【物理】福建省泉州市2020届高三下学期3月毕业班适应性线上测试（解析版） 14页

福建省泉州市2020届高三下学期3月毕业班 适应性线上测试 一、选择题 ‎1.2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是(　　)‎ A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 ‎【答案】A ‎【详解】根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：‎ 可得 同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎2.地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年如图所示，为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为，当感知到地震时，质量为的铜珠（初速度为零）离开龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为，则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为 ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【详解】铜珠做自由落体运动，落到蟾蜍口的速度为：‎ 以竖直向上为正方向，根据动量定理可知：‎ Ft-mgt=0-（-mv）‎ 解得：‎ A．，与结论相符，选项A正确；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A.‎ ‎3.如图所示，为某运动员(可视为质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的v－t图象以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力。则下说法中正确的是（ ）‎ A. t3时刻达到最高点 B. t2时刻的位移最大 C. t1时刻的加速度为负 D. 在t1~t2时间内重力做功WG小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf ‎【答案】D ‎【详解】A．运动员起跳时的速度方向向上，可知，t1时刻达到最高点，故A错误。‎ B．在0-t2时间内，v-t图象为直线，加速度不变，所以在0-t2时间内人在空中，t1时刻达到最高点，t1-t2时间内下落，t2时刻开始进入水面，t3时刻达到水中最深处，t3时刻的位移最大，故B错误。‎ C．根据速度图象斜率表示加速度，知t1时刻的加速度为正，故C错误。‎ D．在t1-t3时间内，根据动能定理知 即 所以在t1~t2时间内重力做功WG12小于t2~t3时间内克服阻力做功Wf23，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，条形磁铁静止放在桌面上，当在其左上方放一电流方向垂直纸面向里的通电直导线后，则磁铁受到的摩擦力和弹力 A. 摩擦力为零 B. 摩擦力方向向左 C. 弹力保持不变 D. 摩擦力方向向右 ‎【答案】B ‎【详解】磁铁的磁感线从N到S，故通电导线所处位置的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可知导线受到斜向左上的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线给的斜向右下的作用力，该作用力可分解为水平向右和竖直向下，故磁铁受到的摩擦力水平向左，弹力增大，B正确．‎ ‎5.某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡L1、L2规格相同，保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯泡L1正常发光，则(　　)‎ A. 仅将滑片P上移，A的输入功率不变 B. 仅将滑片P上移，L1变暗 C. 仅闭合S，L1、L2均正常发光 D. 仅闭合S，A的输入功率不变 ‎【答案】B ‎【详解】AB．仅将滑片P上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应的B变压器的输入电压降低，输出电压也降低，所以L1两端电压变小。输出功率变小，则A变压器的输入功率也变小，故A错误，B正确； ‎ CD．仅闭合S，则B变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压器A的输入功率也变大。相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，B变压器的输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的电压变小，灯泡不能正常发光，故CD错误。 ‎ 故选B。‎ ‎6. 为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小，小明所在的物理兴趣小组做了如下实验：用长为L的绝缘轻质细线，上端固定于O点，下端拴一质量为m、带电荷量为＋q的小球（可视为质点），如图所示，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，摆到B点时速度恰好为零，然后又从B点向A点摆动，如此往复．小明用测量工具测量与水平方向所成的角度θ，刚好为60°．不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在B点时小球受到的合力为0‎ B. 电场强度E的大小为 C. 小球从A运动到B，重力势能减小 D. 小球在下摆的过程中，小球的机械能和电势能之和先减小后增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：小球在B点受重力竖直向下，电场力水平向右，故合力一定不为零，故A错误；小球由A到B的过程中，由动能定理可得：mgLsinθ-EqL（1-cos60°）=0，则电场强度的大小为，选项B正确；小球从A运动到B，重力做正功，W=mgh=mgLsinθ，故重力势能减小mgLsinθ=，故C正确；小球在下摆过程中，除重力做功外，还有电场力做功，故机械能不守恒，但机械能和电势能总能力之和不变，故D错误．故选BC．‎ 考点：动能定理；能量守恒定律 ‎7.如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R＝9 Ω.下列说法正确的是 A. 时，原线圈输入电压瞬时值为18V B. 时，电压表示数为36V C. 电流表的示数为1 A D. 电流表的示数为 ‎【答案】BD ‎【详解】A、将时刻代入瞬时值公式可知，时，原线圈输入电压的瞬时值为，A选项错误；‎ B、电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，，B选项正确；‎ C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V，正向导通时电流为1A，根据电流的热效应可知，解得：‎ ‎；故C选项错误，D选项正确．‎ 故选BD.‎ ‎【点睛】准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.‎ ‎8.如图所示，一匝数为n，边长为L，质量为m，电阻为R的正方形导体线框abcd，与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连．在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．现将物块由静止释放，当ad边从磁场下边缘进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，不计—切摩擦．重力加速度为g．则( )‎ A. 线框ad边进入磁场之前线框加速度a=2g B. 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量 C. 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL D. 线框进入磁场时的速度大小 ‎【答案】CD ‎【详解】A.在线框ad边进入磁场之前，有，解得 ，A错误；‎ B.根据可得从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中，通过线框的电荷量为，B错误；‎ C.线圈进入磁场过程中和穿出磁场过程中总热量等于过程中的重力势能减小量，故，C正确；‎ D.ab边刚进入磁场时，导体做匀速直线运动，所以有，，，，联立解得，D正确．‎ 故选CD 二、实验题：（共2个小题，共16分）‎ ‎9.图甲为验证机械能守恒定律实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t，小铁球的直径为d，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为g。‎ ‎(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d＝________mm；‎ ‎(2)实验中还需要测量的物理量是________；‎ A.A距地面的高度H B.A、B之间的高度h C.小铁球从A下落到B的时间tAB ‎(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)；‎ ‎(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可能是_______。(写出一个即可)‎ ‎【答案】 (1). 5.4 (2). B (3). d2=2ght2 (4). 金属球下落过程中阻力做功 ‎【详解】(1)[1]由图可知：游标卡尺游尺为10分度，精确度为0.1mm，主尺刻度为5mm，游尺“4”与主尺刻度对齐，所以读数为 ‎5mm+0.1×4mm=5.4mm。‎ ‎(2)[2]AB．此题需要用到重力势能变化量，故需要测量AB之间的高度，不需要知道距离地面的高度，故A错误，B正确；‎ C．因为要判定mgh与mv2关系，不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB，故C错误。‎ 故选B。‎ ‎(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故B点速度 v=‎ 根据机械能守恒的表达式有 mgh=mv2‎ 可得 d2=2ght2‎ 故只要验证d2=2ght2即可。‎ ‎(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。‎ ‎10.测量电压表内阻(量程为3 V)的实验如下：‎ ‎(1)用多用电表粗略测量，把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上，欧姆调零后，把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接；‎ ‎(2)正确连接后，多用电表指针偏转角度较小，应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡，重新欧姆调零后测量，指针位置如图甲所示，则电压表内阻约为________Ω；‎ ‎ ‎ ‎(3)现用如图乙所示的电路测量，测得多组电阻箱的阻值R和对应的电压表读数U，作出—R图象如图丙所示．若图线纵截距为b，斜率为k，忽略电源内阻，可得RV＝_______；‎ ‎(4)实验中电源内阻可以忽略，你认为原因是______。‎ ‎【答案】 (1). 负 (2). ×100 4000 (3). (4). 电压表内阻远大于电源内阻 ‎【详解】(1)[1]欧姆表内阻电源负极与红表笔相连，根据电压表的使用原则“电流从正接线柱流入负接线柱流出”可知把红表笔与待测电压表负接线柱相接。‎ ‎(2)[2][3]选择开关拨到“×10”的欧姆挡，指针偏转角度很小，则表盘刻度很大，说明是个大电阻，所选挡位太小，为减小实验误差，应换用×100欧姆挡重新调零后测量；欧姆表示数为40×100Ω=4000Ω。‎ ‎(3)[4]由图乙结合欧姆定律得 E=（RV+R）‎ 变形得：‎ ‎•R 结合图丙可得：‎ 解得 RV=‎ ‎(4)[5]由于电压表内阻一般几千欧，电源内阻几欧姆，电压表串联在电路中，且电压表内阻远大于电源内阻，故电源内阻可忽略不计。‎ 三、计算题：（共2个小题，共32分）‎ ‎11.如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框abcd，线框平面与磁场垂直．已知磁场的磁感应强度为B0，线框匝数为n、面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动，经过Δt时间转过90°。求线框在上述过程中 ‎(1)感应电动势平均值E；‎ ‎(2)感应电流平均值I；‎ ‎(3)通过导线横截面的电荷量q。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【详解】(1)线圈从图示位置开始转过90°的过程中，磁通量的变化量为 ‎△φ=BS 所用时间为 根据法拉第电磁感应定律有 则平均电动势为 ‎(2)依据闭合电路欧姆定律，那么感应电流的平均值为 ‎(3)由电量公式 可得 ‎12.如图所示，一块质量为kg，长为m的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为kg的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为，薄木板与地面之间的动摩擦因数为．在时刻，在木板左端施加一水平向左恒定的拉力N，取m/s2．则：‎ ‎（1）拉力刚作用在木板上时，木板的加速度大小是多少？‎ ‎（2）如果一直作用在上，那么经多少时间将离开？‎ ‎（3）若在时间s末撤去，再经过多少时间和第一次速度相同？在此情况下，最终在上留下的痕迹的长度是多少？‎ ‎【答案】（1）1m/s2；2.5m/s2；（2）2s；（3）s；1m。‎ ‎【详解】（1）F刚作用在木板上时，由牛顿第二定律，对m有：‎ μ1mg=ma1‎ 代入数据得 ‎ a1=1m/s2‎ 对M有：‎ F-μ1mg-μ2（M+m）g=Ma2‎ 代入数据解得：‎ a2=2.5m/s2‎ ‎（2）设m离开M时间为t1，则对m有：‎ 对M有：‎ 又有 L=x2-x1‎ 联立解得：‎ t1=2s ‎（3）t=1s时m的速度 v1=a1t1=1×1m/s=1m/s M的速度为：‎ v2=a2t1=2.5×1m/s=2.5m/s 此过程中m相对M的位移 ‎1s后m仍以a1的加速度作匀加速运动，M将以a3的加速度匀减速运动，且有：‎ μ1mg+μ2（M+m）g=Ma3‎ 解得：‎ m/s2‎ 设再经t2后二者速度相等，有：‎ ‎2‎ 解得 此时两者的共同速度为 v=m/s 此过程中m相对M的位移 ‎ ‎ 则在此情况下，最终m在M上留下的痕迹的长度：‎ ‎13.波源O在t=0时刻开始做简谐运动，形成沿x轴正向传播的简谐横波，当t=3s时波刚好传到x=27m处的质点，波形图如图所示，质点P、Q 的横坐标分别为4.5m、18m，下列说法正确的是（ ）‎ A. 质点P的起振方向沿y轴正方向 B. 波速为6m/s C. 0~3s时间内，P点运动的路程为5cm D. t=3.6s时刻开始的一段极短时间内，Q点加速度变大 E. t=6s时P点恰好位于波谷 ‎【答案】ACE ‎【详解】A．根据波动与振动方向间的关系可知，波源O的起振方向与图中x=27m处质点的振动方向相同，沿y轴正方向，则质点P的起振方向也是沿y轴正方向，故A正确。 B．该波3s内传播的距离为27m，则波速 选项B错误； ‎ C．波的周期 则0~3s时间内，P点振动的时间为 运动的路程为5A=5cm，选项C正确；‎ D．t=3.6s时刻质点Q振动的时间，则此时质点Q正在从最低点向上振动，则在开始的一段极短时间内，Q点加速度变小，选项D错误；‎ E． t=6s时P点已经振动了，此时P点恰好位于波谷，选项E正确。故选ACE。‎ ‎14.现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状图如图所示。其中，顶部为矩形形状，高，边长，底部为等边三角形。现让一束单色光线从部分边的中点表面处沿竖直方向射入，光线进入后发现折射光线恰好与部分的平行且经过，最后从部分的边上某点处射出，光在真空中的传播速度为。求：‎ ‎（1）光在工艺品中传播的速度；‎ ‎（2）光在工艺品中传播的时间。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【详解】（1）光路图如图所示。‎ 根据题图知，光进入介质B的入射角为 α=60°，折射角为 β=30° 则工艺品的折射率为 ‎ 在介质中的光速：‎ ‎ ‎ ‎（2）由几何关系得光在工艺品中传播的路程 光在工艺品中传播的速度 ‎ ‎ ‎ 则光在工艺品中传播的时间 联立解得 ‎ 。‎