhì)量時(shí)，可認(rèn)為合力對(duì)滑塊做的功為mgl，算出滑塊動(dòng)能的增量為_(kāi)。 （用題給字母表示），看兩者是否接近相等，以驗(yàn)證動(dòng)能定理?！敬鸢浮?(1). 7.6 (2). 給滑塊一初速度，其經(jīng)過(guò)光電門1、2的時(shí)間幾乎相等 (3). 遠(yuǎn)大于 (4). 【解析】【詳解】(1)1遮光條的寬度d=7mm+0.16mm=7.6mm。(2)2給滑塊一初速度，其經(jīng)過(guò)光電門1、2的時(shí)間幾乎相等，此時(shí)可認(rèn)為導(dǎo)軌水平。(3)3滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量時(shí)，鉤碼的重力接近繩子拉

12、力。4 10.某興趣小組網(wǎng)購(gòu)了一個(gè)多晶太陽(yáng)能電池板，由于標(biāo)簽缺失，現(xiàn)欲測(cè)其電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，操作如下：(1)他們選用量程為15v的電壓表直接測(cè)量電池兩極間的電壓，電表指針位置如圖1所示，則電池電動(dòng)勢(shì)約為_(kāi)v。 (2)為進(jìn)一步測(cè)量?jī)?nèi)阻，他們擬用圖2所示的電路完成實(shí)驗(yàn)，若圖中為理想電壓表，則電池電動(dòng)勢(shì)e、內(nèi)阻r、電壓表示數(shù)u、電阻箱示數(shù)r之間的關(guān)系式為_(kāi)。(3)連接電路后，他們完成了下表中數(shù)據(jù)的測(cè)量與計(jì)算，然后以u(píng)為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)作出如圖3所示的圖線，則內(nèi)阻的測(cè)量值為_(kāi)。（保留3位有效數(shù)字）(4)他們又用圖3的縱截距作為電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值e測(cè)_ （填“”“或”=“）電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值e真；

13、若電壓表的真實(shí)內(nèi)阻為rv，電池的真實(shí)內(nèi)阻為r，則_（用rv、r表示）?！敬鸢浮?(1). 140 (2). (3). 3.103.40均可 (4). (5). 【解析】【詳解】(1)1由于量程15v，電壓表讀數(shù)14.0v。(2)2根據(jù)閉合電路歐姆定律整理得(3)3由圖象可知斜率絕對(duì)值等于內(nèi)電阻，為 (4)4該交點(diǎn)相當(dāng)于外電阻r調(diào)到 時(shí)，電壓表的讀數(shù)，由于電壓表不是理想電壓表，測(cè)量值相當(dāng)于電壓表分得的電壓值5 將上式測(cè)量值代入，得11.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在半徑r=m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。邊界與x、y軸均相切，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2t，方向垂直于紙面向里。過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域圓心o1，和

14、坐標(biāo)原點(diǎn)o的直線交磁場(chǎng)區(qū)邊界于p1、p2兩點(diǎn)；第四象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度e=4103v/m。一帶正電的粒子由p點(diǎn)以v0=1103m/s的初速度平行于x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，已知粒子的比荷為=2.5102c/kg。忽略粒子所受的重力。求：(1)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心o2與點(diǎn)p2之間的距離；(2)粒子從第一次進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次進(jìn)入磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間。（結(jié)果可用根號(hào)表示）【答案】（1）2m；（2）【解析】【詳解】(1)由牛頓第二定律得解得由余弦定理，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的圓心o2與點(diǎn)p2之間的距離即粒子將從p2點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。(2)如圖所示由幾何關(guān)系可知，粒子在圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)，由p2點(diǎn)

15、離開(kāi)磁場(chǎng)，則p2的縱坐標(biāo)粒子從第一次進(jìn)入磁場(chǎng)至第二次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間包括：圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、磁場(chǎng)區(qū)域與電場(chǎng)區(qū)域之間的勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的時(shí)間。圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間勻變速直線運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間因此總時(shí)間12.如圖所示，光滑水平面上靜止著質(zhì)量m1=0.1kg的小球甲和質(zhì)量m2 =0.2kg的小球乙，兩球用輕繩連接并壓緊一輕彈簧，彈簧與兩小球均不拴接，初始時(shí)彈簧的壓縮量x=3cn；在甲球的右側(cè)x1處停放著質(zhì)量m3=0.3kg，半徑r=12cm的圓弧槽丙，槽的各個(gè)表面均光滑，下端與水平面相切?，F(xiàn)燒斷甲、乙之間的細(xì)線。且彈簧恢復(fù)原狀前，甲球沒(méi)有接觸槽內(nèi)。小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取1

16、0 m/s2。求：(1)x1至少為多少；(2)若甲球恰好能到達(dá)圓弧槽丙的頂端a，初始時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能ep為多少；(3)若初始時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能ep =1.20j，則甲球與圓弧槽丙作用后再次到達(dá)水平面時(shí)的速度為多少?！敬鸢浮浚?）2cm；（2）0.24j；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)彈簧恢復(fù)原狀的瞬間，甲球恰好沒(méi)有接觸圓弧槽丙，甲的速度大小為v1、位移為x1，乙的速度大小為v2、位移為x2，由動(dòng)量守恒定律0=m1v1-m2v2則有0=m1x1-m2x2由于x1+x2=x解得x1=2cm（2）彈簧恢復(fù)原狀時(shí)，甲的速度大小設(shè)為v1，乙的速度大小設(shè)為v2，由動(dòng)量守恒和能量守恒得0=m1v1-m

17、2v2解得甲與丙作用，到達(dá)頂端a時(shí)，獲得的共同速度設(shè)為v3，由動(dòng)量守恒和能量守恒得由式得（3）由第（2）問(wèn)知，若ep=1.20j，甲球會(huì)從圓弧槽丙的a端飛出做斜拋運(yùn)動(dòng)，由于甲斜拋時(shí)與丙的水平速度相等，所以甲球下落時(shí)，還會(huì)再與丙作用一次，當(dāng)甲落回水平面時(shí)，相當(dāng)于甲、丙發(fā)生了一次彈性碰撞。由式知彈簧恢復(fù)原狀時(shí)，甲球獲得的速度v1=4.0m/s甲與丙發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后甲的速度為、丙的速度為，由動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒得解得13.某同學(xué)用空飲料（塑料）瓶做以下實(shí)驗(yàn)他把少量液態(tài)乙醚裝人瓶中并擰上瓶蓋，靜置一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液態(tài)乙醚減少但還剩余少許，然后他不斷扭轉(zhuǎn)飲料瓶使容積不斷減小，此時(shí)發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)壁出現(xiàn)液滴，當(dāng)瓶

18、內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)瓶蓋被頂飛，瓶?jī)?nèi)和瓶口附近出現(xiàn)白霧。對(duì)上述現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是_。a. 靜置一段時(shí)間時(shí)，瓶?jī)?nèi)液態(tài)乙醚減少是蒸發(fā)現(xiàn)象，溫度越高蒸發(fā)越快b. 當(dāng)瓶?jī)?nèi)液態(tài)乙醚不再減少時(shí)，蒸發(fā)停止，此后沒(méi)有乙醚分子從液體表面蒸發(fā)出來(lái)c. 扭轉(zhuǎn)飲料瓶，內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，可見(jiàn)壓強(qiáng)越大，飽和蒸氣壓越小d. 扭轉(zhuǎn)飲料瓶，內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，是因?yàn)轶w積減小時(shí)，實(shí)際氣壓大于飽和氣壓e. 瓶蓋被頂飛時(shí)，氣體膨脹對(duì)外界做功，溫度降低，飽和蒸氣壓變小，出現(xiàn)了液化現(xiàn)象【答案】ade【解析】【詳解】a由于瓶蓋擰緊，乙醚不會(huì)跑掉，液態(tài)乙醚減少一定蒸發(fā)現(xiàn)象，而且溫度越高蒸發(fā)越快，a正確；b當(dāng)瓶?jī)?nèi)液態(tài)乙醚不再減少時(shí)，達(dá)到了一種動(dòng)態(tài)平衡，

19、單位時(shí)間內(nèi)從液體表面蒸發(fā)出來(lái)的乙醚分子與回到液體中的乙醚分子相等，因此仍有乙醚分子從液體表面蒸發(fā)出來(lái)，b錯(cuò)誤；c飽和蒸氣壓大小只與溫度有關(guān)，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，c錯(cuò)誤；d扭轉(zhuǎn)飲料瓶，內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，是因?yàn)轶w積減小時(shí)，實(shí)際氣壓大于飽和氣壓現(xiàn)象，d正確；e瓶蓋被頂飛時(shí)，氣體膨脹對(duì)外界做功，內(nèi)能減小，溫度降低，從而飽和蒸氣壓變小，出現(xiàn)了液化現(xiàn)象，e正確。故選ade。14.如圖所示，有一豎直放置的圓簡(jiǎn)，導(dǎo)熱性能良好，兩端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，它由a、b、c三段粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2s、s、s。兩活塞a、b的質(zhì)量分別為2m、m，用長(zhǎng)為4l的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，把一定質(zhì)量的氣體密封在兩活塞之間，活

20、塞靜止在圖示的位置。已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，被封閉氣體可視為理想氣體，外界環(huán)境溫度不變，忽略活塞與圓筒之間的摩擦，重力加速度為g，求：（i）圖示位置輕繩的拉力為多少；（ii）慢慢把圓筒旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，密封氣體的壓強(qiáng)可能為多少?！敬鸢浮浚╥）4mg；（ii）或【解析】【詳解】(i)設(shè)密封氣體的壓強(qiáng)為p，對(duì)兩活塞整體受力分析如圖1所示，由平衡條件可得取活塞b受力分析，如圖2所示，由平衡條件解得ft=4mg，(ii)圓筒轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，密封氣體的壓強(qiáng)顯然減小，體積膨脹，兩活塞整體向a部分平移，若平移的位移小于l，對(duì)活塞分析，易知此時(shí)密封氣體的壓強(qiáng)為p0，由玻意耳定律得且解得若不滿足上述條件，活塞平移的位移也只能為l，由玻意耳定律得解得即:若滿足筒旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，密封氣體的壓強(qiáng)若滿足筒旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)