23.(9分)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件,某同学用图1所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系,图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
(1)若电压表V2的读数为U0,则I=;
(2)实验一:
用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a,见图2,由此可知电池内阻(填“是”或“不是”)常数,短路电流为mA,电动势为V;
(3)实验二:
减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见下图.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V,则实验二中外电路消耗的电功率为mW(计算结果保留两位有效数字)。
24.(14分)如图所示,在一个倾角θ=300的斜面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的正向空间有一个匀强电场,场强大小
,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量
,质量m=1㎏带负电荷的绝缘物块。
物块与斜面间的动摩擦因数
,沿x轴正方向给物块一个初速度
,如图所示(g取
)。
求:
(1)物块沿斜面向下运动的最大距离为多少;
(2)到物块最终停止时系统产生的焦耳热共为多少.
25.(18分)如图所示,一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的半圆弧轨道BCD组成,小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上,且左端与粗糙水平台等高。
水平台与物块P接触但不固定,此时弹簧处于压缩状态并锁定,弹簧的弹性势能Ep=100J。
现接触弹簧的锁定,小物块P从M点出发,MN间的距离为d=1m。
物块P到N点后与静止在小车左端的质量为m2=1kg的小物块Q(可视为质点)发生弹性碰撞(碰后立即将小物块P取走,使之不影响后续物体的运动).已知AB长为L=10m,小车的质量为M=3kg。
重力加速度g=10m/s2。
(1)求碰撞后瞬间物块Q的速度大小;
(2)若物块Q在半圆弧轨道BCD上经过一次往返运动(运动过程中物块始终不脱离轨道),最终停在小车水平部分AB的中点,求半圆弧轨道BCD的半径至少多大;
(3)若小车上表面AB和圆弧轨道BCD面均光滑,半圆弧轨道BCD的半径为R=1.2m,物块Q可以从半圆弧轨道BCD的最高点D飞出,求其再次落回小车时,落点与B点的距离S为多少。
(结果可用根号表示)
(2)选考题:
共45分。
请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的方框涂黑。
注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,并且在解答过程中写清每问的小题号,在答题卡指定位置答题。
如果多做则每学科按所做的第一题计分。
33.(15分)【物理—选修3-3】(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)
(1)(5分)下列说法正确的是()
A. ?
2 ℃时水已经结为冰,此时水分子已经停止了热运动
B. 100 ℃水的内能小于 100 ℃水蒸气的内能
C.悬浮在液体中的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大
E.一定质量的理想气体向真空自由膨胀时,体积增大,熵增大
(2)(10分)如图所示,固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略),距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。
初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,两边水银柱存在高度差。
已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,气缸横截面积为s,活塞竖直部分长为1.2h0,重力加速度为g。
试问:
(i)初始时,水银柱两液面高度差多大?
(ii)缓慢降低气缸内封闭气体的温度,当U型管两水银面相平时闭气体的温度是多少?
34.(15分)【物理—选修3-4】(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)
(1)(5分)两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则( )
A.
在相遇区域会发生干涉现象
B.实线波和虚线波的频率之比为3:
2
C.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
D.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
E.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
(2)(10分)如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm。
一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。
光速为c=3×108m/s;求:
(i)玻璃对该单色光的折射率;(结果可用根号表示)
(ii)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。
2019年高三质量检测理科综合能力测试
(二)
参考答案及评分标准
14.A15.C16.C17.D18.B19.BC20.CD21.BC
22.(m-m0)g(2分),不需要(2分),需要(2分)
23.
(1)
(2分),
(2)不是(1分),0.295(2分),2.67(2分)(3)0.060--0.070(2分)
24.(14分)
解:
(1)设物块向右运动的最大距离为xm,由动能定理得:
··············(4分)
可求得:
··············(2分)
(2)因
,物块不可能停止在x轴正向,设最终停在x轴负向且离O点为x处
由动能定理得:
··············(3分)
可得:
x=0.4m··············(2分)
产生的焦耳热:
··············(3分)
25.(18分)
解:
(1)物块P被弹簧弹开运动到N点速度为v1,由能量守恒得:
解得v1=6m/s.··············(2分)
物块P、Q发生弹性碰撞,碰后P、Q的速度为v1'、v2:
解得v1'=4m/s,v2=10m/s或v1'=6m/s,v2=0(舍)··············(4分)
(2)物块Q从开始运动到与小车相对静止过程,共同速度为v3,系统动量守恒:
解得v3=2.5m/s··············(2分)
系统能量守恒:
解得μ=0.25··············(2分)
Q至C点与车共速时,半径R最小,则有
系统能量守恒:
解得R=1.25···········(2分)
(3)设Q通过D点时,Q与小车的速度分别为v4、v5系统动量、能量守恒:
解得v4=-2m/s,v5=4m/s或v4=7m/s,v5=1m/s(舍)··············(4分)
物块Q通过D点时相对小车的速度为v4’=6m/s
物块Q再次落回小车时与物块的距离为
解得
··············(2分)
33.
(1)(5分)CDE
(2)(10分)
(1)由题意可知,被封闭气体压强
·····(2分)
初始时液面的高度差
·····(2分)
(2)降低温度直至液面相平的过程中,气体先等压变化在,后等容变化。
初状态
末状态
根据理想气体状态方程
·············(4分)
解得
·············(2分)
34.
(1)(5分)BDE
(2)(10分)
(i)由题意可知,光线AB从圆柱体左端面射入,其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射。
设光线在B点的入射角为i,则
·············(1分)
由折射定律得:
·············(1分)
而
·············(1分)
根据几何知识得:
·············(1分)
得
·············(1分)
(ii)折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长,因而传播时间最长。
最长的路程为:
·············(2分)
光在玻璃中传播的速度为:
·············(2分)
则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为:
¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤¡¤(1分)