2019-2020學年第二學期期末三校聯考高二理科物理問卷命題學校：廣州大學附屬中學命題人：審題人：本試卷共5頁，17小題，滿分100分，考試用時75分鐘一、單項選擇題：本大題6小題，每小題3分，共18分，每小題給出的四個選項中只有一個選項符合題目要求1.氫原子能級圖如圖所示，大量氫原子從n=4的能級向低能級躍遷時，則（）A.核外電子的動能減少B.最多能夠輻射3種頻率的光子C.氫原子輻射出0.66eV的光子后，能夠穩定在n=3的能級D.氫原子從n=4直接躍遷到n=1的能級，發出的光子頻率最大【答案】D【解析】【詳解】A．氫原子從高能級躍遷到低能級，靜電力做正功，核外電子的動能增加，電勢能減少，故A錯誤；B．一個氫原子從能級向基態躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級的氫原子向基態躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，故B錯誤；C．n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，此時仍處于高能級狀態，會有概率繼續躍遷到更低的能級，所以不能穩定在n=3的能級，故C錯誤；D．n=4躍遷到n=1，能級差最大，放出光子的能量最大，頻率也最大，故D正確。故選D。2.下列說法正確的是（）A.物體溫度不變，內能一定不變B.物體溫度降低，一定對外放熱C.物體溫度升高，擴散運動加快D.物體溫度升高，每個分子熱運動的速率都增大【答案】C【解析】【詳解】A．物體的內能與物體的體積、溫度、摩爾數等因素都有關，所以溫度不變，其內能不一定不變，故A錯誤；B．可以通過對外做功導致物體的內能減少，溫度降低；不一定非要對外放熱，故B錯誤；C．擴散現象是分子的熱運動，擴散現象、布朗運動和分子熱運動都隨溫度的升高而變得劇烈，故C正確；D．溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子平均動能增大，不是每一個分子的動能都增大，故D錯誤。故選C。3.利用高壓水流擊碎煤層來采煤，水槍噴水口橫截面積S，由槍口噴出的高壓水流流速為v，假設水柱垂直射在豎直煤層的表面上，沖擊煤層后水的速度變為零，已知水的密度為ρ，則水柱對煤層的平均沖擊力有多大（）A.Sv2 B. C.Sv D.2Sv【答案】A【解析】【詳解】設ts時間內噴出的水在ts內速度減小為0，ts時間內噴水質量為則由動量定理得聯立解得故選A。4.如圖所示，三個帶電小球A、B、C可視為點電荷，所帶電荷分別為+Q、-Q、+q；A、B固定在絕緣水平桌面上，C帶有小孔，穿在摩擦因數處處相同的粗糙的絕緣直桿上，絕緣桿豎直放置在A、B連線的中點處，將C從桿上某一位置由靜止釋放，下落至桌面時速度恰好為零。C沿桿下滑時帶電量保持不變，那么C在下落過程中，以下判斷正確的是（）A.電場力做正功 B.小球C所受摩擦力先減小后增大C.小球C下落一半高度時速度一定最大 D.摩擦產生的內能等于小球重力勢能減少量【答案】D【解析】【詳解】A．AB為等量異種點電荷，故產生的電場在AB連線垂直平分線上，從垂足向兩側場強逐漸減小且中垂線為等勢面，小球在下滑過程中沿等勢面運動，電場力不做功，故A錯誤；B．小球C在下滑的過程中，由于場強增大，電場力也將逐漸增大，滑動摩擦力為故受到的摩擦力一直增大，故B錯誤；C．小球C的速度先增加后減小，開始時重力大于摩擦力，C的加速度向下；后來重力小于摩擦力，加速度向上，C做減速運動；當摩擦力等于重力時加速度為零，此時速度最大，但是此位置不一定在下落的高度一半的位置，故C錯誤；D．小球在下滑過程中沿等勢面運動，電場力不做功，初末狀態的動能相同，摩擦產生的內能等于小球重力勢能減少量，故D正確；故選D。【點睛】等量異種點電荷連線的中垂線是等勢面，從垂足向兩側場強逐漸減小。5.如圖所示，用電阻率為ρ、橫截面積為S、粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，。框架與一電動勢為E、內阻忽略不計的電源相連接。勻強磁場垂直于框架平面向里，磁感應強度大小為B，則框架受到安培力的合力的大小為（）A. B. C. D.0【答案】A【解析】【詳解】根據左手定則判斷出各段受到的安培力的方向，如圖設電路abcd上的電阻為3r，由幾何關系得，ad段的長度為2L，所以ad上的電阻為2r；abcd上的電流ad上的電流ab、bc、cd上各段的安培力ad上各段的安培力各段受到的力中，F1和F3在左右方向的分量大小相等，方向相反，相互抵消，所以線框受到的合外力F=F4+F1cos60°+F2+F3cos60°=則可得方向豎直向上。故選A。6.如圖甲所示，單匝正方形導線框左半部分處于垂直于線框的磁場中，該磁場的磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖乙所示。已知圖甲中虛線ab處于正方形線框的正中央，與線框交于a、b兩點，且剛好處于磁場的右邊界上，正方形線框的邊長為L，總電阻為R，圖乙中的B0和t0均為已知。下列說法正確的是（）A.線框中的感應電流的大小為B.a、b兩點間的電壓大小為C.在0~t0時間內，通過線框的電量為D.在0~t0時間內，線框的熱功率為【答案】B【解析】【詳解】A．由法拉第電磁感應定律得，導線框的感應電動勢為通過導線框的感應電流大小為故A錯誤；B．a、b兩點間的電阻，即是總電阻的一半，即a、b兩點間的電壓大小為故B正確；C．在時間內，通過線框的電量為解得故C錯誤；D．導線框中電流做的功線框的熱功率為故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本大題6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中，有兩個以上選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯的得0分7.如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數n1＝1000匝，副線圈匝數n2＝200匝，副線圈中接有“220V，220W”的電動機，當原線圈中接電壓u＝1100sin100πt（V）的交變電源，電動機正常工作。電流表和電壓表都是理想電表。下列說法正確的是（）A.交流電的頻率為100Hz B.電壓表示數為1100VC.電動機的內阻220Ω D.電流表A1的示數為0.2A【答案】BD【解析】【詳解】A．由表達式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，選項A錯誤；B．交變電源電壓，而電壓表讀數為有效值，即電壓表的示數是選項B正確；C．電動機正常工作，所以由于電動機不是純電阻電路，歐姆定律不適用，則電動機的內阻選項C錯誤；D．電動機正常工作，所以電流表A2示數為1A，由電流與匝數成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，選項D正確。故選BD。8.如圖所示，斜面傾斜角為，從斜面的點分別以和的速度水平拋出、兩個小球，不計空氣阻力，若兩個小球均落在斜面上且不發生反彈，則（）A.、兩球的水平位移大小之比為B.、兩球飛行時間之比為C.、兩球下落的高度之比為D.、兩球落到斜面上的速度大小之比為【答案】AB【解析】【詳解】AB.根據得，可知飛行時間之比為1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比為1：2，則水平位移之比為1：4，故AB符合題意．C.根據h＝gt2得，時間之比為1：2，則下落高度之比為1：4．故C不符合題意．D.落在斜面上豎直分速度vy=gt=2v0tanθ，根據平行四邊形定則知，落在斜面上的速度可知落在斜面上的速度之比為1：2．故D不符合題意．9.公安機關使用無人機對城區主要街行巡控、管理和宣傳。一架無人機質量為2kg，從地面由靜止開始豎直向上運動，一段時間后關閉動力，其v－t圖象如圖所示，運動過程中空氣阻力大小恒定，g取10m/s2，下列判斷正確的是（）A.無人機上升的最大高度為24m B.3~4s內無人機在下降C.無人機的升力大小為16N D.無人機所受阻力大小為4N【答案】AD【解析】【詳解】A．在圖象中，圖象與時間軸圍成的面積等于物體的位移，因此無人機上升的最大高度為故A正確；B．3~4s內位移無人機速度減小，但方向沒變，因此無人機減速上升，故B錯誤；CD．圖象的斜率表示加速度，由圖象可知，無人機加速上升時的加速度大小a1=4m/s2則由牛頓第二定律F－mg－f=ma1減速上升時的加速度大小a2=12m/s2則由牛頓第二定律f+mg=ma2聯立解得，升力和阻力大小分別為F=32N，f=4N故C錯誤，D正確。故選AD。10.壓敏電阻阻值會隨所受壓力的增大而減小。某同學利用壓敏電阻設計了判斷電梯運動狀態的裝置，如圖甲所示，將壓敏電阻平放在電梯內，受壓面朝上，在上面放一物體，電梯靜止時電壓表示數為，電源內阻不能忽略。若在某個運動過程中，電壓表的示數變化如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.時間內電梯內的物體處于超重狀態B.時間內電梯內的物體處于失重狀態C.時間內電梯可能處于勻加速直線運動狀態D.時間內電梯可能處于勻減速直線運動狀態【答案】BC【解析】【詳解】A．在0~t1時間內，電壓表的示數從U0開始逐漸變大，則電路中的電流減小，總電阻變大，壓敏電阻的阻值增大，則所受壓力減小，則電梯內的物體處于失重狀態，選項A錯誤；BD．在t2~t3時間內，電壓表的示數逐漸變小，則電流變大，總電阻變小，壓敏電阻的阻值增減小，則所受壓力變大，則電梯內的物體處于超重狀態；由于電壓表讀數是變化的，則外電阻是變化的，壓敏電阻阻值是變化的，所受壓力是變化的，則電梯不可能做勻變速運動，選項B正確，D錯誤；C．在t1~t2時間內，電壓表的示數大于靜止時的讀數且保持不變，說明外電路電阻變大且保持不變，壓敏電阻受壓力減小，電梯內的物體處于失重狀態，電梯的加速度向下且保持不變，則電梯可能處于向下的勻加速直線運動狀態，選項C正確；故選BC。11.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉，稱之為雙星系統。設某雙星系統A、B繞其連線上的某固定點O點做勻速圓周運動，現測得兩星球球心之間的距離為L，AO＞OB，運動周期為T，萬有引力常量為G。則（）A.星球A的線速度大于星球B的線速度B.星球A所受向心力大于星球B所受向心力C.若雙星之間的距離減小，其轉動周期增大D.兩星球的總質量等于【答案】AD【解析】【詳解】A．雙星轉動的角速度相等，根據知，由于AO＞OB，所以星球A的線速度一定大于星球B的線速度，故A正確；B．雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，根據牛頓第三定律可知向心力大小相等，故B錯誤；CD．雙星AB之間的萬有引力提供向心力，有其中，L=RA+RB聯立解得解得故當雙星質量一定，雙星之間的距離減小，其轉動周期也減小，故C錯誤，D正確。故選AD。12.如圖所示，將傾角θ=的斜面體C置于水平地面上，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著可視為質點的小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的光滑小滑輪。現用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態，OB繩平行于斜面，此時物塊B恰好靜止不動。已知A的質量m1=1kg，B的質量m2=4kg，OA段繩長l=1m。重力加速度g=10m/s2.將A由靜止釋放，在其向下運動過程中，物塊B與斜面體C始終保持靜止，下列分析正確的是（）A.A運動到最低點時，速度大小為B.A運動到最低點時，B受到的摩擦力大小為10NC.A向下運動的過程中，B受到的摩擦力不斷增大D.A向下運動的過程中（初末兩位置除外），C受到地面的摩擦力方向始終水平向右【答案】BD【解析】【詳解】AB．小球A擺下的過程，只有重力做功，其機械能守恒，有解得而在最低點由牛頓第二定律有聯立解得再對B受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，沿斜面方向由平衡條件有解得方向沿斜面向下；故A錯誤，B正確；C．A被手托住時，繩子拉力為零，B受的摩擦力沿斜面向上，A球下擺到最低點時，摩擦力方向沿斜面向下，說明摩擦力是先變小后增大的，故C錯誤；D．對物體B和斜面體C的整體受力分析，由于伸長的細繩向左下方拉物體B和斜面的整體而未拉動，故一定受到地面對C向右的靜摩擦力，故D正確。故選BD。三、實驗題：本大題2小題，共12分13.某同學應用自由落體運動知識測當地重力加速度g，現已找來了如下器材：如圖所示的對稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺及其附件、光電計時器1套、毫米刻度尺。(1)根據實驗目的，需要的器材還有（）A．天平B．打點計時器C．秒表D．游標卡尺(2)需要測量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長度L外（d<<L），還需要測量的物理量是_____（說明物理量名稱和表示它的字母符號）；(3)用(2)中的物理量字母表示實驗中測重力加速度的表達式g=___。【答案】(1).D(2).“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間t1和t2(3).【解析】【詳解】(1)[1]此實驗不必測量質量，不需天平；用光電計時器計時，故不需打點計時器和秒表；需要用游標卡尺測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d，故選D。(2)[2]“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度又得則要測當地重力加速度g，故需要測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間t1和t2。(3)[3]由（2）可知，測重力加速度的表達式14.某同學使用如下器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗：待測小燈泡（額定電壓12V，工作時電阻為100Ω左右）；電源E（電動勢為14V）；電壓表V（量程為15V，內阻約為15kΩ）；電流表A（量程為100mA，內阻約為10Ω）；滑動變阻器（最大阻值為10Ω）；單刀單擲開關；導線若干。(1)請根據所選實驗電路圖在實物圖上連線。（）(2)該同學描繪的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖可求得小燈泡的額定功率為P=________W。（結果保留3位有效數字）(3)根據小燈泡的伏安特性曲線，可確定小燈泡的功率P與U2和I2的關系，下列示意圖中正確的是______。A.B.C.D.(4)將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯成閉合電路。電源的電動勢為15V，內阻為10Ω。現用一理想電壓表測得小燈泡兩端的電壓為8.5V，則定值電阻R所消耗的電功率為_______W。（結果保留2位有效數字）【答案】(1).(2).1.15-1.19(3).D(4).0.48【解析】【詳解】(1)[1]由于電壓表內阻遠大于燈泡電阻可知要用電流表外接電路，滑動變阻器用分壓電路，則實驗電路圖如下；(2)[2]小燈泡額定功率為12V，從圖中可讀出電流為0.096A，根據P=UI=1.152W≈1.15W(3)[3]根據，因為小燈泡的電阻隨電流電壓的增大而增大，P-U2圖像中斜率表示電阻的倒數，P-I2圖像中斜率表示電阻，故選D．(4)[4]根據圖像可知小燈泡兩端的電壓為8.5V時，電路中的電流為0.085A，電阻R兩端的電壓為U=15-8.5-0.085×10=5.65V定值電阻R所消耗的電功率P=UI=0.48W四、計算題：本大題3小題，共46分15.如圖所示，兩平行金屬板AB中間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場．A板帶正電荷，B板帶等量負電荷，電場強度為E；磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B1．平行金屬板右側有一擋板M，中間有小孔O′，OO′是平行于兩金屬板的中心線．擋板右側有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B2，CD為磁場B2邊界上的一絕緣板，它與M板的夾角θ=45°，現有大量質量均為m，電荷量為q的帶正電的粒子(不計重力)，自O點沿OO′方向水平向右進入電磁場區域，其中有些粒子沿直線OO′方向運動，通過小孔O′進入勻強磁場B2，如果這些粒子恰好以豎直向下的速度打在CD板上的E點(E點未畫出)，求：(1)能進入勻強磁場B2的帶電粒子的初速度v；(2)CE的長度L(3)粒子在磁場B2中運動時間．【答案】(1)(2)(3)【解析】【詳解】(1)沿直線OO′運動的帶電粒子，設進入勻強磁場B2的帶電粒子的速度為v，根據B1qv=qE解得：v=(2)粒子在磁感應強度為B2磁場中做勻速圓周運動，故：解得：r==該粒子恰好以豎直向下的速度打在CD板上的E點，CE的長度為：L===(3)粒子做勻速圓周運動的周期16.如圖所示，A、B兩個圓柱形氣缸中間連通，B氣缸正中間有一光滑活塞，用輕彈簧與氣缸右側壁連接，已知A氣缸長度為d，橫截面積為S，B氣缸的橫截面積和長度均為A的2倍。最初兩氣缸內氣體壓強均為p0、溫度均為T0，活塞密閉且厚度不計，彈簧處于原長狀態；現用電阻絲緩慢加熱活塞右側的氣體，使氣體溫度升至4T0，此時活塞剛好到達B氣缸的左端（即活塞與B氣缸左側緊密接觸但無彈力，接觸部分之間無氣體），此過程中因A氣缸壁導熱良好，活塞左側氣體的溫度保持不變，求此時：(1)活塞左側氣體的壓強；(2)彈簧勁度系數。【答案】(1)3p0；(2)【解析】【