沈阳高三物理试题（附答案） 11页

沈阳市 2019-2020学年度上学期质量综合监测 高三(20届)物理试题 满分：110分 时间：60分钟 命题：高三物理组 一、单选题(共 5小题，共 30分) 1.下列说法中与物理学史实不符的是（ ） A． 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因 B． 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因 C． 卡文迪许通过扭秤实验第一个测出万有引力常量 G的值 D． 伽利略通过实验及合理外推，指出自由落体运动是一种匀变速直线运动 2.如图所示，有一质量不计的杆 AO，长为 R，可绕 A 自由转动。用绳在 O点悬挂一个重为 G的物 体，另一根绳一端系在 O点，另一端系在以 O点为圆心的圆弧形墙壁上的 C点。当点 C由图示位置 逐渐向上沿圆弧 CB移动过程中（保持 OA 与地面夹角θ不变），OC绳所受拉力的大小变化情况是 （ ） A． 逐渐减小 B． 逐渐增大 C． 先减小后增大 D． 先增大后减小 3.我国“ 玉兔号” 月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息。若该月球车在地球表面的 重力为 ，在月球表面的重力为 。已知地球半径为 ，月球半径为 ，地球表面处的重力加 速度为 g，则( ) A． “ 玉兔号” 月球车在地球表面与月球表面质量之比为 B． 地球的质量与月球的质量之比为 C． 地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为 D． 地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为 4.如图甲所示，Q1，Q2 为两个被固定的点电荷，其中 Q1带负电，a，b 两点在它们连线的延长线 上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从 a 点开始经 b 点向远处运动(粒子只受电场力作 用)，粒子经过 a，b 两点时的速度分别为 va，vb，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是 ( ) A．Q2一定带负电 B．Q2的电量一定大于 Q1的电量 C．b 点的电场强度一定为零 D． 整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大 5.如图甲所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t=0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板 上，己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度一时 间图象可能是图乙中的( ) A． 答案 A B． 答案 B C． 答案 C D． 答案 D 二、多选题(共 3小题，共 18分) 6.(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的 输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A． 升压变压器的输出电压增大 B． 降压变压器的输出电压增大 C． 输电线上损耗的功率增大 D． 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 7.(多选)如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为 B的 匀强磁场中，AB间距为 L，左右两端均接有阻值为 R 的电阻，质量为 m、长为 L 且不计电阻的导体 棒 MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统．开始时，弹簧处于自然长 度，导体棒 MN具有水平向左的初速度 v0，经过一段时间，导体棒 MN第一次运动到最右端，这一 过程中 AB间 R 上产生的焦耳热为 Q，则( ) A． 初始时刻棒所受的安培力大小为 B． 当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为 C． 当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为 mv0 2 －2Q D． 当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为 mv0 2 －6Q 8.如图所示，长方形 abcd 长 ad=0.6m，宽 ab=0.3m，e，f 分别是 ad，bc的中点，以 ad 为直径的半圆 内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B=0.25T．一群不计重力，质量 m=3×10﹣7kg，电荷量 q=+2×10﹣3C的带电粒子以速度 V0=5×102m/s从左右两侧沿垂直 ad 和 bc 方向射入磁场区域（不考虑边 界粒子），则（ ） A． 从 ae射入的粒子，出射点分布在 ab 边和 bf 边 B． 从 ed 射入的粒子，出射点全部分布在 bf 边 C． 从 bf 射入的粒子，出射点全部分布在 ae边 D． 从 fc射入的粒子，全部从 d 点射出 三、实验题(共 2小题,共 15分) 9.（6分）某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对 小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在 坐标系中作出了如图所示的 a－F图象． (1)图线不过坐标原点的原因是__________． (2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．__________(填“ 是” 或 “ 否” )． (3)由图象求出小车和传感器的总质量为__________kg. 10.（q分）某探究性学习小组利用如图 12所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表 A1的内 阻 r1＝1.0kΩ ，电阻 R1＝9.0kΩ ，为了方便读数和作图，给电池串联一个 R0＝3.0Ω 的电阻． 图 12 ①按图示电路进行连接后，发现 aa′ 、bb′ 和 cc′ 三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为 了确定哪一条导线内部是断开的，将电键 S闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b′ 间电压，读 数不为零，再测量 a、a′ 间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一 定是______导线断开． 图 13 ②排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 A1和 A2的 多组 I1、I2 数据，作出图象如图 13.由 I1－I2 图象得到电池的电动势 E＝________ V，内阻 r＝ ________ Ω . 四、计算题(共 2小题,共 32分) 11.（12分）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块 B上，另一端与滑块 C接触但未连接，该整体 静止放在离地面高为 H的光滑水平桌面上．现有一滑块 A从光滑曲面上离桌面 h高处由静止开始下 滑下，与滑块 B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块 C向前运动，经一段时间，滑 块 C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出．已知 mA=m，mB=m，mC=3m 求： （1）滑块 A与滑块 B碰撞结束瞬间的速度； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能； （3）滑块 C落地点与桌面边缘的水平距离． 12.（20分）如图足够长的光滑斜面与水平面的夹角为θ＝30°，空间中自上而下依次分布着垂直斜面 向下的匀强磁场区域Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ ，相邻两个磁场的间距均为 d＝0.5m．一边长 L＝0.1m、质量 m＝0.5 kg、电阻 R＝0.3 Ω 的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场Ⅰ 的上边界为 d0＝ 0.9m．将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域．已知重力加速度 g＝10m/s2 ，求： (1)导线框进入磁场Ⅰ 时的速度大小； (2)磁场Ⅰ 的磁感应强度 Bt 大小； (3)导线框穿过全部磁场区域过程中产生的总焦耳热． 四.选考题（共 2小题，共 15分） 13.一定质量的气体，状态变化如图所示，其中 AB段与 t 轴平行，已知在状态 A时气体的体积为 10 L，那么变到状态 B时气体的体积为________L，从状态 B到状态 C，气体做________变化． 14.某种喷雾器的贮液筒的总容积为 7.5L，如图所示，装入 6L 的药液后再用密封盖将贮液筒密封， 与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入 300cm3 、1atm的空气，设整个过程温度保持不变，求： (1)要使贮液筒中空气的压强达到 4atm，打气筒应打压几次？ (2)当贮液筒中空气的压强达到 4atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还 剩多少药液？ 答案解析 1.【答案】A 【解析】伽利略通过理想斜面实验，发现力不是维持物体运动的原因，而不是牛顿，该说法不符 合史实，亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，符合史实，牛顿发现了万有引力之后，卡文 迪许通过扭秤实验第一个测出万有引力常量 G的值，该说法符合史实，伽利略通过铜球在斜面上 的实验及合理外推，指出自由落体运动是一种匀变速直线运动，符合史实。 2.【答案】C 【解析】 据题意，当细绳 OC的 C段向 B 点移动过程中，系统处于平衡状 态，对点 O受力分析，受到悬挂物的拉力，该拉力为： ，受到杆的支持力 N和细绳 OC的拉 力 TC，由力的三角形定则，即如上图所示，从图可以看出代表细绳 OC的拉力 TC的对应边的长度先 减小后增加，则该拉力的大小也是先减小后增加，故选项 C正确。 3.【答案】D 【解析】质量是表示物体含物质多少的物理量，与引力无关，物体的质量是不变的，重力是改变 的，根据重力表达式 G重=mg表示出 g进行比较；忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列 出等式比较地球和月球的质量；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环 绕速度。“ 玉兔号” 月球车在地球表面与月球表面质量之比为 1：1；故 A 选项错误；根据 ，则地球的质量为 ，月球的质量为 ，故地球的质量与月球 的质量之比为： ，故 B选项错误；地球表面的重力加速度： ，月球表面的重 力加速度： ，故地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为 G1：G2； 故 C 选项错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：由 和 解得 , 故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为： D选项正确。 4.【答案】C 【解析】 速度时间图象的斜率代表加速度，根据题图乙可知，b 点加速度等于 0，即 b 点合场强 等于 0，选项 C正确．设两个点电荷间距为 d，b 到 Q2 的距离为 x，即 ＝ ，所以 Q1>Q2，选项 B错误．从 a 到 b，负粒子做减速运动，说明 Q2为正电荷，选项 A错误．整个运动过程 中，速度先减小后增大，即电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，选项 D错误． 5.【答案】A 【解析】在未达到相同速度之前，木板的加速度为 达到相同速 度之后，木板的加速度为 由加速度可知，图象 A正确． 6.【答案】CD 【解析】升压和降压变压器的输出电压由输入电压和线圈的匝数决定，不受到输出功率的影响， 因此输出电压不发生变化，A项和 B项错误；P 损＝I2R 线＝ 2R 线，可知随着输出功率的增大，输 电线上损耗的功率越大，C项正确；根据 n＝ ＝ ，U 出、R 线不变，P 出逐渐增大，因此损 耗的功率占总功率的比例增大． 7.【答案】AC 【解析】由 F＝BIL、I＝ ，R 并＝ R，得初始时刻棒所受的安培力大小为 FA＝ ，故 A正 确；由于回路中产生焦耳热，棒和弹簧的机械能有损失，所以当棒再次回到初始位置时，速度小 于 v0，棒产生的感应电动势 E＜BLv0，由电功率公式 P＝ 知，则 AB间电阻 R 的功率小于 ， 故 B错误；由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦 耳热和弹簧的弹性势能，电阻 R 上产生的焦耳热为 Q，整个回路产生的焦耳热为 2Q，弹簧的弹性 势能为：Ep＝ mv0 2 －2Q，故 C正确，D错误． 8.【答案】BD． 【解析】粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=m ，解得：r= ； A项从 ae 边射入的粒子，粒子进入磁场后受到向上的洛伦兹力，将向上偏转而做匀速圆周运动， 由于轨道半径 r=0.3m=ab，由几何关系知粒子将从圆弧 af 射出磁场，射出磁场后做匀速直线运动， 最后 bf 边射出，故 A错误； B项由上知粒子轨道半径 r=ab，从 d 点射入的粒子恰好从 f 点射出磁场，从 ed 边射入的粒子，从 ed 射入磁场的粒子向上偏转，最终从 bf 边射出，故 B正确； C项从 bf 边射入的粒子将向下偏转，画出粒子的运动轨迹，如图蓝线所示，则知粒子的出射点分 布在 ae边与 d 点，故 C错误； D项从 fc边射入的粒子，在洛伦兹力作用下向下偏转，画出粒子的运动轨迹，如图红线所示，则 粒子全部从 d 点射出，故 D正确； 9.【答案】没有平衡摩擦力，或平衡的不够 否 1 【解析】(1)由图象可知，当 F≠ 0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够； (2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力， 故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量． (3)a－F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k＝ ＝ ＝1，所以质量 M＝ ＝1 kg 10.【答案】 (3)①aa′ bb′ ②1.41(1.36～1.44均可) 0.5(0.4～0.6均可) 【解析】(3)①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流， 将电压表接在 a、b′ 间后有示数，说明电路被接通，即 a、b′ 间有断路故障，再测量 a、a′ 间电 压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到 a、a′ 间，则一定是 aa′ 导线断开；若读 数为零，则说明电路仍未被接通，电路故障一定是 bb′ 导线断开． ②根据闭合电路的欧姆定律得 E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1≪ I2，上式可简化为 E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0 ＋r)，读出两点坐标：(60 mA,0.12 mA)和(260mA,0.05 mA)，代入方程解得：电动势 E＝1.41V，内阻 r＝ 0.5 Ω . 11.【答案】（1）滑块 A与滑块 B碰撞结束瞬间的速度是 ； （2）被压缩弹簧的最大弹性势能是 mgh； （3）滑块 C落地点与桌面边缘的水平距离为： ． 【解析】（1）滑块 A从光滑曲面上 h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的 速度为 v1，由机械能守恒定律有： mAgh= mAv1 2 ， 解得：v1= ， 滑块 A与 B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，以 A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律 得： mAv1=（mA+mB）v2， 解得：v2= ； （2）滑块 A、B发生碰撞后与滑块 C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势 能最大时，滑块 A、B、C速度相等，设为速度 v3，以向右为正方向，由动量守恒定律得： mAv1=（mA+mB+mc）v， 解得：v3= ， 由机械能守恒定律得： （mA+mB）v2 2= （mA+mB+mc）v3 2+Ep， 把 v2、v3代入解得：Ep= mgh； （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块 C脱离弹簧，设滑块 A、B的速度为 v4，滑块 C的速度 为 v5，以向右为正方向，由动量守恒定律得： （mA+mB）v2=（mA+mB）v4+mCv5， 由机械能守恒定律得： （mA+mB）v2 2= （mA+mB）v4 2+ mCv5 2 ， 解得：v4=﹣ ，v5= ， 滑块 C从桌面边缘飞出后做平抛运动： 水平方向：s=v5t 竖直方向：H= gt2 ， 解得：s= ； 12.【答案】(1)3m/s (2)5T (3)1.5J 【解析】(1)线框进入磁场Ⅰ 之前，只有重力做功，根据动能定理有 mgsinθ×d0＝ mv2 带入数据计算得 v＝3 m/s (2)线框进入磁场Ⅰ 的过程，下边切割磁感线产生感应电动势 E＝B1Lv 根据闭合回路欧姆定律，线框中的感应电流 I＝ ＝ 线框下边所受到安培力 F＝B1IL＝ 线框匀速穿过磁场区域，F＝mgsinθ 整理得 B1＝5T (3)线框匀速穿过磁场区域，克服安培力做功，重力势能转化为焦耳热，那么每穿过一次磁场区 域，产生的焦耳热 Q＝mgsinθ×2L 穿过全部磁场区域产生的焦耳热为 3Q＝3×mgsinθ×2L＝1.5 J. 13.【答案】(1)15 (2)1.5L 【解析】(1)设每打一次气，贮液筒内增加的压强为 p 由玻意耳定律得：1atm×300cm3 ＝1.5×103cm3×p，p＝0.2 atm 需打气次数 n＝ ＝15. (2)设停止喷雾时贮液筒内气体体积为 V 由玻意耳定律得：4atm×1.5L＝1 atm×V 解得 V＝6L 故还剩药液 7.5L－6L＝1.5 L. 14.【答案】20 等容 【解析】