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 ×10?27 kg，质子的质量为1.67 × 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?E4?E1?(?0.85)?(?13.6)?12.75eV
光子的动量
p?光子的能量
h?hc
E?可得
?
p?根据动量守恒定律可知
E cp?mHvH
可得
pE12.75?1.6?10?19vH???m/s?4.07m/s 8?27mHcmH3?10?1.67 ?10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
F??g mFt??gt mv?a1t?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??gtvFtmt?????t a2?g2?mg物体运动的总位移
??1?Ft?Ft?v1?FtFtt2t2??2s??t+t??????gt??t??t?????gt??F?F ??222?m4m??2?mg?2?m??2?mg?4?mg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Ek?B. 同一圆上 D. 同一抛物线上
12mv，速度增加为初速度的2倍； 2速度偏转角度余弦为：
cos??故速度偏转角度为45°，故：
v02， ?v2vy=v0tan45°=v
故运动时间为：
t?根据平抛运动的分位移公式，有：
v0① gx=v0t ②
y?联立①②③解得：
12gt③ 21x 2y?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﹣φM)=﹣QB(0﹣φN)
即
B. EA=EB
C. EA?EB
D. 无法确定
QAφM=QBφN
由于2QA=QB，所以得：φM=2φN；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=﹣QAφN=﹣20φN EB=﹣QBφM=﹣40?2φN=﹣80φN
由于φN?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。( )
nB?2r2A.
R2nB?2r2 B.
2RnB?2r2 D.
2R2nB?2r2C.
R【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??r22?2?n??2Bnr2
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
Em2TE?2 ()R?＝T
2R2解得
E?＝故电流表的示数为
Em 2E??2r2nB I＝＝R2R故选D。
6.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心距离是地球半径k 倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T，可求得月球的向心加速度为a2，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。以下说法正确的是( ) A. a1?g kB. a1?g k24?Rk2C. a2? 2T【答案】BD 【解析】
【详解】根据万有引力等于重力得
4?2kR D. a2?2TGMm 2?mg R则有
g?GM R2地球表面附近重力加速度为g，月球中心到地球中心的距离是地球半径的k倍，所以月球的引力加速度为
a1?GMg? (kR)2k2月球绕地球运动周期T，根据圆周运动向心加速度公式得
2?24k?2R a2?()?kR?2TT故选BD。
7.如图(a)，静止在水平地面上的物体，受到水平拉力F的作用，F与时间t的变化关系如图(b)所示．设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1～t3时间内( )
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(教师版)
