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- 2021-05-31 发布
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安徽省合肥市2020届高三第一次教学质量检测
注意事项:
1.答题前务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位;
2.答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;
3.答第Ⅱ卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求书写工整,笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束务必将答题卡和答题卷一并上交。
第Ⅰ卷(满分40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分共40分。1~6题在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,7~10题有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分)
1.如图所示,直线1和曲线2分别是汽车a和b在同一平直公路上行驶的位置-时间(x-t)图像,由图像可知( )
A. 在t1时刻,a、b两车的运动方向相同
B. 在t2时刻,a、b两车的运动方向相反
C. 在t1到t3这段时间内,a、b两车的平均速率相等
D. 在t1到t3这段时间内,a、b两车的平均速度相等
【答案】D
【详解】AB.由图像的斜率正负表示速度方向,由图像可知,t1时刻,a、b两车的运动方向相反,t2时刻,a、b两车的运动方向相同,故AB错误;
C.由图像可知,b汽车的路程大于a汽车的路程,由于时间相同,所以b车的平均速率大于a车的平均速率,故C错误;
D.在t1到t3这段时间内,两汽车的位移相同,时间相同,故a、b两车的平均速度相等,故D正确。
故选D。
2.图示装置为阅读时使用的角度可调支架,现将一本书放在倾斜支架上,书始终保持静止。关于该书受力情况,下列说法正确的是( )
A. 可能受两个力
B. 可能受三个力
C. 一定受摩擦力
D. 支架下边缘对书一定有弹力
【答案】B
【详解】AB.由题意可知,书受到重力和弹力作用,由于有书沿斜面向下的分力作用,所以物体必然受到一个沿斜面向上的力,以维持平衡,这个力为摩擦力,也可以是支架下边缘对书的弹力,也可以是摩擦力和支架下边缘对书弹力的合力,故可能受三个力,四个力作用,故A错误,B正确;
C.由于当书沿斜面向下的分力作用与支架下边缘对书弹力相等时,此时摩擦力不存在,故C错误;
D.由于当书沿斜面向下的分力作用,与向上的摩擦力相等时,则支架下边缘对书弹力不存在,故D错误。
故选B。
3.如图所示,金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动,金星半径是火星半径的n倍,金星质量为火星质量的K倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是( )
A. 金星表面的重力加速度是火星的倍
B. 金星的第一宇宙速度是火星的倍
C. 金星绕太阳运动加速度比火星大
D. 金星绕太阳运动的周期比火星大
【答案】C
【详解】A.由
有
故A错;
B.由
有
故B错误;
C.由公式
得
由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的加速度比火星大,故C正确;
D.由公式
得
由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的周期比火星小,故D错误。
故选C。
4.场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的,地球附近的引力场又叫重力场。若某点与地心相距x,类比电场强度的定义,该点的重力场强度用E表示。已知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零,地球半径为R。则能正确反应E与x关系的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电场中F=Eq,类比电场强度定义,当x>R时
E引==g=
即在球外E引与x2成反比;当x<R时,由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零,距地心r处的引力场强是有半径为x的“地球”产生的。设半径为x的“地球”质量为Mx,则
Mx=
则
E引=
故C正确。
故选C。
5.如图所示,正三角形ABC区域内存在的磁感应强度大小为B,方向垂直其面向里的匀强磁场,三角形导线框abc从A点沿AB方向以速度v匀速穿过磁场区域。已知AB=2L,ab=L,∠b=,∠C=,线框abc三边阻值均为R,ab边与AB边始终在同一条直线上。则在线圈穿过磁场的整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 磁感应电流始终沿逆时针方向
B. 感应电流一直增大
C. 通过线框某截面的电荷量为
D. c、b两点的最大电势差为
【答案】D
【详解】A.当三角形导线框abc从A点沿AB运动到B点时,穿过线圈的磁通量一直增大,此时线圈产生一个逆时针电流;而后线圈逐渐离开磁场,磁通量减少,线圈产生一个顺时针电流,故A错误;
B.根据公式E=BLv可知,感应电流先增大后减小,B错误;
C.由公式
故C错误;
D.当线框a点刚到达B点时,线框中的感应电动势
电流
所
故D正确。
故选D。
6.如图所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端固定一质量不为零的托盘,在托盘上放置一小物块,系统静止时弹簧顶端位于B点(未标出)。现对小物块施加以竖直向上的力F,小物块由静止开始做匀加速直线运动。以弹簧处于原长时,其顶端所在的位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标轴。在物块与托盘脱离前,下列能正确反映力F的大小随小物块位置坐标x变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据
有
可知F随着x增大而减小;由于以弹簧处于原长时,其顶端所在的位置为坐标原点,当F=m(a+g)时,物块与弹簧脱离,初始时刻F=ma>0故B正确。故选B。
7.如图所示,两等量异种点电荷分别固定在正方体的a、b两个顶点上,电荷量分别为q和-q(a>0),c、d为正方体的另外两个顶点,则下列说法正确的是
A. c、d两点的电势相等
B. c、d两点的电场强度相同
C. 将一正电荷从c点移到d点,电场力做负功
D. 将一负电荷从c点移到d点,电势能增加
【答案】BD
【详解】A.由几何关系可知,由于c点离正电荷更近,则c点的电势比d点高,故A错误;
B.c、d两点关于ab对称,且ab电荷量相同,由电场强度的叠加可知, c、d两点的电场强度相同,故B正确;
C.由于c点的电势比d点高,将一正电荷从c点移到d点,正电荷电势能减小,则电场力做正功,故C错误;
D.由于c点的电势比d点高,将一负电荷从c点移到d点,负电荷电势能增大,故D正确。
故选BD。
8.如图所示,小球A、B、C通过铰链与两根长为L的轻杆相连,ABC位于竖直面内且成正三角形,其中A、C置于水平面上。现将球B由静止释放,球A、C在杆的作用下向两侧滑动,三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知,不计摩擦,重力加速度为g。则球B由静止释放至落地的过程中,下列说法正确的是( )
A. 球B的机械能先减小后增大
B. 球B落地的速度大小为
C. 球A对地面的压力一直大于mg
D. 球B落地地点位于初始位置正下方
【答案】AB
【详解】A.B下落时,A、C开始运动,当B落地后,A、C停止运动,因A、B、C三球组成系统机械能守恒,故球B的机械能先减小后增大,故A正确;
B.对整个系统分析,有:
解得
故B正确;
C.在B落地前的一段时间,A、C做减速运动,轻杆对球有向上力作用,故球A对地面的压力可能小于mg,故C错误;
D.因为A、C两球质量不相同,故球B落地点不可能位于初始位置正下方,故D错误。
故选AB。
9.如图所示,绝缘细线相连接的A、B两带电小球处于在竖直向下的匀强电场中,在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动,A、B两球质量均为m,均带正+q(q>0)的电荷,场强大小E=,某时刻突然撤去外力F,则下列说法正确的是( )
A. F的大小为4mg
B. F撤去的瞬间,A球的加速度小于2g
C. F撤去的瞬间,B球的加速度等于2g
D. F撤去的瞬间,球A、B之间的绳子拉力为零
【答案】ACD
【详解】A.对整体进行分析:
F=2mg+2Eq
且
E=
解得
F=4mg
故A正确;
BC.F撤去的瞬间,对整体进行分析
2mg+2Eq=2maAB
且
E=
解得
aAB=2g
故B错,C正确;
D.F撤去的瞬间,由于aAB=2g,可知球A、B之间的绳子拉力为零,故D正确。
故选ACD。
10.图示水平面上,O点左侧光滑,右侧粗糙,质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块(视为指点),用轻质细杆相连,相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点,滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F,在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 水平恒力大小为3mg
B. 滑块匀速运动的速度大小为
C. 在第2个滑块进入粗糙水平面前,滑块的加速度大小为
D. 在水平恒力F的作用下,滑块可以全部进入粗糙水平面
【答案】AC
【详解】A.在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动,对整体分析则有:
解得:
F=3mg
故A正确;
B.根据动能定理有:
解得
v=
故B错误;
C.由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确;
D.水平恒力F作用下,第三个物块进入粗糙地带时,整体将做减速运动,由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(满分60分)
二、实验题(共15分)
11.某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素,设计如图(a)所示的实验装置,弹簧左侧固定在挡板A上,处于原长的弹簧右端位于C,弹簧与滑块接触但不拴接,滑块上安装了宽度为d的遮光板,轨道B处装有光电门。
(1)实验的主要步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图(b)所示,d=______cm;
②将滑块向左压缩弹簧,由静止释放滑块,同时记录遮光片通过光电门的时间t;
③测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离x;
④改变弹簧压缩量,多次重复步骤②和③。
(2)实验手机的数据并处理如下。
①实验小组根据上表数据在图中已描绘出五个点,请描绘出余下的点并作出图像__________。
②根据所作图像,可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为________(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。
【答案】 (1). 1.650cm (2)① ②0.048-0.052
【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:1.6cm,游标尺上第10条刻度线和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm,所以最终读数为:1.6cm+0.50mm=1.650cm
(2)[2]第5点速度为
则
将余下的点描在坐标纸上,且将所有点拟合成直线,如图
(3)[3]由实验原理得
则图像斜率
由图像可得
解得
由于误差,则0.048-0.052均可
12.某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中,为减小实验误差,选择了内阻已知的电流表,实验中电阻两端电压从零开始调节。
(1)以下电路图符合上述要求的是_______;
(2)请根据所选电路图,完善以下实物图连接。
(3)若电流表的内阻为RA,金属丝的长度为L,直径为d,实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I,则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_________(用题中字母表示)
【答案】(1). B (2). (3).
【详解】(1)[1]电阻两端电压从零开始调节,故选择分压式;电流表内阻已知,电流表选择内接法,选B
(2)[2]接原理图连接实物图如图
(3)[3]由实验原理得
由电阻定律得,横截面积,联立,可解得:
三、计算题(本大题共4小题,共45分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.某幼儿园设计的一个滑梯,由于场地大小的限制,滑梯的水平跨度确定为4m,如图所示。已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数为0.4,为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下,且到达地面的速度不超过2m/s,取g等于10m/s2,求滑梯高度范围。
【答案】1.6m<h≤1.8m
【详解】要使得儿童能由静止下滑,必须
>
滑梯的高度
联立解得
h>1.6m
设当滑梯高度为h2时,小孩滑到底端时速度恰好为2m/s,由动能定理有:
解得
h2=1.8m
综上,则
1.6m<h≤1.8m
14.图示为深圳市地标建筑——平安金融大厦。其内置观光电梯,位于观景台游客可
鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到116层的观景台只需58s,整个过程经历匀加速、匀速和匀减速,匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等,其上行最大加速度为10m/s。当电梯加速上升时,质量为50kg的人站在置于电梯地板的台秤上时,台秤的示数为65kg,g取10m/s2,求:
(1)电梯加速上升加速度大小;
(2)观景台距地面的高度。
【答案】(1)a=3m/s2 (2)H=m
【详解】(1)当电梯加速上升时,有
代入数据,可解得
a=3m/s2
(2)设匀加速运动高度为h1,时间为t,则有
h=,t=
代入数值解得:
h=m,t=s
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等,所以两个阶段的时间和位移量相同。故匀速运动时间为t1,则
高度
h1=vt1
代入数值解得
t1=s,h1=m
故观景台距地面的高度
H=h1+2h
代入数值解得
H=m
15.如图所示,在直角坐标xOy平面内,第一、二象限有平行y轴的匀强电场,第三、四象限有垂直坐标平面的匀强电磁场。一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从坐标原点O以大小为v0,方向与x轴正方向成的速度沿坐标平面射入第一象限,粒子第一次回到x轴时,经过x轴上的P点(图中未标出),已知电场强度大小为E,粒子重力不计,sin=0.6,cos=0.8
(1)求p点的坐标;
(2)若粒子经磁场偏转后,第二次回到x轴的位置与坐标原点O的距离为OP的一半,求磁场的磁感应强度大小和方向。
【答案】(1)(,0);(2),方向垂直坐标平面向外;,方向垂直坐标平面向外
【详解】(1)由运动的独立性可知,粒子运动可以看成沿y轴向上先做匀减速后做匀加速直线运动和x轴匀速直线运动合成的。设回到x轴过程所需要的时间为t,y轴:
加速度
a=
时间
t=2
x轴:
,x=vxt
联立上式,可解得
即p点的坐标为(,0)
(2)第二次回到x轴的位置与坐标原点O的距离为OP的一半,满足题意得有两种情况。
①回到x轴时在O点右侧。如图所示,由几何关系,可知轨迹半径
由
解得:
方向垂直坐标平面向外;
②回到x轴时在O点左侧,如图所示,由几何关系,可知轨迹半径
由
解得:
方向垂直坐标平面向外
16.如图所示,质量均为m的木块A、B,静止于光滑水平面上。A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L的细线,细线另一端系一质量也为m的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放。当球C第一次到达最低点时,木块A与B发生弹性碰撞。求:
(1)球C静止释放时A、B木块间的距离;
(2)球C向左运动的最大高度;
(3)当球C第二次经过最低点时,木块A的速度。
【答案】(1)(2)(3),方向水平向左
【详解】(1)若C到最低点过程中,A、C的水平位移为xA、xC,A、C水平动量守恒,有:
mxC=mxA
xA+xC=L
联立可解得
xA=
即球C静止释放时A、B木块间的距离为
(2)若C到最低点过程中,A、C的速度大小为vA、vC
,对A、C水平动量守恒和机械能守恒,有:
mvC=mvA
解得
vA=vC=
因为A和B质量相等,弹性碰撞过程二者交换速度,则碰撞后
,vB=
当C第一次向左运动到最高点时,设A和C的共同速度为vAC,对A、C有:
联立可解得
h=
(3)C第一次到最低点至第二次到最低点过程中,对A、C,由水平动量守恒和机械能守恒,因为A和C质量相等,二者交换速度,则木块A的速度为
方向水平向左