山东五莲县一中2020届高三物理3月检测（实验班）试卷（PDF版附答案）

高三物理试题 第 1 页 共 7 页 2019——2020 年度高三实验班过程检测 物 理 试 题 2020.03 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码 上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试题卷上答题无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。 4．本试卷共 7 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 一、单项选择题：本题包括 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是 A．天然放射现象说明原子是可以分割的 B．卢瑟福的 α 粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 C．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动 D．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能 2．关于光电效应，下列说法正确的是 A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释 B．只有入射光的频率低于截止频率，才会发生光电效应 C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．光电效应现象说明光是一种波 3．如图所示，质量为 M、倾角为 θ 的斜面体（足够长）静止 在粗糙水平地面上，有一质量为 m 的小物块放在斜面上， 轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动。此后，再给 小物块施加如图所示方向的恒力 F，整个过程中斜面体一 直静止。下列说法不正确的是 A．小物块和斜面间的动摩擦因数 tan B．没有施加力 F 时，斜面体没有相对地面运动的趋势 C. 施加力 F 后，斜面体相对地面有向右运动的趋势 D．施加力 F 后，斜面体对地面的压力大于(m+M)g θ M F m 高三物理试题 第 2 页 共 7 页 4．如图所示，一个半径为 R 的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为 30°，开始时， 圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速 度从零缓慢增大至 ω，此时圆盘表面上的灰尘 75%被甩掉。设灰尘 与圆盘间的动摩擦因数为 3 2  ，重力加速度为 g，则  的值为 A． 2 g R B． R g 2 3 C． R g 2 5 D． R g 5．水平面上 A、B、C 三点固定着三个电荷量均为 Q 的正点电荷，OABC 恰构成一棱长为 L 的正四面体，如图所示。已知静电力常量为 k， 重力加速度为 g，为使一质量为 m 的带正电的小球(可视为点电荷) 能静止在 O 点，小球所带的电荷量为 A．mgL2 3kQ B．2 3mgL2 9kQ C． 6mgL2 6kQ D． 2mgL2 6kQ 6．已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别 R1 和 R2，如果把行星与太阳连线扫过的 面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫 过的面积速率之比是 A．1 B． R1 R2 C．R2 R1 D． R2 R1 7．如图，螺线管内有平行于轴线的外 加磁场，以图中箭头所示方向为其 正方向。螺线管与导线框 abcd 相 连，导线框内有一固定的闭合小金 属圆环，圆环与导线框在同一平面 内。当螺线管内的磁感应强度 B 随 时间按图所示规律变化时 A．在 1~0 t 时间内，金属圆环中有恒定的电流 B．在 21 ~ tt 时间内，金属环先有扩张的趋势再有收缩的趋势 C．在 时间内，金属环内一直有逆时针方向的感应电流 D．在 32 ~ tt 时间内，金属环内有逆时针方向的感应电流 8．有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高(可认为 100%)的薄膜，并让 它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好 垂直照射在薄膜上，薄膜面积为 S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为 E，若探测 器总质量为 M，光速为 c，普朗克常量为 h,则探测器获得加速度大小的表达式是 A． 2ES cM B． 2 2ES c Mh C． ES cM D． 2ES cMh θ B a b c d B t1 t2 t3 t O 高三物理试题 第 3 页 共 7 页 二、多项选择题：本题包括 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如图所示，一列简谐横波沿 x 轴方向传播。实线为 t1=0 时刻的波形图，此时 P 质点向 y 轴负方向运动。虚线为 t2=0.02s 时刻的波形 图，已知该简谐波的周期大于 0.02s。关于该 简谐波，下列说法正确的是 A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．频率为 4 175 Hz C．波速为 50m/s D．t=0.44s 时，x=2m 处的质点经过平衡位置并向 y 轴负方向运动 10．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿 PO 方向射向一上、下表面平行且足够大 的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则 A．增大 α 角且 α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率 C．减小 α 角且 α＞0°，光束Ⅲ可能会由于全反射而从上表面消失 D．光束Ⅲ比光束Ⅱ更容易发生明显衍射 11．一长轻质薄硬纸片静置于光滑水平地面上，纸片上放有质量均为 1kg 的 A、B 两物块， A、B 与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为 μ1=0.2，μ2=0.3。现让水平恒力 F 作用在 A 物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。则 A．若 F=2.1N， 则物块 A 相对薄硬纸片滑动 B．若 F=3N，则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5N C．若 F=4N，则 B 物块的加速度大小为 2.0m/s2 D．无论力 F 多大，B 的加速度最大为 3m/s2 12．如图所示，正方形单匝线框 abcd 边长为 L，每边电阻均为 r，在磁感应强度为 B 的 匀强磁场中绕 cd 轴以角速度 ω 转动，c、d 两点与外电路相连，外电路电阻也为 r， 导线电阻忽略不计，则下列说法中正确的是 A．从图示位置开始计时，线框感应电动势的瞬时值表达式为 e=BωL2cosωt B．S 断开时，电压表读数为 8 2 BωL2 C．初始 S 闭合，现将 S 断开，电压表读数不变 D．S 闭合时，线框从图示位置转过π 2过程中流过电流表的 电荷量为BL2 7r A B F 高三物理试题 第 4 页 共 7 页 三、非选择题：本题包括 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） 为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒，某同学选取了两个体积相同、质量相差比 较大的小钢球，按下述步骤做了实验： A.用天平测出两小球的质量(分别为 m1 和 m2，且 m1>m2)。 B.按图示安装好实验器材，将斜槽 AB 固定在桌边，使 槽的末端切线水平，将一斜面 BC 连接在斜槽末端。 C.先不放小球 m2，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开 始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。 D.将小球 m2 放在斜槽末端边缘处，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，使 它们发生碰撞，分别记下小球 m1 和 m2 在斜面上的落点位置。 E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离．图中 D、E、F 点是该同 学记下小球在斜面上的落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、LE、LF。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）在不放小球 m2 时，小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，m1 的落点在图中 的________点，把小球 m2 放在斜槽末端边缘处，小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚 下，使它们发生碰撞，碰后小球 m1 的落点在图中的________点。 （2）若碰撞过程中，满足表达式 ，则该碰撞过程 动量守恒；若碰撞过程中，满足表达式 ，则该碰撞 过程能量守恒。（用 m1、m2、LD、LE、LF 表示） （3）若碰撞过程中，动量和能量均守恒，则下列表达式正确的是（ ） A． LE+ LD= LF B．LE+LD＝LF C．LE2+LD2＝LF2 高三物理试题 第 5 页 共 7 页 14．（8 分） 利用图甲电路测量某电池的内阻，其中 AB 为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一 金属滑环 P（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动）。实验器材还有：标准 电池（电动势为 E0，内阻不计），电阻箱（最大阻值为 99.99Ω），灵敏电流计 G（量程 为 600μA ），待测电池（电动势 xE 小 于 0E ，内阻 xr 未知），开关 3 个，刻 度尺等 主要实验步骤如下： a．测量出铅笔芯 A、B 两端点间的距离 0L ； b．将电阻箱调至某一阻值 R，闭合开关 S1、S2、S3，移动滑环 P 使电流计 G 示数为 零，测量出此时的 AP 长度 L； c．改变电阻箱的阻值 R，重复步骤 b，记录下多组 R 及对应的 L 值。 回答以下问题： （1）步骤 b 中，移动滑环 P 使 G 的示数为零。此时电阻箱两端电压 RU =______（用 L、 0L 、 0E 表示）。 （2）利用记录的多组 R、L 数据，作出 11 LR 图像如图乙，则 1 L 随 1 R 变化的关系 式为 1 L = （用 E0、 xE 、 xr 、 0L 、R 表示），根据图 像可得待测电池的内阻 xr =________Ω（保留两位有效数字）。 （3）在步骤 b 的操作过程中，若无论怎样移动滑环 P，也无法使 G 的示数为零，经 检查发现，有一个开关未闭合，你认为未闭合的开关是_________（填 S1、S2、S3）。 （4）本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将_______ （填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 G S1 S2 S3 铅笔芯 金属滑环 L A P B 标准电池 E0 待测电池 Ex 电阻箱 R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 R /Ω-1 1 L /m-1 高三物理试题 第 6 页 共 7 页 15．（7 分） A、B 两车在同一水平直线上向右匀速运动，B 车在 A 车前，A 车的速度大小为 v1＝ 6 m/s，B 车的速度大小为 v2＝20 m/s，如图所示。当 A、B 两车相距 x0＝26 m 时，B 车因 前方突发情况紧急刹车(刹车过程的运动可视为匀减速直线 运动)，加速度大小为 a＝2 m/s2，从此时开始计时，求： (1)A 车追上 B 车所用的时间； (2)从安全行驶的角度考虑，为避免两车相撞，在题设条件下，A 车在 B 车刹车的同 时也应刹车的最小加速度。 16.（8 分） 如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞， 两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。已知大活塞的质量 为 2m、横截面积为 2S，小活塞的质量为 m、横截面积为 S，两活塞 间距为 L，大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，初始时氮气和 汽缸外大气的压强均为 p0，氮气的温度为 T0，大活塞与大圆筒底部 相距为L 2，小活塞与小圆筒底部相距为 L。两活塞与汽缸壁之间的摩 擦不计，重力加速度为 g，气体均可看做理想气体。现通过电阻丝缓 慢加热氮气，当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，求: (1)两活塞间氧气的压强； (2)小活塞下方氮气的温度。 17．（ 14 分） 如图所示，QN 是半径为 R 的 1 4 光滑圆弧，木板 B 静止在水平面上，其左端与 N 点 重合，右端放有小滑块 A。PQ 之间距离为 3.5R，小 滑块 C 从 P 点由静止释放，恰从 Q 点切入圆轨道， 与木板 B 碰撞后粘为一体，碰撞时间极短，之后，B、 C 一起沿水平面运动，且滑块 A 恰好未从 B 上掉下。 已知 A、C 的质量均为 m，木板 B 的质量为 2m，滑块 A 与木板 B 之间的动摩擦因数为 μ1，滑块 C 和木板 B 与地面之间的动摩擦因数均为 μ2，滑块 A、滑块 C 均 可视为质点，重力加速度为 g，忽略空气阻力，水平 面足够长。求： (1)滑块 C 经 N 点时与木板 B 碰撞前的瞬间对圆弧轨道的压力； (2)木板的长度 l； (3)若 μ1=0.1，μ2=0.25，取 g＝10 m/s2，求木板 B 运动的总距离 d。 3.5R R O Q P C B A N 高三物理试题 第 7 页 共 7 页 18．（ 17 分） 如图，xOy 平面处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。点 P （ 3/3L ，0）处有一粒子源，向各个方向发射速率不同、质量为 m、电荷量为-q 的带 电粒子。粒子 1 以某速率 v1 发射，先后经过第一、二、三象限后，恰好沿 x 轴正向通过 点 Q（0，-L）。不计粒子的重力。 （1）求粒子 1 的速率 v1 和第一次从 P 到 Q 的时间 t1； （2）若只撤去第一象限的磁场，另在第一象限加 y 轴正向的匀强电场，粒子 2 以某 速率 v2 发射，先后经过第一、二、三象限后，也以速率 v1 沿 x 轴正向通过点 Q，求匀强 电场的电场强度大小 E 以及粒子 2 的发射速率 v2； （3）若在 xOy 平面内加上沿 y 轴负向的匀强电场， 场强大小为 E0，粒子 3 以速率 v3 沿 y 轴正向发射，粒子 将做复杂的曲线运动，求粒子 3 在运动过程中的最大速 率 vm。 某同学查阅资料后，得到一种处理相关问题的思路： 带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动，若所受 洛伦兹力与电场力不平衡而做复杂的曲线运动时，根据 运动的独立性和矢量性，可将带电粒子的初速度进行分 解，将带电粒子的运动等效为沿某方向的匀速直线运动 和沿某一时针方向的匀速圆周运动的合运动。 本题中可将带电粒子的运动等效为沿 x 轴负方向的匀速直线运动和沿某一时针方向 的匀速圆周运动的合运动。请尝试用该思路求解粒子 3 的最大速率 vm。 y x P Q O 物理答案 第 1 页 共 3 页 2019——2020 年度高三实验班过程检测物理试题参考答案及评分标准 2020.03 一、单项选择题：本题包括 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。 1．D 2．A 3．C 4．A 5．C 6．B 7．C 8．A 二、多项选择题：本题包括 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分。 9．AC 10．AD 11．BC 12．ABD 三、非选择题：本题包括 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） （1）E（1 分）D（1 分） （2）m1 LE＝m1 LD＋m2 LF（1 分）；m1LE＝m1LD＋m2LF（1 分） （3）A（2 分） 14．（8 分） （1） 0 0 L EL （1 分） （2） 00 00 1x xx E r E E L R E L （2 分）；1.5（或 1.4 或 1.6）（2 分） （3）S1（1 分） （4）不变（2 分） 15．（7 分）参考答案： (1)B 车开始刹车到停止运动所用时间 t0＝ 2 a v ＝10 s （1 分） 对 B 车：xB＝ 2 2 2a v ＝100 m （1 分） 对 A 车：xA＝v1t0＝60 m （1 分） 则 xA