河北省衡水中学2020届高三3月教学质量检测理科综合试卷（物理部分）

河北衡水中学2020届高三年级3月联合教学质量检测理科综合（物理部分）二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14.已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm，该谱线是氢原子由能级n跃迁到能级k产生的，普朗克常量h=6.631034Js，氢原子基态能量E1=13.6eV，氢原子处于能级m时的能量Em=，真空中光速c=3.0103m/s。则n和k分别为A.k=3 n=2B.k=2 n=3C.k=3 n=1D.k=1 n=315.在一场足球比赛中，质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门，被守门员扑出后足球的速率变为20m/s，方向和原来的运动方向相反，在守门员将球扑出的过程中足球所受合外力的冲量为A.2kgm/s，方向与足球原来的运动方向相同B.2kgm/s，方向与足球原来的运动方向相反C.14kgm/s，方向与足球原来的运动方向相同D.14kgm/s，方向与足球原来的运动方向相反16.小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的。以刚开始下落时为计时起点，小球的vt图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是A.图像中选取竖直向下为正方向B.每个阶段的图线并不相互平行C.每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半D.每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半17.如图甲所示的电路中定值电阻R=60，电源电动势E=100V，r=10。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是A.开关S断开时电源的效率为60%B.开关S闭合后电源的总功率会变小C.开关S闭合后灯泡的亮度增强D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W18.如图所示，一质量为m0=4kg、倾角=45的斜面体C放在光滑水平桌面上，斜面上叠放质量均为m=1kg的物块A和B，物块B的下表面光滑，上表面粗糙且与物块A下表面间的动摩擦因数为=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；物块B在水平恒力F作用下与物块A和斜面体C一起恰好保持相对静止地向右运动，取g=10m/s，下列判断正确的是A.物块A受到摩擦力大小Ff=5NB.斜面体的加速度大小为a=10m/s2C.水平恒力大小F=15ND.若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物体仍然可以相对静止19.如图所示，质量为4m的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角=30，球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，球C放在水平地面上。开始时控制住球A，使整个系统处于静止状态，细线刚好拉直但无张力，滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，然后由静止释放球A，不计细线与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是A.释放球A瞬间，球B的加速度大小为B.释放球A后，球C恰好离开地面时，球A沿斜面下滑的速度达到最大C.球A沿斜面下滑的最大速度为2gD.球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等，所以A、B两小球组成的系统机械能守恒20.2019年10月5日2时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示，先将卫星送入较低的圆轨道，经椭圆轨道进入地球同步轨道。已知“高分十号”卫星质量为m卫，地球质量为m地，轨道半径为r1，轨道半径为r2，A、B为两轨道的切点，则下列说法正确的是A.“高分十号”在轨道上的运行速度大于7.9km/sB.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1：则在轨道II上的速率v2=v1C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=则“高分十号”从轨道转移到轨道，其机械能增加了21.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面间夹角为，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点N后，又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r，重力加速度为g。下列说法正确的是A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电何量为B.整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到bC.金属棒下滑时间大于上滑时间D.金属棒上滑时间等于三、非选择题：共174分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。22.(5分)为了探究物体质量与加速度的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为m1和m2的两个小车，用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来，重物的质量为m0，忽略滑轮的质量和各种摩擦，使两车同时从静止开始运动，同时停止，两个小车发生的位移大小分别为x1和x2。(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比，只需验证表达式_成立。(用题中所给物理量表示)(2)实验中_(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。23.(10分)一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：A.待测方形电池B.电压表(量程03V，内阻约为4k)C.电流表(量程00.6A，内阻为1.0)D.电流表(量程03A，内阻为1.0)E.电阻箱(阻值范围0999.9)F.电阻箱(阻值范围09999.9)G.滑动变阻器(阻值范围020)H.滑动变阻器(阻值范围020k)I.开关、导线若干(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_，电阻箱应选_，滑动变阻器应选_(均填写器材前字母标号)(2)实验需要把电压表量程扩大为09V。该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为_V时，完成扩大量程，断开S1。(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出UI图线如图丙所示，可得该电池的电动势为_V，内阻为_。24.(12分)如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角=30的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2，金属棒cd的电阻R2=0.3，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s。求：(1)力F随时间变化的表达式。(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q.。25.(20分)如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.5，取g=10m/s2。(1)求传送带的最小转动速率v0。(2)求传送带PQ之间的最小长度L。(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33.物理选修33(15分)(1)(5分)甲分子固定在坐标原点O，乙分子只在两分子间的作用力作用下，沿x轴方向靠近甲分子，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示。当乙分子运动到P点处时，乙分子所受的分子力_(填“为零”或“最大”)，乙分子从P点向Q点运动的过程，乙分子的加速度大小_ (填“减小”“不变”或“增大”)，加速度方向沿x轴_(填“正”或“负”)方向。(2)(10分)如图甲所示，导热性能良好的圆柱形汽缸放在水平地面上，开口向上，用横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞到汽缸底部的距离为h，此时环境温度为T。(热力学温度)。已知大气压强恒为p0，活塞的质量为m=现将一质量也为m的重物轻放在活塞上，同时缓慢升高环境温度，活塞静止后到汽缸底部的距离为h(如图乙所示)，该过程气体从外界吸收的热量为Q。重力加速度为g，不计活塞与汽缸之间的摩擦，求：(i)最终气体的热力学温度T。(ii)上述过程中气体内能的变化量U。34.物理选修34(15分)(1)(5分)一列沿.z轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中质点M、N的平衡位置分别为xM=2cm、xN=4cm。从t=0时开始计时，当t=11s时质点N刚好第3次到达波峰，则。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.波的波长为4cmB.波的传播周期为8sC.从t=0时刻开始，质点M比质点N先到达波谷位置D.波的波速大小为1cm/sE.从t=0时开始计时，质点M做简谐运动的表达式为y=2sint(cm)(2)(10分)利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，