河北省衡水中学2020届高三物理下学期5月期中试题含解析.docx

河北省衡水中学2020届高三物理下学期5月期中试题（含解析）一、选择题1.静止原子核 A经 1 次 衰变生成原子核 B， 并释放出 光子。已知原子核 A 的比结合能为E1，原子核 B的比结合能为E2， 粒子的比结合能为E3， 光子的能量为E4，则下列说法正确的是（ ）A. 该反应过程质量增加B. B核在元素周期表的位置比A核前移4位C. 释放 光子的能量 E4= E1-(E2+ E3)D. 比结合能E1小于比结合能E2【答案】D【解析】【详解】A该反应的过程中释放 光子，由质能方程可知，一定有质量亏损,故A错误。B粒子的电荷数为2，所以B核的电荷数比A少2个，B核在元素周期表的位置比A核前移2位,故B错误；C设A核的质量数为m，B核的质量数为m-4，粒子的质量数为4，根据能量守恒可得4E3+（m-4）E2-mE1=E4故C错误；D核反应的过程中释放热量，可知比结合能E1小于比结合能E2,故D正确。故选D。2.户外野炊所用的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。如图所示，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央，三根杆与竖直方向的夹角均相等。若吊锅和细铁链的总质量为m，重力加速度为g，不计支架与铰链之间的摩擦，则（）A. 当每根杆与竖直方向的夹角为时，杆受到的压力大小为mgB. 当每根杆与竖直方向的夹角为时，杆对地面的摩擦力大小为mgC. 当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力变大D. 当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，杆对地面的压力变大【答案】B【解析】详解】A根据平衡条件，竖直方向，有解得故A错误；B杆对地面的摩擦力大小为故B正确；C当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力仍与吊锅和细铁链的总重力大小相等，故C错误；D由平衡可知得杆对地面的压力故D错误。故选B。3.如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为10cm，重力加速度取 10m/s2，则货物（）A. 总位移为10cmB. 运动的总时间为0.2sC. 与传送带由摩擦而产生的热量为5JD. 获得的最大动能为5J【答案】D【解析】【详解】A设传送带的速度为v，经时间t货物与传送带速度相等，则货物相对传送带的位移为即为划痕长度，当传送带停止货物做匀减速运动，由于加速和减速过程的加速度大小相等，则货物在传送带上减速的位移为由于加速过程留下划痕长度与减速过程留下划痕长度重合，则货物的总位移为两倍的划痕长度即为20cm，故A错误；B货物减速的位移为10cm，加速度为则有解得总时间为故B错误；C与传送带由摩擦而产生的热量为故C错误；D当货物与传送带速度相等时速度最大，动能最大，则得则最大动能为故D正确。故选D。4.最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（）A. 火星的半径为B. 火星表面的重力加速度大小为C. 火星的第一宇宙速度大小为D. 火星的质量大小为【答案】BD【解析】【详解】AD分析图象可知，万有引力提供向心力当时联立解得，火星的半径火星的质量A错误D正确；B当h=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为a1，B正确；C在火星表面，根据重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C错误。故选BD。5.如图所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角=37°，一质量为3m的L形工件沿斜面以速度匀速向下运动。工件上表面光滑，下端为挡板，某时刻，一质量为m的小木块轻轻放在工件上的A点，当木板运动到工件下端是（与挡板碰前的瞬间），工件速度刚好减为零，后木块与挡板第一次相碰，以后每隔一段时间，木块就与挡板碰撞一次。已知木块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，木块始终在工件上运动，重力加速度取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 下滑过程中，工件和木块系统沿斜面方向上动量不守恒B. 下滑过程中，工件的加速度大小为6m/s2C. 木块与挡板第1次碰撞后瞬间，工件的速度大小为3m/sD. 木块与挡板第1次碰撞至第2次碰撞的时间间隔为0.75s【答案】D【解析】【详解】A下滑过程中，工件和木块系统沿斜面方向上合力为零，所以沿斜面方向上动量守恒，故A错误；B工件在斜面上的受力如下图开始工件匀速下滑，根据牛顿第二定律有解得把木块放上，对工件受力分析有解得故B错误；C设碰撞瞬间木块速度为v，碰撞前的过程工件与木块组成的系统动量守恒，即解得设碰撞后攻坚的速度为v2，木块速度为v1，碰撞过程根据动量守恒有根据能量守恒有解得故C错误；D设木块与挡板第1次碰撞至第2次碰撞的时间间隔为t，在此时间内工件的位移为木块的位移解得故D正确。故选D。6.在倾角为的光滑固定绝缘斜面上有两个用绝缘轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，开始未加电场系统处于静止状态，B不带电，A带电量为+q，现加一沿斜面方问向上的匀强电场，物块A沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，之后两个物体运动中当A的加速度为0时，B的加速度大小均为a，方向沿斜面向上，则下列说法正确的是（）A. 从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为B. 从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对小物块B的冲量为0C. B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为D. 从加电场后到B刚离开C的过程中，物块A的机械能和电势能之和先增大后减小【答案】CD【解析】【详解】A开始加电场时，弹簧处于压缩状态，对A，根据平衡条件和胡克定律有解得物块B刚要离开C时，弹簧的拉力等于物体B重力的下滑分力，根据胡克定律有解得故从加电场后到B刚离开C的过程中，A发生的位移大小为故A错误；B从加电场后到B刚离开C的过程中，挡板C对小物块B的作用力不为零，由知挡板C对小物块B的冲量不为零，故B错误；C设A所受的电场力大小为F，当A的加速度为零时，B的加速度大小均为a，方向眼斜面向上，根据牛顿第二定律，对A有对B有故有B刚离开C时，电场力对A做功的瞬时功率为故C正确；D对A、B和弹簧组成的系统，从加电场后到B刚要离开C的过程中，物块A的机械能、电势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，弹簧的弹性势能先减小后增大，则物块A的机械能和电势能之和先增大后减小，故D正确。故选CD。7.如图所示，A、B两点相距0.5m，处于同一高度，在A点固定一个大小可忽略的定滑轮，细线的一端系有一个质量为M的小球甲，另一端绕过定滑轮固定于B点，质量为m的小球乙固定在细线上的C点，AC间的细线长度为0.3m，用力F竖直向下拉住小球乙，使系统处于静止状态，此时AC间的细线与水平方向的夹角为53°，撤去拉力F，小球乙运动到与AB相同的高度时，速度恰好变为0，然后又向下运动，忽略一切摩擦，重力加速为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法中正确的是（）A. F的大小为B. M:m=6:5C. 小球乙向下运动到最低点时细线对小球甲的拉力小于mgD. 小球甲运动到最低点时处于超重状态【答案】BCD【解析】【详解】AB撤去拉力F，小球乙运动到B相同的高度时，速度恰好变为0，小球甲下降的高度为小球乙上升的高度为对小球甲和小球乙组成的系统，机械能守恒，则有解得开始时小球乙受力分析如下图所示由平衡条件得且有联立解得故A错误，B正确；C小球乙向下运动到最低点时，根据机械能守恒可知最低点为C点，设在最低点时小球乙的加速度大小为a，根据题意可知加速度方向竖直向上，此时小球甲的加速度为a1，方向竖直向下，则有解得故C正确；D小球甲运动到最低点时，小球甲即将竖直向上做加速直线运动，所以小球甲处于超重状态，故D正确。故选BCD。8.如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1:t2:t3=3:3:1直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是A. 三个粒子的速度大小关系可能是v1=v2>v3B. 三个粒子的速度大小关系可能是v1<v2<v3C. 粒子的比荷D. 粒子的比荷【答案】BD【解析】速度为的粒子从ab边穿出，则偏转角为90°，但两者的速度大小关系不定，但其半径一定比速度为的粒子半径小，由半径公式，则一定大于和， A错误B正确；对速度为的粒子偏转30°，画出运动轨迹如图所示，由几何关系知，所以，而，联立得到，C错误；由于速度为的粒子偏转90°，则，于是，D正确【点睛】此题涉及的是带电粒子在三角形磁场区域内做匀速圆周运动问题，要注意的是已知的是带电粒子在磁场区域内的时间之比，也就是告诉了偏转角之比，结合题意就知道带电粒子从哪条边穿出，从而知道偏转角的大小，由几何关系也能求出粒子3的半径，由半径和周期公式就能求出速度大小关系和比荷二、非选择题9.某同学想测量未知滑块的质量m和圆弧轨道的半径R。所用装置如图1所示，一个倾角为37°的固定斜面与竖直放置的光滑圆弧轨道相切，一个可以看做质点的滑块从斜面上某处由静止滑下，滑块上有一个宽度为d的遮光条，在圆弧轨道的最低点有一光电门和一压力传感器（没有画出），可以记录挡光时间t和传感器受到的压力F，已知重力加速度为g。(1)先用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图2所示，则遮光条宽度d=_；(2)实验过程中从斜面的不同位置释放滑块，然后记录对应的遮光时间t和压力传感器的示数F，得到多组数据，该同学通过图象法来处理数据，得到如图3所示的图象，但忘记标横轴表示的物理量，请通过推理补充，横轴表示的物理量为_（用已知物理量符号表示）；(3)已知图3中图线的斜率为k，纵截距为b，则可知滑块的质量m=_；圆弧轨道的半径R=_。（用已知物理量符号表示）【答案】 (1). 5. 50mm (2). (3). (4). 【解析】【详解】(1)1根据游标卡尺的读数规则可知读数为(2)2由题意可知由牛顿第二定律有由牛顿第三定律有解得所以横轴表示。(3)34由表达式可知解得10.某同学自行设计了一种多用电表，设计电路如图所示。已知灵敏电流计的满偏电流，。（1）当选用“2”接线柱时该表的量程为00.1A，则电阻_（结果保留一位小数）；（2）当选用“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向a时，该表为_（填“电流表”“电压表”或“欧姆表”），“1”接线柱应插入_表笔（填“红”或“黑”）；（3）当选用“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时，该表为_（填“电流表”“电压表”或“欧姆表”），若，此时该表的量程为_；（4）若使用该表测量电阻的功能时，由于电表长时间不用，电源内阻r增大（假设电动势不变），则需将调零电阻的阻值_（填“减小”或“增加”），从而使电表仍能调零。【答案】 (1). 11.1 (2). 欧姆表 (3). 红 (4). 电压表 (5). 01000V (6). 减小【解析】【详解】（1）1灵敏电流计与并联，可得：解得：（2）2 3由于当选用“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向a时，电路中有电源，故该表为欧姆表，由于是表内部的电源供电，根据多用电表的电流方向为“红进黑出”，可知“1”接线柱与电源的负极相连，应插入红表笔；（3）4 5当选用“3”接线柱，将单刀双掷开关掷向b时，该表为电压表，灵敏电流计与R，并联后再与R，串联，此时该表的满偏电压为：故其量程为01000V；（4）6利用欧姆表测电阻时，电表指针满偏时有：若使用该表测量电阻的功能时，由于电表长时间不用，电源内阻r增大（假设电动势不变），若使电表仍能调零，则需指针仍偏转至满偏处，则应将调零电阻的阻值减小。11.如图所示，在平面直角坐标系中第II象限有沿y轴负方向的匀强电场，第I象限和第IV象限存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，第I象限的磁感应强度是第IV象限的两倍。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从P（-2a，a）以初速度沿x轴正方向射出，粒子恰好从原点进入磁场，不考虑粒子重力。(1)求电场的电场强度大小E；(2)带电粒子在运动过程中经过了点Q（L，0），L>0，求第IV象限磁场的感应强度的可能值。【答案】(1)；(2)（n=1，2，3. . .）【解析】【详解】(1)由题意可知，粒子在第II象限运动时，有解得(2)粒子由P点到O点的过程中，沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向做匀加速直线运动，设到达O点时沿y轴方向的速度为，则解得粒子穿过O点时的速度大小为即方向与x轴正方向夹角为45°。设粒子在第IV象限运动时轨迹半径为r，第IV象限磁场感应强度为B，根据可知，粒子在第I象限运动时的轨迹半径为，粒子的运动轨迹如图所示运动过程中经过点Q（L，0），则需满足（n=1，2，3）又解得（n=1，2，3）12.如图所示，PQMN与CDEF为两根足够长的固定平行金属导轨，导轨间距为L。PQ、MN、CD、EF为相同的弧形导轨；QM、DE为足够长的水平导轨。导轨的水平部分QM和DE处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。a、b为材料相同、长都为L的导体棒，跨接在导轨上。已知a棒的质景为3m、电阻为R，b棒的质量为m、电阻为3R，其它电阻不计。金属棒a和b都从距水平面高度为h的弧形导轨上由静止释放，分别通过DQ、EM同时进入匀强磁场中，a、b棒在水平导轨上运动时不会相碰。若金属棒a、b与导轨接触良好，且不计导轨的电阻和棒与导轨的摩擦。(1)金属棒b向左运动速度大小减为金属棒a的速度大小的一半时，金属棒a的速度多大？(2)金属棒a、b进入磁场后，如先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热多大？(3)从b棒速度减为零至两棒达共速过程中二者位移差是多大？【答案】(1)；(2)3mgh；(3)【解析】【详解】(1)金属棒从弧形轨道滑下，由机械能守恒有解得两棒同时进入磁场区域的初速大小均为。由于两棒在水平轨道上时所受合外力为零，则两棒在水平轨道上运动时动量守恒，可得(2)先离开磁场的某金属棒在离开磁场前已匀速运动，则两棒在水平面上匀速的速度相等，由动量守恒得解得方向向右。金属棒a、b进入磁场后，到b棒第一次离开磁场过程中，由能量守恒得解得此棒从进入磁场到匀速运动的过程电路中产生的焦耳热(3)对b根据电量公式13.关于物态变化，下列说法正确的是（）A. 液体的饱和气压越大，该液体越不容易挥发B. 密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水蒸气的密度不再发生变化C. 密闭容器中的水蒸气达到饱和时，没有水分子离开水面D. 温度越高，密闭容器中水蒸气分子的数密度越大E. 空气中的水蒸气压强越接近此温度时的饱和气压，人感觉越潮湿【答案】BDE【解析】【详解】A饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，饱和气压越大，表示该物质越容易蒸发，故A错误；B密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，密度也不再发生变化，故B正确；C密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水中仍然会有水分子离开水面，只是水中水分子离开水面与进入水面的是平衡的，故C错误；D温度越高，分子平均速率越大，而且液体分子越易离开液面，分子数密度越大，故D正确；E空气相对湿度越大时，空气中的水蒸气压强越接近此温度时的饱和气压，人感觉越潮湿，故E正确。故选BDE。14.如图所示，两内壁光滑的圆筒形导热气缸拼接在起，上部分的横截面积为2S，下部分的横截面积为S，上部分开口，下部分底部封闭，A、B两个导热活塞将a、b两部分理想气体封闭在气缸内。A活塞的质量为2m，B活塞的质量为m。大气压强为p0，重力加速度为g，初始时环境温度为T，A活塞到上部分气缸底部距离为L，B活塞到上下部分气缸底距离均为L，当缓慢降低环境温度到时，A活塞恰好到达上部分气缸底部，在此过程中b部分气体向外释放的热量为Q，求：(1)的大小；(2)b部分气体内能的减少量。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)等压变化，设B活塞下降距离为x，对a部分气体有对b部分气体有解得(2)a部分气体的压强为b部分气体的压强为b部分气体被压缩过程中，外界对气体做的功为气体内能的减少量为解得15.如图所示为某时刻一列沿x轴负方向传播的简谐横波，P、Q为介质中的两个质点，从该时刻起P质点再经过1s第一次回到平衡位置，从该时刻起Q质点再经过6s第一次回到原位置，则该机械波的波速为_，从该时刻起12s时P质点的纵坐标为_，振动方向_。【答案】 (1). 0. 25m/s (2). (3). 沿y轴正方向【解析】【详解】123波沿x轴负方向传播，该时刻P质点振动方向沿y轴负方向，Q质点振动方向沿y轴正方向，P质点从出发点到平衡位置的时间与Q质点从出发点到平衡位置的时间相同，则有得由得12s为，则P质点的纵坐标为振动方向沿y轴正方向。16.如图所示为检测液面变化的装置示意图，在液面上方固定一个平板，在液面底部铺一个平面镜，在平板的A点固定一个激光笔，激光笔与板成45°角向液面发射一束激光，经液面折射和平面镜反射后再照射到平板的另一侧，液体对激光的折射率为。(1)求激光射入液面后的折射角；(2)若液面下降高度为x，求照射到平板右侧光点的移动距离与液面下降高度x的关系式。【答案】(1)30°；(2)【解析】【详解】(1)如下图所示为激光的光路图由折射定律得(2)设平板到液面的高度为h，液面的深度为H，有由对称性可得即同理，当液面下降高度x时，平板到液面高度为h+x，液面深度为H-x，则有由得