浙江省湖州衢州丽水三地市2020届高三上学期教学质量检测物理试卷 22页

湖州、衢州、丽水三地市教学质量检测试卷 高三物理（2019.11）‎ 考生注意：‎ ‎1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。‎ ‎2.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。‎ ‎3.选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。‎ ‎4.非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。‎ 选择题部分 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.下列关于物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的是 A. 卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量 B. 奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应 C. 法拉第通过实验研究，发现了电磁感应现象 D. 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了引力常量．故A不符合题意．‎ B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场．故B不符合题意． C．法拉第发现电磁感应现象，而纽曼与韦伯通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律，人们为纪念他，从而命名为法拉第电磁感应定律．故C不符合题意． D．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因．故D符合题意．‎ ‎2.如图所示小王同学双手握单杠，身体伸直做小幅摆动，关于此过程以下说法正确的是 A. 小王同学可视为质点 B. 衣服上钮扣和鞋子的线速度相同 C. 摆到竖直位置时最容易掉落 D. 两手握的距离越大越省力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小王同学围绕单杠做圆周运动，身体各部分的运动情况不同，不能看做质点．故A错误． B．由题意知身体各部分的角速度相等，衣服上钮扣和鞋子到圆心即单杠的距离不相等，所以线速度v=ωr不相等．故B错误． C．小王同学摆到竖直位置时速度最大，需要的向心力最大，最容易掉落．故C正确． D．做圆周运动的向心力由量手臂的拉力的合力提供，在合力一定的情况下，两力的夹角越大，两力越大，不省力．故D错误．‎ ‎3.如图所示，质量为、，电量大小为、的两小球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为、，则 A. 若，，则 B. 若，，则 C. 若，，则 D. 若，则 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对两小球受力分析，如图所示： ‎ ‎ 根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cosα，m2g=F2cosβ，由于 F1=F2，若m1=m2．则有：α=β；若m1＞m2．则有α＜β，根据题意无法知道带电量q1、q2的关系．‎ A．若，，则．故A不符合题意． ‎ B．若，，则．故B不符合题意．‎ C．若，，则．故C不符合题意． ‎ D．若，则．故D符合题意．‎ ‎4.我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功发射天绘一号03星并组网运行．实施全球精确定位，实现了的高地面像元分辨率、单台相机地面覆盖宽度．卫星轨道倾角97.3°，其在高的轨道上（已知地球表面加速度g，地球半径R）．由此我们可知 A. 天绘一号03星地球同步卫星 B. 天绘一号03星是椭圆轨道卫星 C. 天绘一号03星的加速度大小 D. 天绘一号03星的向心力大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．同步卫星的距地面的高度约为36000km，大于天绘一号03星的距地高度500km，所以天绘一号03星不是地球同步卫星．故A不符合题意． B．天绘一号03星绕地球做匀速圆周运动，轨道是圆．故B不符合题意．‎ C．天绘一号03星受到的万有引力提供向心力：，其中GM=gR2，联立解得：‎ 根据题干信息可以求出天绘一号03星的加速度大小．故C符合题意． D．天绘一号03星的质量未知，受到的向心力无法求出．故D不符合题意．‎ ‎5.传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示，将质量为m的滑块放在皮带上，随皮带保持相对静止一起向下以加速度a(a>gsinα)做匀加速直线运动，则下列关于滑块在运动过程中的说法正确的是( )‎ A. 支持力与静摩擦力的合力大小等于mg B. 静摩擦力对滑块一定做正功 C. 静摩擦力的大小可能等于mgsinα D. 皮带与滑块的动摩擦因数一定大于tanα ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于滑块做匀变速运动，合力不为零，则导致支持力与静摩擦力的合力大小可能不等于，故A错误； B、由牛顿第二定律列方程得：，故静摩擦力的方向一定沿皮带向下，静摩擦力对滑块做正功，当加速度等于时，小物块受到的静摩擦力的大小等于，故B C正确； D、若传送带的速度较大，使的物块有向上运动的趋势，受到的静摩擦力向下，皮带与滑块的动摩擦因数可以小于，D错误．‎ ‎6.一条水平放置的细水管，横截面积，距地面高．水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离约为．假设管口横截面上各处水的速度都相同，则每秒内从管口射出的水的体积约为 A. 400mL B. 500mL C. 600mL D. 700mL ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，可得：‎ 则水平抛运动的初速度为：‎ ‎ ‎ 流量为：‎ A．400mL．故A符合题意． ‎ B．500mL．故B不符合题意． ‎ C．600mL．故C不符合题意． ‎ D．700mL．故D不符合题意．‎ ‎7.半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g．下列说法正确的是 A. 小物块向心力由重力沿切线方向的分力提供 B. 转台转速增大，未硬化的罐口最容易变形 C. 小物块转动的角速度小于转台的角速度 D. 转台转速减小过程，小物块受到的摩擦力方向始终不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小物块受重力、支持力、还可能有摩擦力，需要的向心力由合力提供．故A错误． B．根据向心力公式：，可知转台转速增大，需要的向心力大，罐口若没有硬化，则容易因为需要的向心力变大，而提供的向心力不足而变形．故B正确． C．小物块相对罐壁静止，它们的角速度相等．故C错误． D．当小物块所受的摩擦力沿切线方向向下，随着角速度的减小，小物块的摩擦力会减小，再反向沿切线方向向上．故D错误．‎ ‎8. 如图所示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中(　　)‎ A. 升降机的速度不断减小 B. 升降机的加速度不断变大 C. 升降机的加速度最大值等于重力加速度值 D. 升降机的加速度最大值大于重力加速度值 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：从弹簧接触地面开始分析，升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动)，在升降机从A→O过程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g减小到零，当升降机运动到A的对称点A′点(OA＝OA′)时，速度也变为v1(方向竖直向下)，加速度为g(方向竖直向上)，升降机从O→A′点的运动过程中，速度由最大vm减小到v1，加速度由零增大到g，从A′点运动到最低点B的过程中，速度由v1减小到零，加速度由g增大到a(a>g)，故答案为C选项．‎ 考点：考查牛顿第二定律 点评：本题难度较小，能够将实际问题抽象成已知的模型，利用简谐运动的对称性巧妙的求出结果 ‎9.介质中坐标原点0处波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如题图所示．下列能描述x0处质点振动的图象是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．从波形图可以看出，L=3λ，t0时刻传到x=L处，说明t0=3T．简谐波沿x轴正向传播，根据波动和振动关系可知：在t0时刻x=L处质点的运动方向和波源在t=0时刻的运动方向相同是沿y轴的负方向的，即每一个质点的起振方向都是沿y轴的负方向的．故AB不符合题意．‎ CD．由于λ＜x0＜λ，说明在T＜t＜T时间内x0处质点没有振动，所以在t0时刻x0处质点的振动时间是(3T− T)＜(t0−t) ＜(3−T)，即T＜(t0−t) ＜2T，即振动图象中t0时刻前有少于2个多于个的完整b波形．故C符合题意，D不符合题意．‎ 点睛： ‎ ‎10.如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径水平．质量为m的物块（可视为质点）自P点上方处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．已知物块第一次飞离Q点后上升的最大高度为R，N点为轨道最低点．用W表示物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功（不计空气阻力）．则 A. ，物块第一次回落后恰能返回到P点 B. ，物块第一次回落后恰能返回到P点 C. ，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离 D. ，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】质点从静止下落到飞离Q点后上升的最大高度的过程应用动能定理：，可得摩擦力做的功为：‎ 由于质点从Q返回到N点的过程与从P运动到N 的过程相比，经过同一高度点的速度小，向心力小，则轨道对质点的支持力小，摩擦力也小，所以有：WfPN＞WfQN．物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，由上可知质点从Q返回到P点的过程中摩擦力做功小于，从右侧最高点返回到P点根据动能定理：，可知v＞0，所以质点到达P后，继续上升一段距离．‎ A．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故A不符合题意．‎ B．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故B不符合题意．‎ C．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故C不符合题意．‎ D．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故D符合题意．‎ 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎11.图中为一理想变压器，原副线圈的总匝数比为1：2，其原线圈与一电压有效值恒为的交流电源相连，P为滑动触头．现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，直至“”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．表示副线圈两端的总电压，表示灯泡两端的电压，用表示流过副线圈的电流，表示流过灯泡的电流，（这里、、、均指有效值）．下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．变压器的电压与匝数成正比，原线圈和副线圈的总的匝数是不变的，输入的电压也不变，所以副线圈的总电压的大小也不变．故A不符合题意．‎ BD．表示流过副线圈的电流I1，和表示流过灯泡的电流I2，大小是相等的，但是灯泡的电阻随着温度的增加而变大，所以电流随着电压的增大的程度逐渐减小．故B不符合题意，D符合题意．‎ C．由于P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，所以副线圈的有效的匝数逐渐的增加，即副线圈的电压也是逐渐的增加，所以灯泡的电压也也是逐渐增加的．故C符合题意．‎ ‎12.下列说法正确的是 A. 在康普顿效应中，有些散射光的波长变长 B. 光电效应实验中，遏止电压与光的强度有关 C. 氢原子在的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 D. 在光的双缝干涉实验中，某一个光子在光屏上的落点是无法预测的 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据知波长增大．故A符合题意．‎ B．根据光电效应方程Ekm=eUc=hγ-W0，知遏止电压与入射光频率、逸出功有关，与入射光的强度无关．故B不符合题意．‎ C．氢原子在n=2能级时，吸收的能量需大于等于3.4eV，才能发生电离．故C不符合题意．‎ D．光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性，所以某一个光子在光屏上的落点是无法预测的．故D符合题意．‎ ‎13.一束由红光a和紫光b组成的复色光沿平行于等腰梯形棱镜底面方向入射，出射光线方向与入射光线平行，如图所示．则下列光路正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】红光a比紫光b的频率小，所以红光的折射率小于紫光的折射率，即n紫＞n红，如图所示：‎ 红光和紫光的折射角不同，光线会分开，在底边发生全反射后从右侧射出，射出的光线b光在上面、a光在下面．故BD正确，AC错误．‎ ‎14.太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料．在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加．现有一艘质量为m的太阳帆飞船在太空中运行，某时刻帆面与太阳光垂直．设帆面100%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量为，已知太阳辐射的光子的波长均近似取为.不计太阳光反射时频率的变化，已知普朗克常量为h，光速为c．则 A. 飞船获得的能量为 B. 光子的平均能量为的 C. 每秒射到帆面上的光子数 D. 此时飞船获得的加速度为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．每秒光照射到帆面上的能量 E=E0S，光子能量，所以每秒射到帆面上的光子数：．故A错误，BC正确．‎ D．每个光子的动量，光射到帆面被反弹，且光能100%的反射太阳光，由动量定理，有：Ft=2Ntp×100%，对飞船，由牛顿第二定律，有：F=ma，联立可得：‎ 故D正确．‎ 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共54分）‎ ‎15.某学习小组想做“测量一节干电池的电动势及内阻”的实验．‎ ‎（1）该小组分配到的器材中，有两个由相同电阻丝绕制而成的滑动变阻器，阻值分别为、，但变阻器阻值标签模糊，无法识别．则根据已有知识并结合图（a），本实验应选择的变阻器是__________‎ A.甲为，选择甲 B.甲为，选择甲 C.乙为，选择乙 D.乙为，选择乙 ‎（2）该小组选择了合适滑动变阻器后进行电路连接，如图（b）所示为在接最后一根导线之前电路中各元件的放大情形，此时该电路存在的两处错误为________‎ ‎（3）小组成员纠正错误后重新开始进行实验，测得数据后，在坐标纸中描点，如图（c）．请在坐标纸中描出图象_______,并计算出该小组的旧电池的内阻r=________Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C (2). CD (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据，匝数多的阻值大，所以甲的阻为，乙的阻值为，一节干电池的内阻约为左右，所以应选的滑动变阻器．所以选C．‎ ‎(2)[2]滑动变阻器的阻值在闭合电建前，应该接入电路的阻值最大．故C错误．接线过程中电键应该是断开的．故D错误．‎ ‎(3)[3][4]作出电源U-I图象如图所示 电源内阻：‎ ‎16.(1)以图（a）所示装置为主要装置能完成下述实验中的________‎ A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究加速度与力、质量的关系 C.探究功与物体速度变化的关系 D.探究求合力的方法 ‎(2)该同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，组装好实验器材后，得到一点迹清晰的纸带，舍弃前端密集的点后，每5个连续点选取一计数点，图（b）计数点4所在位置处的刻度值为________cm．‎ ‎（3）中间连续5个间隔的纸带长度表示0.1s时间内位移大小，可近似认为速度，，纸条长度可认为表示速度，某同学将纸条按计数点顺序一段一段剪下按图（c）紧密贴好，利用刻度尺量出坐标原点到图象与纵轴交点处的长度，根据上述原理可得计时起点的初始速度大小为________，该纸带的加速度为________（结果保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】 (1). ABC (2). 12.85 (3). 0.28 (4). 0.65‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]从桌面上所给的器材来看有：带细线的重物、小车、长木板、电磁打点计时器、钩码、纸带等，再对所给的选项进行分析 A．“探究小车速度随时间变化规律”实验要测出一系列点的速度，只需要打点计时器相关器材和刻度尺．故A符合题意． B．“探究加速度与力、质量的关系”实验要测出加速度，还要测出质量，而力是用钩码的重力代替的．故B符合题意． C．“探究功与速度变化的关系”实验也要测出末速度，而功可以用一根、二根……橡皮筋拉动小车使小车获得速度，这样横坐标分别用W、2W……标注即可，因此应用钩码代替橡皮筋也可以完成．故C符合要求．‎ D．“探究求合力的方法”实验要有弹簧秤测出力的大小，还要细绳等，所以上述器材不符合要求．故D不符合题意．‎ ‎(2)[2]刻度尺的最小分度值为1mm，所以读数为12.85cm．‎ ‎(3)[3]从图中可以读出图象与纵坐标的交点为，则 可得计时起点的初始速度大小为：‎ 图像的斜率为纸带的加速度，则：‎ ‎17.如图所示，在倾角的斜面下端固定一轻弹簧，当弹簧处于原长时，其上端在Q点位置处，质量的滑块A从与Q点相距处的导轨上的P点静止开始下滑，滑块A与斜面间的动摩擦因数，运动过程中弹簧相对于初始状态的最大形变量为．滑块的厚度不计，重力加速度g取．求：‎ ‎（1）滑块A从P点下滑至Q点的时间；‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）滑块第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离．‎ ‎【答案】（1）1s （2）2.1J （3）0.16m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块从A滑到Q，根据牛顿第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma 代入数据解得：‎ a＝2m/s2‎ 根据位移时间公式：x＝at2‎ 解得：‎ t＝1s ‎(2)从A到最低点，根据功能关系：Ep＝mg（x+△x）sinθ﹣μmgcosθ（x+△x）‎ 代入数据解得：‎ Ep＝2.1J ‎(3)滑块从A到第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离，根据能量守恒定律：‎ mg（x﹣x′）sinθ＝μmgcosθ•（x+2△x+x′）‎ 代入数据解得：‎ x′＝0.16m ‎18.如图所示，有一倾角、间距的足够长平行金属导轨、底端接有阻值的电阻，质量的金属棒垂直导轨放置．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x．在导轨间区域，有垂直导轨平面向上的磁场，磁场大小沿x轴方向变化满足关系．从时刻起，棒在外力F作用下，从沿斜面向上运动至处，其速度v与位移x的关系满足．棒始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，不计所有摩擦．重力加速度g取．求（提示：可用图象下的“面积”来代表力F做的功）：‎ ‎（1）棒运动至处时，两端电势差及电阻R消耗的电功率P；‎ ‎（2）外力F在此运动过程中所做的功；‎ ‎（3）外力F在此运动过程中的平均功率．‎ ‎【答案】（1） 0.1V 0.1W （2）﹣0.976J （3）﹣4.07W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)棒ab运动至x2处时，两端电势差：‎ Uab＝B1lv1＝2x1l＝0.1V 根据电功率的计算公式可得：‎ ‎(2)根据动能定理可得：WF﹣WG﹣WA＝‎ 其中：‎ WG＝mgsinθ（x2﹣x1）＝0.2J 安培力：‎ 安培力做功为：‎ 联立可得：‎ WF＝﹣0.976J ‎(3)根据闭合电路欧姆定律可得回路的电流：‎ 因为电流恒定，则：I2R△t＝WA 解得：‎ ‎△t＝0.24s 平均功率为：‎ ‎19.如图所示，在区域存在方向垂直平面向里、大小为B的匀强磁场．坐标原点处有一电子发射源，单位时间发射n个速率均为v的电子，这些电子均匀分布于平面y轴两侧角度各为60°的范围内．在x轴的正下方放置平行于y轴、足够长的金属板M和N（极板厚度不计），两板分别位于和处，N板接地，两板间通过导线连接有电动势U在范围内可调节的电源E和灵敏电流计G．沿y 轴正方向入射的电子，恰好能从处进入极板间．整个装置处于真空中，不计重力，忽略电子间的相互作用．‎ ‎（1）求电子的比荷；‎ ‎（2）求电子在磁场中飞行的时间与发射角度（速度方向与y轴的角度）的关系；‎ ‎（3）通过计算，定性画出流过灵敏电流计G的电流i和电动势U的关系曲线．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据洛伦兹力提供向心力：‎ 根据其中题意可知半径为：r=D 联立可得：‎ ‎(2)粒子的运动周期为：‎ 根据几何关系可知，当粒子从y轴的右侧射入时，对应的圆心角为：‎ 对应的时间为：‎ 当粒子从y轴的左侧射入时，对应的圆心角为：‎ 对应的时间为：‎ ‎(3)设进入极板电子所对应的最大发射角为，则有．‎ 左侧电子单位时间内能打到极板的电子数为：‎ 对右侧电子：均能达到M板上，以角射出恰好不能到达N板.‎ 则有：‎ 电压为：‎ 最大值为： ‎ 最小值为：‎ 当，右侧所有电子均到达M板，饱和电流为：‎ 当 右侧角度小于电子均不能到达板，此时到达极板的电子数为．‎ 灵敏电流计G的电流i和电动势U的关系曲线为：‎ ‎ ‎ ‎ ‎