高三物理试题定稿.pdf

高三物理学科 试题 第1页 共 8 页 绝密★考试结束前 高三物理学科 试题 考生须知： 1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题卷。重力加速度 g 均取 10m/s2。 选择题部分 一、选择题Ⅰ(本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合 题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．下列物理量是矢量且其在国际单位制(SI)的单位正确的是 A．电场强度，V/m B．冲量，kg·m·s-2 C．时间，s D．磁通量，Wb 2．如图所示，一辆汽车行驶到水平弯道时，为防止轮胎侧滑，踩下刹车减速转弯，路面对汽车的摩 擦力 f 的示意图正确的是 A B C D 3．古希腊哲学家亚里士多德通过观察生活中物体的运动，得出了“重的物体下落快，轻的物体下落 慢”、“力是维持物体运动状态原因”两个结论。到了十六世纪，意大利物理学家伽利略创造性地 设计了两个理想实验，驳斥了亚里士多德的观点。如图所示，两个实验中均有改变斜面的倾角的 环节，下列说法正确的是 A．第一个实验可以解释重的物体比轻的物体下落得 快的原因 B．第二个实验揭示了力是改变物体运动状态的原因 C．两个实验在倾角较小的情况，都能得到可靠的实验结果 D．两个实验均受到了阻力的影响，需在可靠的实验事实基础上逻辑推理得出结论 4．以下关于放射性元素及其放射性的说法正确的是 A．氡的半衰期为 3.8 天，若有 8 个氡原子核，经过 11.4 天就只剩下一个 B． 232 90 Th 衰变变为 208 82 Pb ，共需经过 6 次 α 衰变和 4 次 β 衰变 C．放射性元素发出的射线全部来自于原子核内部，所以放射后的新核核子数一定减少 D．放射性元素衰变过程中一定伴随着 γ 射线，这种射线也可由氢原子能级跃迁产生 高三物理学科 试题 第2页 共 8 页 5．延时继电器广泛应用于电气设备中线路的定时闭合或断开控制，如断开开关 S 后，一段时间后触 点 C 断开；安检门是检测人员有无携带金属物品的探测装置，如游客携带金属刀具过安检门时， 会触发报警器报警；将一个弹簧线圈的上端固定在铁架上，下端浸入导电液体中，分别在弹簧线 圈上端和导电液体中接入稳恒电源，弹簧线圈就会上下振动起来；用一蹄形磁铁接近正在旋转的 铜盘，铜盘很快静止下来。上述现象不涉及电磁感应的是 A．延时继电器 B．机场的安检门 C．振动的弹簧 D．在磁场中旋转的铜盘 6．短跑比赛中，运动员会借助助推器起跑。如图所示，照片记录了奥运冠 军刘翔利用助推器起跑的瞬间，在起跑的过程中，下列说法正确的是 A．助推器对脚面的支持力做正功 B．刘翔的动能来源于身体内部肌肉张力做正功 C．刘翔的机械能守恒 D．是否使用助推器对加速效果没有影响 7．如图所示，光滑的横杆上穿着两个质量 m=0.2kg 的小球，在两个小球之间夹一个劲度系数 k=10N/m 轻质弹簧，用两条等长的轻绳将小球 C 与 A、B 相连，此时弹簧的压缩量 Δx=10cm，两条线的夹 角 θ=60°，取重力加速度 g=10m/s2，下列说法正确的是 A．小球 C 的重力大小是 2N B．直杆对小球 A 的支持力大小是 3 N C．轻绳上的张力大小是 2N D．剪断轻绳 AC 瞬间，小球 C 的加速度沿 AC 方向 8．如图所示，真空中有 A、B、C、D 四个点在同一直线上等间距地排列，点电荷 Q 位于 A 点，点 电荷 q 位于 C 点，已知 D 点的电场强度为零，下列说法正确的是 A．两点电荷的带同种电荷，电荷量大小之比 Q:q=9:1 B．BC 段的电场方向可能与 CD 段的电场方向相同 C．若将点电荷 q 从 C 点移至 D 点，q 所受的电场力为零 D．若将点电荷 q 移除，B 点的电场强度大小是原来的 0.9 倍 9．2019 年 1 月 3 日，“嫦娥四号”成功登陆月球，成为世界上第一个在月球背面软着陆的探测器。 如图所示，“嫦娥四号”依次进入环月椭圆轨道 I、环月圆轨道 II、着陆准备椭圆轨道 III 实现环 月降轨，A、B、C 为各轨道间的交点。下列说法正确的是 A．“嫦娥四号”在环月椭圆轨道 I 上飞行时处于完全失重状态 B．“嫦娥四号”从环月圆轨道 II 进入着陆准备椭圆轨道 III，机械 能增大 C．“嫦娥四号”在着陆准备椭圆轨道 III 的飞行周期大于它在环月 椭圆轨道 I 的飞行周期 D．“嫦娥四号”在着陆准备椭圆轨道 III 上 C 位置处的速度小于它 在环月圆轨道 II 上 B 位置处的速度 高三物理学科 试题 第3页 共 8 页 10．现今生活，人们出行时会随身携带多种电子设备，为满足充电的需求，双通道输出移动电源越 来越普及。如图所示，为某一品牌移动电源的铭牌，通道 1 输出电流为 1A，通道 2 输出电流为 2.1A，额定容量是指移动电源在额定电压电流下的最少输出容量，下列说法正确的是 A．该移动电源的最大储存电荷量为 22500C B．若该移动电源用通道 2 给平板电脑充电，一次性能提供的最大电能至少为 112500J C．若该移动电源分别用通道 1 和通道 2 给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出电压为 10V D．若该移动电源分别用通道 1 和通道 2 给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出功率为 10.5W 11．如图所示，因波源 S 周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现 A、2A 交替变化，当 t=0 时 刻恰好传到 x=7d 位置处，P、Q 分别是 x=2d 和 x=4d 位置处的两个质点，下列说法正确的是 A．波源 S 的振动频率始终保持不变 B．机械波的波速在不断变化 C．当机械波刚好传到 x=11d 位置处时，P 点和 Q 点经过的路程相等 D．任一时刻，质点 P 和质点 Q 的速度方向相同 12. 如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸 面向里，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定光滑绝缘杆，与电场方向成 60°夹角且处于竖 直平面内。一带电小球套在绝缘杆上，当小球沿杆向下的初速度为 v0 时，小球恰好做匀速直线运 动，则以下说法正确的是 A．小球可能带正电，也可能带负电 B．磁场和电场的大小关系为 0 3 2 E vB = C．若撤去磁场，小球仍做匀速直线运动 D．若撤去电场，小球的机械能不断增大 13．由于太阳温度足够高，所有的原子均电离成了原子核和电子，因此太阳是理想的热等离子球体。 太阳用核聚变的方式向太空辐射能量，通过光谱分析知太阳的主要成分是氢，涉及氢的核聚变反 应式 140 121422 eHHeev→++ ，所有产生的正电子将会与太阳中的电子发生湮灭。已知电子质量 me=0.51MeV/c2，质子质量 mH=938.3MeV/c2，氦 4 2 He 核质量 mHe=3727.5MeV/c2，中微子 ve 的质 量和电荷量可不计，下列说法中正确的是 A．正电子与电子湮灭方程一定是 00 11eeγ−+→，其中 γ 是光子 B．氢的核聚变反应释放的核能约为 4×10-12J C．平均每个质子产生的太阳辐射能最多为 6.17MeV D．上述核反应元素在地球上储量丰富，人类已经掌握和平利用聚变核能的技术 高三物理学科 试题 第4页 共 8 页 二、选择题Ⅱ(本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合 题目要求的．全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分) 14．如图所示，两束平行同种单色光分别从正三棱镜的 A 点和 B 点入射，若选用单色光 a，则两束 光相交于 P 点，若选用单色光 b，则两束光相交于 Q 点，下列说法正确的是 A．真空中 a 光光子动量比 b 光光子动量大 B．若 a 光和 b 光均能使某一金属发生光电效应，a 光对应的遏止电压更大 C．若 a 光和 b 光通过同一双缝干涉装置，a 光对应的条纹间距更宽 D．同一介质分界面上，a 光比 b 光更难发生全反射 15．某同学在学习了 LC 振荡电路知识后，连接如图甲所示电路，先将双掷开关打到右边，再将开 关打到左边，利用示波器记录电容器两端电压 u 随时间 t 的变化规律，如图乙所示，已知该图像 的周期为 T 且电感存在一定的内阻 r。下列说法正确的是 图甲 图乙 A．在 0~0.25T 时间内，电流为顺时针方向 B．在 0.25T~0.5T 时间内，线圈的自感电动势增大 C．在 0.5T~0.75T 时间内，电容器放电 D．线圈的瞬时热功率一直在减小 16．如图所示，一小型交流发电机中，矩形金属线圈的面积为 S，匝数为 n，转轴与线圈相交于 a 点， 将 ab 段线圈与滑环 Q 相接触，ac 段线圈与滑环 P 相接触。金属线圈处在磁感应强度为 B 的匀强 磁场中，绕轴以角速度 ω0 匀速转动，交流电流表的示数为 I0，小灯泡恰好正常发光。已知小灯 泡电阻随温度变化，线圈、滑环、电刷、导线、电流表总电阻为 r。下列说法正确的是 A．ac 段线圈所受安培力大小的变化周期是 0 π ω ，且线圈处于中 性面时安培力大小为 0 B．线圈从水平方向转过 900，通过小灯泡的电荷量为 0 02 πI ω C．小灯泡的额定功率为 20 00 2 2 nω BS I I r− D．若角速度 ω 减小为原来的 1 2 ，交流电流表的示数减小为原来的 高三物理学科 试题 第5页 共 8 页 非选择题部分 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17. （6 分）（1）在“探究加速度与力和质量的关系”和“验证机械能守恒”实验中。 ①下列说法正确的是_________ A.在第一个实验中应平衡摩擦力，具体过程是将不带有纸带的小车放在一端垫有木块的长木 板上，轻推小车，看小车能否匀速运动 B.若在第一个实验中打出的纸带点迹先密后疏，则可能是长木板使用过久，靠近小车的一端磨 损过多导致 C.第二个实验一般情况下必须具备的器材：刻度尺、铁架台、打点计时器、重物、纸带，且打 点计时器应竖直放置 D.第二个实验中应选取点迹清晰且第 1、2 两点间的距离接近 2cm 的纸带 ②若第一个实验中，打点计时器的频率为 49Hz，但计算时仍取 50Hz 计算，那么所导致加速度测 量值的误差为偏_____(填“大”、“小”)。 ③下面为两实验得到的两条纸带，其中_____是“验证机械能守恒”得到的(填“A”、“B”)。 （2）①某同学用用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，为减小误差,下列做法正确的是______。 A.用秒表记录平抛的时间 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.两球的质量与半径必须都相等 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 ②通过该方法获得的数据____(填“能”或者“不能”)判定碰撞是否为弹性碰撞。 第 17 题图 1 A B 第 17 题图 2 第 17 题图 3 高三物理学科 试题 第6页 共 8 页 18.（8 分）（1）在“练习使用多用电表”的实验中，一同学用欧姆挡去测量“220V、60W”的白 炽灯不发光时的灯丝电阻，在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图 1 所示， 那么你认为此挡位是 (填“×1”、“×10”、“×100”)。 （2）由于欧姆表自带电源，可将某档位下的欧姆表等效为一直流电源。一同学把欧姆表与毫安表及 滑动变阻器串联。某次测量时电流表示数如图 2 所示，则电流 I=________mA 。 （3）某同学调节滑动变阻器得到多组欧姆表与毫安表的示数 R 与 I，并建立如图坐标系，将测得的 数据描点连线，如图 3 所示。由图像可知该档位下欧姆表内部电源的电动势为 V，内阻 为 Ω（结果均保留两位小数）。 19．(9 分)如图所示，某条道路上有一直杆道闸机，长度 L=3m 且与道路等宽，无车辆通行时直杆保 持水平，支点 O 距地面高度 h=1m，道闸机的自动识别距离 s=4m。当车头刚到达识别线 PQ 时， 直杆立即以 ω= 12 π rad/s 的恒定角速度相对支点 O 逆时针向上转动。现有一辆汽车要通过道闸机， 为使问题研究方便，可将汽车简化为长度 b=4m，宽度 d=2m，高度 c=2m 的长方体模型，在 t=0 时刻车头刚好到达识别线 PQ。 （1）若汽车左侧距离道路左边缘 x1=0.5m，以 v=1m/s 的 速度匀速行驶，通过计算说明能否安全通过道闸 机； （2）若汽车以恒定加速度从静止开始加速行驶，求汽车 从识别线 PQ 出发至完全通过道闸机所需的最短时 间？(答案可以保留根号) 第 19 题图 第 18 题图 2 第 18 题图 1 第 18 题图 3 高三物理学科 试题 第7页 共 8 页 20. （12 分）在游戏“滑雪大冒险”中，物体从 A 处由静止下滑，经过圆弧轨道 BC 后，在 D 点水 平飞出，落在斜面上，随后沿斜面下滑，进入水平轨道 EF。全过程除水平轨道 CD 与 EF 粗糙外， 其余轨道均光滑，轨道各部分均平滑连接。已知 BC 圆弧的半径 O1C 为 R1=0.6m，CD 段长度 s=2.6m，C 点距离地面 EF 高度 hc=2m，斜面倾角 θ=370，F 处圆弧轨道半径 R2=0.2m。物体与 CD 与 EF 段动摩擦因数均为 μ=0.5，重力加速度 g=10 m/s2 。求： （1）已知选手恰好能通过 B 点，求 A 点距离 EF 的高度。 （2）在(1)中情况下物体从 D 点飞出落到斜面上时所用时间为 0.5s，求斜面高度 h 的值。 （3）假设运动到 E 点时速度为 4m/s，且物体上 O2 轨道后不脱离 O2 轨道，求 EF 长度取值范围。 21.（10 分）托卡马克(Tokamak)是依据等离子体约束位形而建立的磁约束聚变装置，由加热场线圈， 极向线圈和纵场线圈组成。极向线圈可提供如图 1 装置中竖直方向的匀强磁场，纵场线圈起加速 离子作用。图 2 为装置简化后俯视图，内径 R1=2m，外径 R2=5m，S 为一截面，S1 为其同一直径另 一端截面。已知元电荷为 e＝1.6×10－19 C，质子中子质量均为 1.6×10－27 kg。 （1）写出氘核和氚核结合成氦核4 2He 的核反应式。已知氘核的质量为 2.0136u，氚核的质量 3.0161u，中子的质量为 1.0087u，He 核的质量为 4.0026 u，计算释放出多少核能。（质量 亏损为 1u 时，释放的能量为 931.5MeV。) （2）若从 S 垂直截面方向射入氘核2 1H，求到达 S1 的最大速度与垂直磁感应强度 B 的关系式。 （3）关闭加热场线圈和纵场线圈电流，保留极向线圈的电流，已知极向线圈产生的总磁感应强度 B=kI，k 为比例系数，I 为线圈中的电流大小，所有粒子均被约束在纵场区内，粒子一旦接 触环形真空壁即被吸收导走。若垂直于截面 S，速度均为 v= 2×107m/s 的氘核和氚核在截 面 S1 处有重叠，求极向线圈中电流大小范围。 第 20 题图 第 21 题图 2 第 21 题图 1 高三物理学科 试题 第8页 共 8 页 22.（10 分）质量为 M 的足够长金属框架 abcd 放在倾角为 θ 的光滑绝缘斜面上。质量为 m 的棒与 框架间动摩擦因数为 μ，棒右侧有两个固定于斜面的立柱。导轨 ab 与 cd 间距为 L，以 MN 为界， 上方的匀强磁场方向垂直斜面向上，下方的匀强磁场平行斜面向上，磁感应强度大小均为 B。在 t＝0 时，一沿斜面向上的拉力 F 垂直作用于导轨的 bc 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运 动，加速度为 a。已知 ad﹑ef﹑bc 的电阻均为 R，其它电阻不计。 （1）求经过时间 t，回路的总电热功率。 （2）由静止开始的某一过程中通过 bc 的电量为 q，求此过程中拉力的冲量。 （3）题(2)过程中回路产生的焦耳热为 Q，求此过程中拉力做的功。 第 22 题图