2020届湖北省华中师大一附中高三理科综合能力测试物理试题（解析版）.doc

华中师大一附中 2020 届高三理科综合能力测试（11）2020.3.15 一、选择题 1.已知光速为 3 × 108 m/s 电子的质量为 9.1 ×10?31 kg ，中子的质量为 1.67 × ?27 kg，质子的质量为 1.67 × 10 10?27 kg。氢原子能级示意图如图所示。 静止氢原子从 n =4 跃迁到 n =1 时， 氢原子的反冲速度是多少？ ） （ A. 4.07 m/s 【答案】A 【解析】 B. 0.407 m/s C. 407 m/s D. 40.7 m/s 【详解】氢原子从 n =4 跃迁到 n =1 时放出光子的能量为 E ? E 4 ? E 1 ? ( ? 0 .8 5 ) ? ( ? 1 3 .6 ) ? 1 2 .7 5 e V 光子的动量 p? h ? 光子的能量 E? hc ? 可得 p? E c 根据动量守恒定律可知 p ? m H vH 可得 vH ? p mH ? E cm H ? 1 2 .7 5 ? 1 .6 ? 1 0 8 ?19 ?27 3 ? 1 0 ? 1 .6 7 ? 1 0 m /s ? 4 .0 7 m /s 故选 A。 2.质量为 m 的物体放在粗糙水平面上， 在一个足够大的水平力 F 作用下开始运动， 经过一段时间 t 撤去拉力， 物体继续滑行直至停止，运动总位移 s。如果仅改变 F 的大小，作用时间不变，总位移 s 也会变化，则 s 与 F 关系的图象是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当拉力 F 小于最大静摩擦力，物体的位移为零；当 F 大于最大静摩擦力，根据牛顿第二定律可得： F??μmg=ma1 物体在足够大的水平力 F 作用下的加速度 a1= 撤去拉力后，物体的速度 v ? a1t ? Ft m ? ? gt F m ??g 撤去拉力后，物体的加速度 a2 ? ? g 物体继续滑行直至停止，运动的时间 Ft t? ? v a2 ? m ? ? gt ?g ? Ft 2? mg ?t 物体运动的总位移 s? v 2 ? t + t?? ? ? 1 ? Ft Ft 1 ? Ft t ?? ? ? Ft ? ? ? gt ? ? t ? ?t? ? ? ? ? gt ? ? F ?? ? 2 2? m 2? mg 2? m 4?m g ?? ?? 2?mg ? ? 2 2 ? t 2 F 4m 可见，作用时间 t 不变，s??F 是一元二次函数，是开口向上的抛物线，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 3.从空间某点以大小不同的速率沿同一水平方向射出若干小球，不计空气阻力。则它们的动能增大到初动能 的 2 倍时的位置处于 A. 同一直线上 C. 同一椭圆上 【答案】A 【解析】 【详解】动能增大到射出时的 2 倍，根据公式 E k ? 1 2 m v ，速度增加为初速度的 2 B. 同一圆上 D. 同一抛物线上 2 倍； 速度偏转角度余弦为： cos ? ? v0 v ? 2 2 ， 故速度偏转角度为 45° ，故： vy=v0tan45° =v 故运动时间为： t? v0 g ① 根据平抛运动的分位移公式，有： x=v0t ② y? 1 2 gt ③ 2 联立①②③解得： y? 1 2 x 在同一直线上。 A. 同一直线上。与上述结论相符，故 A 正确； B. 同一圆上。与上述结论不符，故 B 错误； C. 同一椭圆上。与上述结论不符，故 C 错误； D. 同一抛物线上。与上述结论不符，故 D 错误。 故选：A 4.将两个负电荷 A、B（带电量 QA=20C 和 QB=40C）分别从无穷远处移到某一固定负点电荷 C 产生的电场 不同位置 M 和 N，克服电场力做功相同，则将这两电荷位置互换后（即将电荷 A 移至位置 N，电荷 B 移至 位置 M，规定无穷远处为零势面，且忽略电荷 A、B 对点电荷 C 的电场分布影响） ，此时电荷 A、B 分别具 有的电势能 EA 和 EB 关系描述正确的是（ A. EA ? EB 【答案】A 【解析】 【详解】两个电荷未换之前，分别从无穷远处移到某一固定负点电荷 C 产生的电场不同位置 M 和 N，克服 电场力做功相同，有： ??QA（0?? φ M）=??QB（0?? φ N） 即 B. EA=EB ） C. EA ? EB D. 无法确定 QA φ M=QB φ N 由于 2QA=QB，所以得： φ M=2 φ N；将这两电荷位置互换后，电荷 A、B 分别具有的电势能 EA 和 EB 为： EA=??QA φ N=??20 φ N N EB=??QB φ M=??40 ? 2 φ N=??80 φ 由于 φ N? 0，所以 EA ? EB，故 A 正确，BCD 错误 故选 A。 5.如图所示，一个半径为 r 的半圆形线圈，以直径 ab 为轴匀速转动，转速为 n，ab 的左侧有垂直于纸面向 里（与 ab 垂直）的匀强磁场，磁感应强度为 B。M 和 N 是两个集流环，负载电阻为 R，线圈、电流表和连 接导线的电阻不计，则电流表的示数为。 ） （ A. nB? r 2 2 B. 2 nB? r 2 2 R 2R 2 2 C. 2 nB? r R D. nB? r 2 2 2R 【答案】D 【解析】 【详解】线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流 此交变电动势的最大值为 Em ? BS? ? B ? ?r 2 2 ? 2? n ? ? B n r 2 2 设此交变电动势在一个周期内的有效值为 E′，由有效值的定义得 Em 2 ) R? 2 ( T 2 ＝ E? R 2 T 解得