黑龙江省2020届高三下学期物理开学考试试题含答案

2019-2020 学年高三下学期开学考试 物理试题 总分：110 分；考试时间：90 分钟； 注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用 2B 铅笔涂在答题卡中相应的位 置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不 予记 分。 第 I 卷（选择题） 一、单选题（本大题共 6 小题，共 30.0 分） 1. 如图所示，将直径为 d，电阻为 R 的闭合金属环从匀强磁场 B 中拉出，这 一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（ ） A. 퐵휋푑2 4푅 B. 2휋퐵푑 푅 C. 퐵푑2 푅 D. 퐵푑2 휋푅 2. 带电粒子仅在电场力作用下，从电场中 a 点以初速度푣0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到 b 点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的 是（ ） A. 在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度 B. 在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能 C. 在 a 点的速度小于在 b 点的速度 D. 电场中 a 点的电势一定比 b 点的电势高3. 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．若不计空气阻力， 则在整个上升过程中，下列关于物体机械能 E、 速度大小 v、重力势能퐸푝、动能퐸푘随时间变化 的关系中，正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 在如图所示的푈 ― 퐼图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电 流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源 与电阻 R 组成闭合电路。由图象判断错误的是（ ） A. 电源的电动势为 3V，内阻为0.5훺 B. 电阻 R 的阻值为1훺 C. 电源的效率为80% D. 电源的输出功率为 4 W[ 5. 如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时， 电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是（ ） A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 C. 将 K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流 表的示数一定增大 D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 6. 如图所示，在光滑的水平面上宽度为 L 的区域内，有一竖直向下 的匀强磁场．现有 一个边长为푎 (푎 < 퐿)的正方形闭合线圈以垂 直于磁场边界的初速度푣0向右滑动，穿过磁场后速度减为 v，那 么当线圈完全处于磁场中时，其速度大小（ ） A. 大于(푣0 + 푣) 2 B. 等于(푣0 + 푣) 2 C. 小于(푣0 + 푣) 2 D. 以上均有可能[来源:学.科.网 Z.X.X.K] 二、多选题（本大题共 4 小题，共 20.0 分） 7. 如图 a，物体在水平恒力 F 作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在푡 = 1푠时刻撤去恒力 F， 物体运动的푣 ― 푡图象如图 b，重力加速度푔 = 10푚/푠2，则（ ） A. 物体在 3s 内的位移푠 = 3푚 B. 恒力 F 与摩擦力 f 大小之比 F：푓 = 3：1 C. 物体与地面的动摩擦因数为휇 = 0.3 D. 3s 内恒力做功푊퐹与克服摩擦力做功푊푓之比푊퐹：푊푓 = 3：2 8. 如图所示，A 为地球同步卫星，B 为运行轨道比 A 低的一颗卫星，C 为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体，两颗卫星及物体 C 的质量都相同，关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受 到的万有引力的比较，下列关系式正确的是（ ） A. 푣퐵 > 푣퐴 > 푣퐶 B. 휔퐴 > 휔푏 > 휔퐶C. 퐹퐴 > 퐹퐵 > 퐹퐶 D. 푇퐴 = 푇퐶 > 푇퐵 9. 如图所示，物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体 A、B 的质量分别为 2m、 m，开始时细绳伸直，用手托着物体 A 使弹簧处于原长且 A 与地面的距离为 h，物体 B 静止在 地面上，放手后物体 A 下落，与地面即将接触时速度大小为 v，此时物体 B 对地面恰好无压力， 不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为 g，则下列说法中正确的是 （ ） A. 物体 A 下落过程中，物体 A 和弹簧组成的系统机械能守恒 B. 弹簧的劲度系数为2푚푔 ℎ C. 物体 A 着地时的加速度大小为푔 2 D. 物体 A 着地时弹簧的弹性势能为푚푔ℎ - 1 2푚푣2 10. 如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球 A，B，A 以速度푣1斜向上抛出，B 以速度푣2竖直 向上抛出，当 A 到达最高点时恰与 B 相遇。不计空气阻 力，A，B 质量相等且均可视为质点，重力加速度为 g， 以下判断正确的是（ ） A. 相遇时 A 的速度一定为零 B. 相遇时 B 的速度一定为零 C. A 从抛出到最高点的时间为푣2 푔 D. 从抛出到相遇 A、B 动量的变化量相同 第 II 卷（非选择题） 三、实验题（本大题共 2 小题，共 14.0 分）11. 某同学用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”。在某次实验 中，弹簧测力计的指针位置如图所示。 (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N，图中细绳 BO 对 O 点的拉 力大小为______N。 (2)下列不必要的实验要求是______(请填写选项前对应的字母)。 A.弹簧测力计应在使用前校零 B.用两个弹簧测力计同时拉细绳时，它们的示数之差应尽可能大 C.改变拉力，进行多次实验，每次都要使 O 点静止在同一位置 D .为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力 (3)为了提高实验的准确性，减少误差，请您提出合理的解决办法：(至少二条) ①______； ②____ __。 [来源:Z.Com] 12. 某同学利用如图甲所示的电路进行电阻的测量，他选定了以下实验器材： 待测电阻푅푥(阻值约为30훺)；变阻箱푅(0～999훺)、电源퐸(10푉、1훺)、多用电表、单刀单掷开 关푆1和单刀双掷开关푆2、导线。其中多用电表表盘的欧姆刻度线除“0”、“∞”、“4”三条 是清晰的其余刻度线均模糊不凊，但电流、电压刻度线完好，电流表、电压表均视为理想表 (1)将多用电表的选择开关调到欧姆档的______( × 1、 × 10、 × 100、 × 1퐾)位置，并按正确步骤调好多用电 表，断开푆1，푆2与 a 相接，此时多用电表指针所在位置如图乙所示，待测电阻的阻值푅푥 = ______훺(保留两位有效数字)。 (2)为了进一步精确测定푅푥，该同学将多用电表选择开关调到直流电压“10v“的档位，将푆2与 b 相接，闭合푆1，调节变阻箱并记录其阻值 R 及对应的电压，作1 푈 ― 1 푅图象如图丙所示、由图象 可知푅푥′ = ______훺(保留两位有效数字)。 四、计算题（本大题共 3 小题，共 44.0 分） 13. （16 分）如图所示，在水平面上依次放置小物块 A 和 C 以及曲面劈 B，其中 A 与 C 的质量相 等均为 m，曲面劈 B 的质量푀 = 3푚，劈 B 的曲面下端与水平面相切，且劈 B 足够高，各接触 面均光滑．现让小物块 C 以水平速度푣0向右运动，与 A 发 生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起又滑上劈퐵.求： [来源:学 * 科 * 网푍 * 푋 * 푋 * 퐾](1)碰撞过程中系统损失的机械能； (2)碰后物块 A 与 C 在曲面劈 B 上能够达到的最大高度． 14. （18 分）如图所示，虚线 MN 沿竖直方向，其左侧区域内有匀强电场(图中未画出)和方向垂直 纸面 向里，磁感应强度为 B 的匀强磁场，虚线 MN 的右侧区域有方向水平向右的匀强电场。 水平线段 AP 与 MN 相交于 O 点。在 A 点有一质量为 m，电量为 + 푞的带电质点，以大小为푣0 的速度在左侧区域垂直磁场方向射入，恰好在左侧区域内做匀速圆周运动，已知 A 与 O 点间 的距离为 3푚푣0 푞퐵 ，虚线 MN 右侧电场强度为 3푚푔 푞 ，重力加速度为 g。求： (1)푀푁左侧区域内电场强度的大小和方向； (2)带电质点在 A 点的入射方向与 AO 间的夹角为多大时，质点在磁场中刚好运动到 O 点，并 画出带电质点在磁场中运动的轨迹； (3)带电 质点从 O 点进入虚线 MN 右侧区域后运动到 P 点时速度的大小푣푝。15.（12 分）如图所示，均匀薄壁 U 型管竖直放置，左管竖直部分高度大于 30cm 且上端封闭，右 管上端开口且足够长，用两段水银封闭了 A、B 两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上 方的水银柱高h = 4푐푚，初状态温度为27℃，A 气体长度푙1 = 15푐푚，大气压强푝0 = 76푐푚퐻푔.现使整 个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差 △ 푙 = 10푐푚时，保持温度不变，再向右管中缓慢 注入水银，使 A 中气柱长度回到15푐푚.求： (1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？ (2)右管中再注入的水银高度是多少？物理答案 （每道题 5 分，共 50 分）多选题漏选给一半分，错选不给分 1. A 2. C 3. D 4. C 5. D 6. B 7. BC 8. AD 9. AC 10. BCD 实验题 （8 分）11. 3.6 BC 选用弹性小且适当长的细绳 橡皮条、细绳和测力计的轴应在同一平面上， 且与板面平行贴近 （6 分）12. × 1 24 27 （16 分）13. 解：(1)小物块 C 与 A 发生碰撞粘在一起，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得： 푚푣0 = 2푚푣 解得 푣 = 푣0 2 ； 碰撞过程中系统损失的机械能为훥퐸 = 1 2푚푣20 ― 1 2 ⋅ 2푚푣2 = 1 4푚푣20． (2)碰后物块 A 与 C 在曲面劈 B 上达到最大高度时三者速度相同，设为푣′，最大高度为 h． 取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得： 2푚푣 = (2푚 + 푀)푣′ 根据系统机械能守恒得： 1 2 ⋅ 2푚푣2 = 1 2(2푚 + 푀)푣′2 +2푚푔ℎ 联立解得ℎ = 3푣20 40푔 答： (1)碰撞过程中系统损失的机械能是1 4푚푣20； (2)碰后物块 A 与 C 在曲面劈 B 上能够达到的最大高度是3푣20 40푔． （18 分）14. 解：(1)质点在左侧区域受重力、电场力和洛伦兹力作用，根据 质点做匀速圆周运 动可得：重力和电场力等大反向，洛伦兹力做向心力； 所以，电场力푞퐸 = 푚푔，方向竖直向上；所以，MN 左侧区域内电场强度퐸左 = 푚푔 푞 ，方向竖直向上； (2)质点在左侧区域做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：퐵푣0푞 = 푚푣20 푅 ，所以，轨道半径푅 = 푚푣0 푞퐵 ； 质点经过 A、O 两点，故质点在左侧区域做匀速圆周运动的圆心在 AO 的垂直平分线 上，且质点从 A 运动到 O 的过程 O 点为最右侧；所以，粒子从 A 到 O 的运动轨迹为劣弧； 又有푑퐴푂 = 3푚푣0 푞퐵 = 3푅；根据几何关系可得：带电质点在 A 点的入射方向与 AO 间的夹角휃 = arcsin 1 2푑퐴푂 푅 = 60°； 根据左手定则可得：质点做逆时针圆周运动，故带电质点在磁场中运动的轨迹如图所示： ； (3)根据质点在左侧做匀速圆周运动，由几何关系可得：质点在 O 点的竖直分速度푣푦 = 푣0푠푖푛60° = 3 2 푣0，水平分速度푣푥 = 푣0푐표푠60° = 1 2푣0； 质点从 O 运动到 P 的过程受重力和电场力作用，故水平、竖直方向都做匀变速运动； 质点运动到 P 点，故竖直位移为零，所以，运动时间푡 = 2푣푦 푔 = 3푣0 푔 ； 所以，质点在 P 点的竖直分速度푣푦푃 = 푣푦 = 3 2 푣0，水平分速度푣푥푃 = 푣푥 + 푞퐸 푚 푡 = 1 2푣0 + 3푔 ⋅ 3푣0 푔 = 7 2푣0； 所以，带电质点从 O 点进入虚线 MN 右侧区域后运动到 P 点时速度푣푃 = 푣2푦푃 + 푣2푥푃 = 13푣0； 答：(1)푀푁左侧区域内电场强度的大小为푚푔 푞 ，方向竖直向上； (2)带电质点在 A 点的入射方向与 AO 间的夹角为60°时，质点在磁场中刚好运动到 O 点，带电质点在磁场中运动的轨迹如图所示： ； (3)带电质点从 O 点进入虚线 MN 右侧区域后运动到 P 点时速度的大小푣푝为 13푣0。 （12 分）15. 解：(1)缓慢升温过程中，对 A 中气体分析 初态：푉1 = 푙1푆 푃1 = 푃0 +ℎ = 80푐푚퐻푔 푇1 = (27 + 273)퐾 = 300퐾 末状态：푉2 = (푙1 + 1 2 △ 푙)푆，푝2 = 푝0 +ℎ + 1 2 △ 푙， 由理想气体状态方程得：푝1푉1 푇1 = 푝2푉2 푇2 ， 代入数据解得：푇2 = 450퐾； 得푡2 = 1770퐶 (2)对 A 气体分析，初末态体积相同 푇3 = 푇2 푝3 = 푝0 +ℎ +△ ℎ， 由查理定律得：푝1 푇1 = 푝3 푇3 ， 代入数据解得： △ ℎ = 40푐푚；可得再加入的水银高 △ ℎ = (120 ― 76 ― 4)푐푚 = 40푐푚 答：(1)升温后保持不变的温度是 177 摄氏度；(2)右管中再注入的水银高度是 40cm． [来源:学#科#网 Z#X#X#K]