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1、2020 届河北省衡水中学高三下学期第五次调研 理科综合试题 二、选择题:(本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,1417只有一个选 项是正确的; 1821至少有两项是正确的。全部选对得6 分,选对但不全得3 分,有选错的 得 0 分) 。 1.a、b 是两种单色光,其频率分别为va 、v b,且 b a v k v ,则下列说法不正确的是() A. a、 b光子动量之比为 a b p k p B. 若 a、b 光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为 a b x k x C. 若 a、b 都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差kakbb 1EEhvk D
2、. 若 a、b 是处于同一激发态的原子跃迁到A 态和 B 态产生的,则 A、B 两态的能级之差 ABb 1EEhvk 【答案】 B 【解析】 【详解】 A光子的能量Eh,所以两种光子能量分别为 a E 和b E ,且 a b E k E 则: a b k 光子的动量为 h p c ,所以 a b p k p A 正确; B光子的波长 c ,双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为 L x d ,所以 aab bba 1x xk B 错误; C根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能为 km EhW,其中 W为金属的逸出功;则有 abb1kakbEEhhhk C 正确; D若 a、b 是由处于同一激发态
3、的原子跃迁到A 态和 B态时产生的,设初始激发态的能量为E0,则有 aa0A EhEE 所以 A00aa EEEEh 同理 B0b0b EEEEh 则 ABbab 1EEhhhvk D 正确。 本题选不正确的,故选B。 2.2019年央视春晚加入了非常多的科技元素,在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机 上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度 vx与飞行时间t的关系图象,如图 所示。则下列说法正确的是() A. 无人机在t1时刻处于超重状态 B. 无人机在0t2这段时间内沿直线飞行 C. 无人机在t2时刻上升至最高点 D. 无人机在t2t3时间内做匀变速
4、运动 【答案】 AD 【解析】 【详解】 A根据图象可知,无人机在t1时刻,在竖直方向上向上做匀加速直线运动,有竖直向上的加速 度,处于超重状态,故A 正确; B由图象可知,无人机在t=0 时刻, vy=0,合初速度为vx沿水平方向,水平与竖直方向均有加速度,那么 合加速度与合初速度不共线,所以无人机做曲线运动,即无人机沿曲线上升,故B 错误; C无人机在竖直方向,先向上做匀加速直线运动,后向上做匀减速直线运动,在t3时刻上升至最高点, 故 C 错误; D无人机在t2 t 3时间内,在水平方向上做匀速直线运动,而在竖直方向上向上做匀减速直线运动,因此 无人机做匀变速运动,故D 正确; 故选 A
5、D 。 3.2019年 4 月 10 日,世界上第一张黑洞照片诞生了,证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大 的一类天体,连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零,引力势能表达式为 p GMm E r ,已知地球半径R=6400km,光速 c=3x10 8m/s。设想把地球不断压缩(保持球形不变) ,刚 好压缩成一个黑洞时,地球表面的重力加速度约为() A. 7 109m/s2B. 7 1010m/s2C. 1.4 1010m/s2D. 1.4 1011m/s2 【答案】 A 【解析】 【详解】在地球表面有 2 Mm Gmg R 解得 2 GMgR 连光都无法逃脱它
6、的引力束缚,故有 21 2 c GMm m R v 解得 2 1 2 c v GM R 联立 16 92 2 6 9 10 7.0 10 m / s 226.4 10 c g R v A 正确 BCD 错误。 故选 A。 4.如图所示,用小灯泡模仿光控电路,AY 之间为斯密特触发器, RG为光敏电阻, R1为可变电阻; J为继电 器的线圈, Ja为它的常开触点下列说法正确的是 ( ) A. 天色变暗时, A端输入高电平,继电器吸引Ja,路灯点亮 B. 要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把R1的阻值调大些 C. 要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把R1的阻值调小些 D. 二极管的作用是继电器释放Ja
7、时提供自感电流的通路, 防止损坏集成电路 【答案】 ABD 【解析】 【详解】 A、天色变暗时,光敏电阻较大,则RG两端的电势差较大,所以 A 端的电势较高,继电器工作吸 引常开触点Ja,路灯点亮,故 A 正确; BC、当 A 端电势较高时,路灯会亮,天色更暗时光敏电阻的阻值更大,则RG 两端的电势差更大,A 端的 电势更高;要想在天色更暗时路灯才会点亮,必须使光敏电阻分担的电压应降低,根据串联分压可知应把 R1的阻值调大些,故B 正确, C 错误; D、天色变亮时,A 端输入低电平,继电器不工作释放常开触点 Ja,继电器的线圈会产生自感电电动势, 二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路,防止损
8、坏集成电路,故D 正确; 故选 BCD 5.如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图,打夯前先将桩料扶正立于地基上,桩 料进入泥土的深度忽略不计已知夯锤的质量为450Mkg,桩料的质量为50mkg每次打夯都通过 卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶 0 5hm处再释放,让夯锤自由下落,夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一 起向下运动桩料进入泥土后所受阻力随打入深度h的变化关系如图乙所示,直线斜率 4 5.0510/kNm g取 2 10/m s ,则下列说法正确的是 A. 夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为9/ms B. 夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为4.5/m s C. 打完第一夯后,桩料进入泥土
9、的深度为1m D. 打完第三夯后,桩料进入泥土的深度为 3m 【答案】 C 【解析】 【分析】 夯锤先自由下落,然后与桩料碰撞,先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度,对于碰撞过程,由于 内力远大于外力,所以系统的动量守恒,由动量守恒定律求出碰后共同速度;夯锤与桩料一起下沉的过程, 重力和阻力做功,由动能定理可求得桩料进入泥土的深度; 【详解】 A、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度 2 00 2vgh ,得 00 22 10 5/10/vghm sm s 取向下为正方向,打击过程遵守动量守恒定律,则得: 0 )MvMm v( 代入数据解得:9/vm s,故选项AB 错误; C、由乙图知,桩料下沉过
10、程中所受的阻力是随距离均匀变化,可用平均力求阻力做功,为 211 22 f Wkh hkh 打完第一夯后,对夯锤与桩料,由动能定理得: 2 1 1 )0 2 f Mm ghWMm v( 即: 22 11 11 )0 22 Mm ghkhMm v( 代入数据解得 1 1hm,故选项C 正确; D、由上面分析可知:第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为2 h 则对夯锤与桩料,由动能定理得: 22 212 11 )()0 22 Mm ghk hhMm v( 同理可以得到:第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为 3 h 则对夯锤与桩料,由动能定理得: 22 3123 11 )()0 22 Mm ghk hhh
11、Mm v( 则打完第三夯后,桩料进入泥土的深度为 123 Hhhh 代入数据可以得到: 123 3Hhhhm,故选项D 错误 【点睛】本题的关键是要分析物体的运动过程,抓住把握每个过程的物理规律,要知道当力随距离均匀变 化时,可用平均力求功,也可用图象法,力与距离所夹面积表示阻力做功的大小 6.图中虚线 a、b、c、d、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势为2 V一电子经 过 a时的动能为10 eV,从 a到 d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV下列说法正确的是 A. 平面 c上的电势为零 B. 该电子可能到达不了平面f C. 该电子经过平面d 时,其电势能为4 e
12、V D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的 2 倍 【答案】 AB 【解析】 A、虚线 a、b、c、d、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子经过a 时的动能为 10eV,从 a到 d 的过程中克服电场力所做的功为6eV,动能减小了6eV,电势能增加了6eV,因此等势面间的电势差为2V, 因平面 b 上的电势为2V ,由于电子的电势能增加,等势面由a 到 f 是降低的,因此平面c上的电势为零, 故 A 正确 B、由上分析可知,当电子由a 向 f 方向运动,则电子到达平面f 的动能为2eV,由于题目中没 有说明电子如何运动,因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动,则可能不会到达平面f,
13、故 B 正确 C、 在平面 b 上电势为2V,则电子的电势能为- 2eV,动能为 8eV,电势能与动能之和为6eV,当电子经过平面 d 时,动能为4eV,其电势能为2eV,故 C 错误 D、电子经过平面b 时的动能是平面d的动能 2 倍,电子 经过平面 b 时的速率是经过d时的 2 倍,故 D 错误 故选 AB 【点睛 】考查电场力做功与电势能变化的关系,掌握电势能与动能之和不变,理解电势为零处的电势能为 零是解题的关键 7.如图所示,足够长的小平板车B 的质量为 M,以水平速度v0向右在光滑水平面上运动,与此同时,质量 为 m 的小物体A 从车的右端以水平速度v0沿车的粗糙上表面向左运动 若
14、物体与车面之间的动摩擦因数为 ,则在足够长的时间内() A. 若 Mm,物体 A 对地向左的最大位移是 2 0 2 () Mv Mm g B. 若 Mm,小车 B 对地向右的最大位移是 2 0 Mv mg C. 无论 M 与 m的大小关系如何,摩擦力对平板车的冲量均为mv0 D. 无论 M 与 m的大小关系如何,摩擦力的作用时间均为 0 2 () mv Mm g 【答案】 D 【解析】 【分析】 根据动量守恒定律求出M 与 m 的共同速度, 再结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体和小车相对于地面 的位移根据动量定理求出摩擦力的作用的时间,以及摩擦力的冲量 【详解】规定向右为正方向,根据动量守恒
15、定律有 00 MvmvMmv(),解得 0 Mm v v Mm ; 若 Mm,A 所受 的 摩擦力 fmg,对 A,根据动能定理得: 2 0 1 0 2 A mgxmv,则得物体A 对地向 左的最大位移 2 0 2 A v x g ,若Mm,对 B,由动能定理得 2 0 1 0 2 B mgxMv,则得小车B 对地向右 的最大位移 2 0 2 B Mv x mg ,AB 错误;根据动量定理知,摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量, 即 0 0 2mMv IMvMv mM ,C错 误 ; 根 据 动 量 定 理 得 0ftMvMvfmg, 解 得 0 2Mv t Mm g , D 正确 【
16、点睛】本题综合考查了动量守恒定律和动量定理,以及牛顿第二定律和运动学公式,综合性强,对学生 的要求较高,在解题时注意速度的方向 8.如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m,导轨中部有一个直径也为 1m 的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于M、N 两点,磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大 于 1m 的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN 重合。金属棒的有效电阻为0.5 , 一劲度系数为3N/m 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原 长两导轨通过一阻值为1的电阻与一电动势为4V、内阻为 0.5 的电源相连,导轨电阻不计。若开关S 闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的位置,下列说法正确的是() A. 金属棒停止的位置在MN 的右侧 B. 停止时,金属棒中的电流为4A C. 停止时,金属棒到MN 的 距离为 0.4m D. 停止时,举报受到安培力大小为2N 【答案】 AC 【解析】 【详解】 A由金属棒中电流方向从M 到 N 可知,金属棒所受的安培力向右,则金属棒停止的位置在MN 的右侧,故A 正确;