浙江省宁波市鄞州中学2020届高三下学期期初考试物理试题（PDF版有答案）

鄞州中学 2019-2020 学年第二学期期初考试 高三物理试卷 写在开考前的话：特殊时期、特殊考试形式，每一个家就是一个考场。同学们：老师希望你能够独立 自主考试，真实反映居家学习的进步。 一、单项选择题（每小题 3 分，共 39 分） 1．下列物理量为矢量，且与之对应的单位正确的是（ ） A．功，w B．磁通量，wb C．电场强度，E D．磁感应强度，T 2．护鸟小卫士在学校的绿化带上发现一个鸟窝静止搁在三根树叉之间。若鸟窝的质量为 m，与三根树叉均 接触。重力加速度为 g。则（ ） A．鸟窝与树叉之间一定只有弹力的作用 B．鸟窝所受重力与鸟窝对树叉的力是一对平衡力 C．三根树叉对鸟窝的合力大小等于 mg D．树叉对鸟窝的弹力指向鸟窝的重心 3．高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为。某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落，“砰” 的一声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板。假设该菜刀可以看作质点，且从 15 层楼的窗口无 初速度坠落，则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近（ ） A．1s B．3s C．5s D．7s 4．如图所示为查德威克发现中子的实验示意图，利用针（ ）衰变放出的 粒子轰击铍（ ），产 生的粒子 P 能将石蜡中的质子打出来，下列说法正确的是（ ） 210 84 Po α 9 4 Be A． 粒子是氦原子 B．粒子 Q 的穿透能力比粒子 P 的强 C．钋的 衰变方程为 D． 粒子轰击铍的核反应方程为 5．公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。 假设某小孩和大人站立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高 度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体。如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平 抛运动，则下列说法正确的是（ ） A．大人和小孩抛出的圆环速度变化率相等 B．大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等 C．大人和小孩抛出的圆环抛出时的速度相等 D．大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等 6．2019 年 3 月 19 日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍 该材料的电导率是石墨烯的 1000 倍。电导率 就是电阻率 的倒数，即 。下列说法正确的是 （ ） A．材料的电导率越小，其导电性能越强 B．材料的电导率与材料的形状有关 α α 210 208 4 84 82 2Po Pb He→ + α 4 9 12 1 2 4 6 0He Be C n+ → + σ ρ 1σ ρ= C．电导率的单位是 D．电导率大小与温度无关 7．三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、B、C 三处，O 点是下极板的左端点，且 ， ，如图所示，则下列说法不正确的是（ ） A．带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 B．三个粒子在电场中运动的时间之比 C．三个粒子在电场中运动的加速度之比 D．三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 8．在 LC 振荡电路中， 时刻和 时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则 下列说法中正确的是（ ） A．在 时刻电容器正在充电 B．在 时刻电容器正在充电 C．在 时刻电路中的电流处在减小状态 D．在 时刻电路中的电流处在增大状态 9．2017 年 4 月 27 日中国首次成功试验“太空加油”中国航天迈入“空间站”时代，当日 19 时 07 分，天 舟一号货运飞船与轨道高度为 393km 的天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验，如图所 示，之后组合体稳定运行，期间按程序开展了一系列空间科学实验和应用技术试验，任务各项工作进展 顺利。6 月 21 日，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室分离后在高度约 300km 的近圆轨道上开始 1 1m−Ω 0v 2OC OA= 2AC BC= 7 : 20 : : 2 : 3: 4A B Ct t t = : : 1: 3: 4A B Ca a a = k k k: : 36:16: 9A B CE E E = 1t 2t 1t 2t 1t 2t 独立运行。则（ ） A．天舟一号的发射速度大于 11．2km/s B．组合体的运行速度大于 7．9km/s C．天舟一号在独立轨道上的周期比跟天宫二号组合运行时小 D．天舟一号与天宫二号分离后应该加速才能到达独立轨道 10．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电 压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（ ） A．原、副线圈匝数比为 9∶1 B．原、副线圈匝数比为 1∶9 C．此时 a 和 b 的电功率之比为 9∶1 D．此时 a 和 b 的电功率之比为 1∶1 11．将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示， 则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中，所受的安培力的大小（ ） A．逐渐增大 B．逐渐变小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 12．水下一点光源，发出 a、b 两单色光。人在水面上方向下看，水面中心 I 区域有 a 光、b 光射出，Ⅱ区 域只有 a 光射出，如图所示。下列判断不正确的是（ ） A．a、b 光从 I 区域某点倾斜射出时，a 光的折射角小 B．在真空中，a 光的波长大于 b 光的波长 C．水对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 D．水下 a、b 光能射到图中 I 区域以外区域 13．如图所示，两个完全相同的轻弹簧 a、b，一端固定在水平面上，另一端均与质量为 m 的小球相连接， 轻杆 c 一端固定在天花板上，另一端与小球拴接。弹簧 a、b 和轻杆互成 角，且弹簧 a、b 的弹力 大小均为 mg，g 为重力加速度，如果将轻杆突然撤去，则撤去瞬间小球的加速度大小可能为（ ） A． B． C． D． 二、不定项选择题（每小题 2 分，共 6 分，每题至少有一个答案是正确的，全对 2 分，不全 1 分，有错 0 分） 14．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） 120° 0.5a g= a g= 1.5a g= 2a g= 甲 乙 丙 丁 A．图甲：原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 C．图丙：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D．图丁：吸收光谱也是原子的特征谱线，由于原子光谱只与原子结构有关，因此可以把某种原子的光 谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析 15．如图所示，a、b 两种单色光，平行地射到平板玻璃上，经平板玻璃后射出的光线分别为 、 （b 光 线穿过玻璃板侧移量较大），下列说法正确的是（ ） A．光线 a 进入玻璃后的传播速度大于光线 b 进入玻璃后的传播速度 B．光线 a 的折射率比光线 b 的折射率大，光线 a 的波长比光线 b 的波长长 C．若光线 b 能使某金属产生光电效应，光线 a 也一定能使该金属产生光电效应 D．光线 a 的频率的比光线 b 的频率小，光线 a 光子动量比光线 b 光线光子动量小 16．甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，则可知（ ） A．甲加速度为零时，乙速度最小 B．甲、乙的振幅之比 C．甲、乙的振动频率之比 D．1.25~1.5s 时间内，甲的回复力大小增大，乙的回复力大小减小 三、非选择题 α a′ b′ : 2 :1A A =乙甲 : 2 :1f f =乙甲 17．（7 分）在完成了《探究加速度与力、质量之间的关系》的书本实验后，某同学想办法设计了一个新的 实验用于进一步验证上述物理量的关系，具体操作过程如下： A．用天平称出小车质量为 ，弹簧秤质量 。（g 取 ） B．接通打点计时器电源，让小车 M 从一具有一定倾角 的平整斜面上由静止开始加速下滑，用纸带 记录下它的运动情况，以便求出他的加速度 。 C．撤掉打点计时器，在小车尾部用细线与一个弹簧秤和水桶连接，在水桶中加入适当水量，使轻推小 车时，能使其沿斜面向下做匀速直线运动。当小车到达斜面底部静止后，读出此时弹簧秤的读数 F． D．改变斜面的倾角，重复以上实验几次，通过几组数据来验证三个物理量之间的关系。 请回答下列问题： （1）下面这条纸带，是在某次实验中得到的（每 5 个点取一个计数点），请你求出此时小车的加速度 _______________。 （2）小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为_______________。（用本题中所给的物理量符 号表示） （3）小车质量 时： 次数 1 2 3 4 5 小车所受合力 0.26kgM = 0.0465kgm = 29.8m/s θ a a = 0.26kgM = (N)F合 小车的加速度 上表是在小车质量 M 不变的情况下，经过多次测量得到的 5 组关于小车加速度与小车所受合力的 数据，请在坐标纸上选择合适的标度，将这些数据画成 的关系图。 由该关系图可得到结论：_____________________________________________________。 （4）在该同学的这个验证实验中，______________（填“需要”或“不需要”）保证小车质量远大于 所挂物体的总质量。 18．（7 分）我们用以下装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验： （1）在本实验中，需要利用关系式 来求解某色光的波长，其中 L 和 d 一般为已知量，所以 测量 是本实验的关键，观察下面的图像，你认为在实际操作中 应选下列图中的________图 （填写“甲”、“乙”）更为合适？ （2）而在实际操作中，我们通常会通过测 n 条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差。已知实 验所用的测量头由分划板、滑块、目镜、手轮等构成，使用 50 分度的游标卡尺。某同学在成功 观察到干涉图像后，开始进行数据记录，具体操作如下：从目镜中观察干涉图像同时调节手轮， 总共测量了 5 条亮纹之间的距离，初末位置游标卡尺的示数如图所示，则相邻两条亮纹的间距 2(m/s )a a F− 合 dx L λ∆ = x∆ x∆ ________mm。 （3）若在实验当中，某同学观察到以下图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向 上。若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与 分划板中心刻线在同一方向上。下面操作中可行的有________。 A．调节拨杆方向 B．其他不动，测量头旋转一个较小角度 C．其他不动，遮光筒旋转一个较小角度 D．将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度 （4）在写实验报告时，实验要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移 动目镜时的所观察到的初末两个视场区，你觉得__________的图像存在造假现象。 19．（9 分）冰壶是冬奥会的正式比赛项目，冰壶在冰面上运动时，运动员可以通过刷冰减小冰壶与冰面之 间的动摩擦因数，从而控制冰壶的滑行距离。如图，已知从冰壶的投掷点到“大本营”中心的距离为 40m，“大本营”的直径为 3．66m。在某次比赛中，质量为 19kg 的冰壶被推出后，做初速度为 4m/s 的 匀减速直线运动，在它停下的最后 1s 内位移为 0．1m。（ ，冰壶可看成质点）求： （1）冰壶与冰面之间的摩擦力： （2）30s 内冰壶的位移大小： （3）若刷冰后动摩擦因数减小为原来的一半，那么对方运动员为了让冰壶滑离大本营，至少需要刷冰 多长距离？ x∆ = 210m/sg = 20．（12 分）如图，这是一次扣人心弦的飞车表演，汽车从水平地面上以最大功率启动，加速一段时间后从 固定在地面上的一段弧形车道上斜向上飞出，经过无动力飞越，最终落到斜坡上。若已知斜坡倾角为 ，汽车的质量为 m，最大功率为 P，加速时间为 t，汽车所能到达的最大高度为 H，最高点的速度方 向为水平，落到斜坡上时的离地高度为 h，且此时速度方向刚好与斜坡面平行，忽略汽车的翻转、本身 大小和空气阻力，求： （1）汽车落到斜坡上时 v 的大小； （2）最高点与斜坡上落点的水平距离 x； （3）加速阶段摩擦阻力做的功 W． 21．（10 分）在倾角为 的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨 PQ．MN，相距为 L，导轨处于磁感 应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为 m、电阻均为 r 的金属棒 a、 b，先将 a 棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块 c 连接，连接 a 棒的细线平行于导轨，由 静止释放 e，此后某时刻，将 b 也垂直导轨放置，a、c 此刻起做匀速运动，b 棒刚好能静止在导轨上。a 棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。求： （1）物块 c 的质量： （2）放上 b 棒时，物块 c 已下落的高度。 22．（10 分）如图所示，以两虚线 P．Q 为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的电场，电场强度为 E， 方向水平向右，两侧为相同的磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为 m、带电量 θ θ 为 、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度 从电场边界 P．Q 之间的 O 点出发： （1）若粒子能到达边界 Q，求 O 点到边界 Q 的最大距离 ； （2）若使粒子到达边界 Q 并进入磁场的偏转半径为 R，求 O 点到边界 Q 的距离 ； （3）在题（2）的前提下，能使粒子从 O 点出发到再次回到 O 点的过程中，在磁场运动的时间最短， 求电场宽度 d 和全过程的运动时间 t。 鄞州中学 2019-2020 学年第二学期期初考试高三物理答案 一、单项选择题（每小题 3 分，共 39 分） 1．D 2．C 3．B 4．D 5．A 6．C 7．C 8．B 9．C 10．A 11．D 12．C 13．D 二、不定项选择题（每小题 2 分，共 6 分，每题至少有一个答案是正确的，全对 2 分，不全 1 分，有错 0 分） 14．BD 15．AD 16．BCD 三、非选择题 17．（1） （ 之间） （2） （3）图略。在小车质量一定的情况下，小车的加速度与所受合力成正比 （4）不需要 q− 0v 1l 2l 22.00m/s 21.80~2.20m/s mg F+ 18．（1）甲图 （2） （3）BC （5）甲同学 19．解：（1） （2） 即冰壶在 20s 内已停止运动 则 30s 内的位移为 （3）由全过程功能定理得： 由以上两式解得： ， 即至少要刷冰 3．66m。 20．解：（1）由平抛运动知识得： 而 （2）由平抛运动的推论得： 解得： （3）由动能定理得： 解得： 1.500mm ~ 1.900mm 2 2 2 2 1 2 2 0.1m/s2 1 xx at ta ×= = =⇒ 19 0.2 3.8f ma N N= = × = 0 4 200.2 vt s sa = = = 0 4 20m 402 2 vx t= = × =总 2 1 2 0 1 102 2fx fx mv− − = − 1 2 3.6640 2x x m m+ = + 1 38.17mx = 2 3.66mx = 22 ( ) yg H h v− = 2 ( ) sin sin yv g H hv θ θ −= = 1tan tan2 y x α θ= = 2 2( ) tan tan y H hx θ θ −= = 21 2Pt mgh W mv− − = 2 ( ) sin mg H hW Pt mgh θ −= − − 21．解：（1）对 b 受力分析得： 对 a 受力分析得： 对 c 受力分析得： 由以上三式解得： （2） 由 a、c 系统机械能守恒得： 解得： 22．解：（1）由动能定理得： ， 得 （2）由： 解得： （3）要使粒子在磁场中运动时间最短则轨迹如图： 由： sinAF mg θ= sinAT F mg θ= + cT m g= 2 sincm m θ= sinAF BIL mg θ= = 2E Ir BLv= = 21sin ( )2c cm gh mgh m m vθ− = + 2 2 4 4 (2 4sin ) sinm grh B L θ θ+= 1 2 0 10 2Eql mv− = − 2 0 1 2 mvl Eq = 2 2 2 1 0 1 1 2 2Eql mv mv− = − 2 1 1 mvqv B R = 2 2 2 2 2 0 2 2 m v q Bl R Eqm −= 2 1 1 mvqv B R = 2 1 1 mvqv B R = 解得： 粒子在电场中运动的加速度 在磁场中运动的周期 全过程的运动时间： 。 2 2 2 1 1 1 2 2Eqd mv mv− = − 2 2 23 2 q B Rd Eqm = Eqa m = 2T qB mπ= 0 1 2 13 2 2( ) 2( ) 2 v v v vt qB a m a π − −= ⋅ + + 03 2mv qB Eq mπ= +