吉林省长春外国语学校2020届高三上学期期中考试物理试题 11页

长春外国语学校2019-2020学年第一学期期中考试高三年级 物理试卷（理科）‎ ‎ 出题人 ：刘在英 审题人：张旭 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回。‎ 注意事项：‎ ‎ 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信 ‎ 息条形码粘贴区。‎ ‎ 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书 ‎ 写，字体工整、笔迹清楚。‎ ‎3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；‎ ‎ 在草稿纸、试题卷上答题无效。‎ ‎4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。‎ ‎5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题：(共8小题，每小题6分。共计48分)‎ ‎1. 物体A、B放在光滑的水平地面上，其质量之比mA∶mB＝2∶1.现用水平3 N的拉力作用在物体A上，如图所示，则A对B的拉力等于(　　)‎ A．1 N　　 B．1.5 N　　　‎ C．2 N　　 D．3 N ‎2. 质量为‎0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v－t图象，则拉力与摩擦力之比为(　　)‎ A．2∶1 ‎ B．3∶2 ‎ C．4∶3 ‎ D．9∶8‎ ‎3. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　) ‎ A.ab接MN、cd接PQ，IabIcd C.ab接PQ、cd接MN，IabIcd ‎4. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔．质量为m的小球套在圆环上．一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住．现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是(　　) ‎ A．F减小，FN不变 B．F增大，FN减小 C． F不变，FN增大 D． F不变，FN减小 ‎ 5. 如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60°，则C点到B点的距离为(　　) ‎ A． B． C. D． R ‎ ‎ 6. (多选)如右图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是 （ ）‎ ‎ A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零 ‎ B．电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零 ‎ C．O点的场强大小为 ‎ D．O点的场强大小为 ‎7. (多选)荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划．登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法正确的是(　　)‎ A．飞船在轨道上运动时，运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ B．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C．飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P点朝速度方向喷气 D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度 ‎8. (多选)如图所示直角坐标xOy平面，在0≤x≤a区域Ⅰ内有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E；在x>a的区域Ⅱ中有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m、电荷量为q的正粒子，从坐标原点由静止开始自由释放，不计粒子重力，能过坐标为(a，b)的P点，则下列说法正确的是(　　)‎ A．粒子通过P点时动能为qE a B．磁场方向垂直于xOy平面向里 C．磁感应强度B的大小可能为 D．磁感应强度B的大小可能为6 ‎ 第Ⅱ卷 ‎ 二.实验题(共2道小题，共计16分)‎ ‎9. （6分）某兴趣小组用如题9-1图所示的装置验证动能定理．‎ ‎（1）有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用：‎ A．电磁打点计时器 B．电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择 （选填“A”或“B”）．‎ ‎（题9-1图）‎ ‎（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看法正确的同学是 （选填“甲”或“乙”）．‎ ‎ （3）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用ΔEk=算出．砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应 （选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出．多次测量，若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理．‎ ‎ 10. （10分） 某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14 kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1 500 Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500 Ω），电阻箱（0~99 999.9 Ω），干电池（E=1.5 V，r=1.5 Ω），红、黑表笔和导线若干。‎ ‎（1）欧姆表设计 将图（a）中的实物连线组成欧姆表。 欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω：滑动变阻器选__________（填“R1”或“R2”）。‎ ‎（2）刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________。‎ ‎（3）校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向__________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为__________Ω。‎ 三. 解答题（11题、12题是必答题，13题是选答题，共计46分）‎ ‎11. （12分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）A被敲击后获得的初速度大小vA；‎ ‎（2）在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB'；‎ ‎ 12. （20分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝‎0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d＝‎0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T．质量m＝‎4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝‎0.24 ‎m．一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g取‎10 m/s2，sin 53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求:‎ ‎(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；‎ ‎(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；‎ ‎(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.‎ ‎13. 选考题（请从2道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分）‎ ‎[物理—选修3–3]（14分）‎ ‎（1）（4分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。‎ ‎（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为‎0.13 m3‎，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10‎-2 m3‎，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106‎ ‎ Pa；室温温度为‎27 ℃‎。氩气可视为理想气体。‎ ‎（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；‎ ‎（ii）将压入氩气后的炉腔加热到1 ‎227 ℃‎，求此时炉腔中气体的压强。‎ ‎[物理一选修3–4）（14分）‎ ‎（1）（4分）(多选）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 （ ）‎ A．质点Q的振动图像与图（b）相同 B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示 ‎（2）（10分）如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面‎3 m。距水面‎4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率为。‎ ‎（i）求桅杆到P点的水平距离；‎ ‎（ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。‎ 物理学科参考答案及评分标准 选择题，每题6分，合计48分 ‎1A, 2B, 3B, ‎4A, ‎5A, 6BD, 7ACD， 8ABD ；‎ ‎9. （每空2分，共6分）‎ ‎（l）B （2）乙 （3）远大于 ‎10. （1）连线题2分，每空1分，共4分；（2）每空2分，共4分；（3）每空2分，共2分；合计10分。‎ ‎（1） 900 R1‎ ‎（2）45 5‎ ‎（3）0 35 000.0‎ ‎11. （1）由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=μg ……2分 匀变速直线运动 2aAL=vA2 ……2分 解得 ……2分 ‎（2）设A、B的质量均为m 对齐前，B所受合外力大小F=3μmg……2分 由牛顿运动定律F=maB，得 aB=3μg ……1分 对齐后，A、B所受合外力大小F′=2μmg……2分 由牛顿运动定律F′=2maB′，得aB′=μg……1分 ‎ （其它方法正确也给分）‎ ‎12. 　(1)由牛顿第二定律 a＝＝‎12 m/s2 ……2分 ‎ 进入磁场时的速度v＝＝‎2.4 m/s. ……2分 ‎(2)感应电动势E＝Blv ……2分 感应电流I＝……2分 安培力FA＝IBl……2分 代入得FA＝＝48 N. ……2分 ‎(3)健身者做功W＝F(s＋d)＝64 J ……2分 由牛顿第二定律F－mgsin θ－FA＝0 ……2分 CD棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间t＝……2分 焦耳热Q＝I2Bt＝26.88 J. ……2分 ‎ （其它方法正确也给分）‎ ‎13.选考题 ‎[物理——选修3–3] （14分）‎ ‎（1）低于 大于 每空2分 ‎（2）（i）设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1。由玻意耳定律 p0V0=p1V1 ① ……2分 被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为 ‎ ② ……1分 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2。由玻意耳定律 p2V2=10p1 ③……2分 联立①②③式并代入题给数据得 p2=3.2×107 Pa ④……1分 ‎（ii）设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3，由查理定律 ‎ ⑤……2分 联立④⑤式并代入题给数据得 p3=1.6×108 Pa ⑥……2分 ‎（其它方法正确也给分）‎ ‎[物理一选修3–4）（14分）‎ ‎（1）CD ……4分 ‎（2）（i）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2：激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 ‎ ①……1分 ‎ ②……1分 由折射定律有 sin53°=nsinθ ③……1分 设桅杆到P点的水平距离为x，则 x=x1+x2 ④……1分 联立①②③④式并代入题给数据得 x=‎7 m ⑤……1分 ‎（ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为，由折射定律有 sin=nsin45° ⑥……1分 设船向左行驶的距离为x'，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1，到P 点的水平距离为x'2，则 ‎ ⑦……1分 ‎ ⑧……1分 ‎ ⑨……1分 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得 x'= ⑩……1分 ‎（其它方法正确也给分）‎