浙江省嘉兴市第一中学2020届高三上学期期中考试物理试题（带答案）.doc

嘉兴市第一中学 2019 学年第一学期期中测试 高三物理试题卷 满分[100]分，时间[90]分钟 2019 年 11 月 一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分） 1．关于物理学家对物理学发展做出的突出贡献，以下说法中正确的是： A．法拉第发现了电磁感应现象并首先提出了电磁感应的相关规律 B．爱因斯坦首先发现了光电效应现象并用光电效应方程来解释它 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在并首先捕捉到了它 D．卢瑟福首先提出了原子的核式结构模型并发现了质子 2．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是： A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 3．近年来，一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时，提出了“加速度的变化率” 的概念，用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢，轿车的加速度变化率越小， 乘坐轿车的人感觉越舒适．图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间 变化的关系图像，取 t=0 时速度方向为正方向，则关于加速度变化率以及汽车的 运动，下列说法正确的是： A．依据运动学定义方法，“加速度的变化率”的单位是 m/s2 B．在 2 秒内，汽车做匀减速直线运动 C．在 2 秒内，汽车的速度减小了 3m/s D．若汽车在 t=0 时速度为 5m/s，则汽车在 2 秒末速度的大小为 8m/s 4．某超市磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两 颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的 凹槽里，锁死防盗扣．当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开。已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是 90°，弹簧通过铁环施加 给每个小铁珠竖直向下的力 F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不 计摩擦以及小铁珠的重力）： A． F B． F C．F D． F 5．2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号成功着陆在月球背面开始了对月球背面区域的科学考察之旅。 由于月球在绕地球的运行过程中永远以同一面朝向地球，导致地球上的任何基站信号都无法 直接穿透月球与嫦娥四号建立联系，为此，我国特意于 2018 年 5 月 21 日成功发射了嫦娥四 号中继星“鹊桥”，如下图所示，若忽略除地球和月球外其他天体的影响，运行在地月第二拉格 朗日点（L2 点）的“鹊桥”的运动可简化为同时参与了以 L2 点为中心的自转和与月球一起绕地 球的公转两个运动，以确保嫦娥四号和地球之间始终能够正常的进行通讯联系。以下关于月 球和中继星“鹊桥”运动的认识中正确的是： A．月球的自转周期与其绕地球的公转周期一定是相同的 B．“鹊桥”的公转周期一定大于月球的公转周期 C．“鹊桥”的自转的周期一定等于其绕地球公转的周期 D．“鹊桥”绕 L2 点自转的向心力一定是地球和月球对其万有引力的合 力 6．如图所示，A、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B 球处于光 滑水平面内，不计球的体积．开始时，在外力作用下 A、B 两球均静止且杆竖直．现撤 去外力，B 开始沿水平面向右运动．已知 A、B 两球质量均为 m，杆长为 L，则下列说 法中不正确的是： A．A 球下滑到地面时，B 球速度为零 B．A 球下滑到地面过程中轻杆一直对 B 球做正功 C．A 球机械能最小时，B 球对地的压力等于它的重力 D．两球和杆组成的系统机械能守恒，A 球着地时的速度为 二、不定项选择题（本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。全部选对的得 5 分，选不全的得 2 2 2 33 分，有选错或不答的得 0 分） 7.以下说法中正确的是： A.如甲图是风力发电的国际通用标志 B.如乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级时吸收了一定频率的光 子 C.如丙图是光电效应实验示意图，则此时验电器的金属杆上带的是正电荷 D.如丁图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性 8．一列波长大于 1m 的横波沿着 轴正方向传播，处在 x1=1m 和 x2=2m 的两质点 、 的振动图像如图所示。由此可知： A．波长为 mB．波速为 C． 末 、 两质点的位移相同 D． 末 点的振动速度大于 点的振动速度 9．如图所示，在光滑水平面的左侧固定一块竖直挡板，A 球在水平面上静止放置．B 球向左 运动与 A 球发生正碰，B 球碰撞前、后的速率之比为 4:1，A 球垂直撞向挡板，碰后原速率返 回。两球刚好不发生第二次碰撞。A、B 两球的质量分别为 mA、mB，A、B 碰撞前、后两球总 动能分别为 E1、E2。则： A． B． C． x A B 3 4 sm /1 s3 A B s1 A B y/cm t/sO 1 2 3 4 2 -2 A BD． 三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分） 10．（6 分）在“探究弹性势能表达式”时，一位同学设计了如图 1 所示装置，以研究轻质弹簧 的弹性势能与弹簧长度改变量的关系. 实验过程如下：在离地面高度为 h 的光滑水平桌面上， 沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为 m 的一小钢球接触. 当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘. 让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释 放，使钢球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，钢球水平位移记为 s。 （1）依据能的转化与守恒思想，小球平抛时具有的初动能（选填“大于”、“小于”或“等于”） 小球释放前弹簧储存的弹性势能。 （2）若增大弹簧的压缩量，小球飞行的水平距离将变大，请你推导出弹簧弹性势能 Ep 与小 钢球质量 m、桌面离地高度 h、水平距离 s 、重力加速度 g 的关系式：。 （3）图 2 为一张印有小方格的纸，记录着实验中钢球的某次运动轨迹，图中 a、b、c、d 四点 为小球平抛时经过的四个位置。小方格的边长为 L。则小球平抛初速度的计算式为 v0=（用 L、 g 表示）。 图 1 图 211.（8 分）某实验小组描绘规格为“2.5V0.6W”的小灯泡的 I-U 特性曲线，实验室提供下列器材： ①．电流表 A1（量程为 0～25mA，内阻约 2Ω）②．电流表 A2（量程为 0～300mA，内阻约 0.2Ω） ③．电压表 V1（量程为 0～3V，内阻约 3kΩ）④．电压表 V 2（量程为 0～15V，内阻约 15kΩ） ⑤．滑动变阻器 R1（0～10Ω，额定电流 1.5A）⑥．滑动变阻器 R 2（0～1000Ω，额定电流 0.5A） ⑦．直流电源（电动势 6V，内阻忽略不计）⑧．电键一个、导线若干 （1）实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择__________（填选项前的字母）。 A． B． C． D． （2）若采用如图 1 所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的____ 点相连（选填“a”或“b”）。 （3）开关闭合之前，图 1 中滑动变阻器的滑片应该置于____端（选填“c”、“d”或“cd 中间”）。 （4）测量后，该小组根据实验数据，利用 Excel 拟合出小灯泡的 I-U 特性曲线如图 2 所示．结 合所画出的 I-U 特性曲线，现将一个电动势为 3.6V，内阻为 12Ω 的电源只与该小灯泡组成电 路，则该小灯泡的实际功率约为_______W。（结果保留两位有效数字） 12．（12 分）轻质弹簧原长为 2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 5m 的物体 由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为 L。现将该弹簧水平放置，一端固定在 A 点，另一端与物块 P 接触但不连接。AB 是长度为 5L 的水平轨道，B 端与半径为 L 的光滑半圆轨道 BCD 相切，半圆的直径 BD 竖直，如图所示。物块 P 与 AB 间的动摩擦因数 μ=0.5．用 外力推动物块 P，将弹簧压缩至长度 L，然后放开，P 开始沿轨道运动。重力加速度大小为 g。 （1）若 P 的质量为 m，求 P 到达与圆心等高处的 C 点时对轨 道的作用力； （2）它离开圆轨道后落回到 AB 上的位置与 A 点之间的距离； （3）若 P 能滑上圆轨道，且不在圆弧上脱离轨道，求 P 的质量的取值范围。 13．（14 分）在图示的装置中，离子源 A 可提供速度很小的正离子（其速度可视为 0），经加 速电压加速后从 S 点进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面指向纸外，虚线框为磁场区域的边界 线。在磁场作用下，离子沿半个圆周运动后射出磁场，射出点 P 到 S 的距离用 x 表示。 （1）当离子源提供的是单一种类的第一种离子时，P 到 S 的距离为 x1，当离子源提供的是单 一种类的第二种离子时，P 到 S 的距离为 x2，已知 x1/x2＝α。试求这两种离子在磁场中运动时 间 t1 和 t2 的比值 t1/t2； （2）若离子源 A 提供的是由 H＋（质子）、D＋（氘核）、4He＋（氦离子）和 H2＋（氢分子离子） 混合而成的多种离子，又通过速度选择器使各种离子的速率都为 v，当这些离子从 S 点进入匀 强磁场后，从磁场射出时可分离出哪几种离子束？若基本电量 e＝1.60×10－19C，质子质量 mP＝ 1.68×10－27kg，v＝2.0×106m/s，B＝0.50T，试求各种离子的射出点 P 到 S 的距离。 14．（15 分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为 l，左侧接一阻值 为 R 的电阻。区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为 s。一质量为 m，电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到 F＝0.5v＋0.4（N）（v 为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随 B S x P A时间均匀增大。（已知 l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m） （1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动； （2）求磁感应强度 B 的大小； （3）若经过一段时间后撤去外力，且棒在运动到 ef 处时恰好静止，求外力 F 作用的时间； （4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度 随位移的变化所对应的各种可能的图线。嘉兴市第一中学 2019 学年第一学期期中测试 高三物理 参考答案 命题：朱国明 审题：周涌 满分[100]分 ，时间[90]分钟 2019 年 11 月 一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分） 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D D D C A B 二、不定项选择题（本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分） 题号 7 8 9 答案 CD A BC 三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分） 10．（6 分）----每空 2 分 （1） 等于 （2） （3） 11. （8 分）----每空 2 分 （1） B （2） a （3） c （4） 0.24 12．（12 分） (1)N=4mg ;水平向右。 (2)X=(5-2 )L (3)13．（14 分） （1） （2） 14．（15 分） （1）金属棒做匀加速运动，R 两端电压 U∝I∝ε∝v，U 随时间均匀增大，即 v 随时间均匀 增大，加速度为恒量； （2）F－B2l2v R＋r＝ma，以 F＝0.5v＋0.4 代入得（0.5－ B2l2 R＋r）v＋0.4＝a a 与 v 无关，所以 a＝0.4m/s2，（0.5－ B2l2 R＋r）＝0 得 B＝0.5T （3）x1＝1 2at2，v0＝ B2l2 m（R＋r）x2＝at， x1＋x2＝s，所以 1 2at2＋m（R＋r） B2l2 at＝s 得： 0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1s， （4）可能图线如下：