天津市河西区2020届高三物理3月学情调查试题（Word版附解析）

河西区高三年级疫情期间居家学习学情调查 物 理 试 卷 第 I 卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用填入题后面答题纸的表格中，答在试卷上无效。 2.本卷共 8 题，每题 5 分，共 40 分 一、选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。每小题 5 分， 共 25 分） 1.下列核反应中属于 α 衰变的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB 属于人工转变，D 是核聚变，C 是 α 衰变，故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 2.下列说法正确的是（ ） A. 一定质量的理想气体，温度不变时，体积减小，压强增大 B. 在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 C. 外界对气体做功，气体的内能一定增大 D. 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 【答案】AD 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程 ，一定质量的理想气体，温度不变时，体积减小， 压强将增加，A 正确；闭容器内的气体的压强是气体分子与器壁碰撞产生与是否处于失重状态 无关，B 错误；根据热力学第一定律公式 ，外界对气体做功，气体的内能不一定 11 4 14 1 5 2 7 0B He N n+ → + 27 2 25 4 13 1 12 2Al H Mg He+ → + 230 226 4 90 88 2Th Ra He→ + 3 1 4 1 1 2H H He+ → PV CT = U W Q∆ = +增大，C 错误；温度是分子热运动平均动能的标志，故气体的温度越高，气体分子无规则运动 的平均动能越大，D 正确． 3. 一列简谐横波在某时刻 波形图如图所示，已知图中质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了 0．5s，b 和 c 之间的距离是 5m，以下说法正确的是（ ） A. 此列波的波长为 2．5m B. 此列波的频率为 2Hz C. 此列波的波速为 5m/s D. 此列波的传播方向为沿 x 轴正方向传播 【答案】CD 【解析】 试题分析:由图象可知，b 和 c 之间的距离等于波长，则 λ=5m．故 A 错误；由于质点 b 的起振 时刻比 质点 a 延迟了 0．5s，而 ab 距离是半个波长，所以振动周期是 T=1s，频率 f=1Hz．故 B 错误；波速为 v=λf=5m/s，故 C 正确；质点 b 的起振时刻比质点 a 延迟了 0.5s，则得波沿 x 轴正方向传播．故 D 正确； 考点：波长、频率和波速的关系 4.如图所示，原、副线圈匝数比为 100∶1 的理想变压器，b 是原线圈的中心抽头，电压表和 电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 u1=310sin314t（V），则（　　） A. 当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 3.1V B. 副线圈两端的电压频率为 50Hz C. 当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，原线圈输入功率变小 D. 当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变小 的【答案】B 【解析】 【详解】A．c、d 两端电压的有效值 当单刀双掷开关与 a 连接时，原线圈的电压的有效值为 U，根据电压与匝数成正比可知，副线 圈的电压的有效值为 电压表的示数为电压的有效值，所以示数为 2.2V，故 A 错误； B．变压器不改变交流电的频率，由 解得原线圈两端的电压频率为 50Hz，所以副线圈两端的电压频率也为 50Hz。所以 B 正确； CD．若将单刀双掷开关由 a 拨向 b，由于原线圈的匝数变小，导致副线圈的电压增大，电流 增大，两电表的示数均变大，副线圈的输出功率变大，由于原线圈输入功率和副线圈输出功 率相等，所以原线圈输入功率变大。故 CD 错误。 故选 B。 5.图为“嫦娥一号”某次在近地点 A 由轨道 1 变轨为轨道 2 的示意图，其中 B、C 分别为两个轨 道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是 （　　） A. “嫦娥一号”在轨道 1 的 A 点处应点火加速 B. “嫦娥一号”在轨道 1 的 A 点处的速度比在轨道 2 的 A 点处的速度大 C. “嫦娥一号”在轨道 1 的 B 点处的速度比在轨道 2 的 C 点处的速度大 D. “嫦娥一号”在轨道 1 的 B 点处的加速度比在轨道 2 的 C 点处的加速度小 【答案】AC 【解析】 m 310 V 2 2 UU = = 2 310 V=2.2V 100 2 U = =2 314fω π =【详解】AB．要想使“嫦娥一号”在近地点 A 由轨道 1 变轨为轨道 2，需要加速做离心运动， 故应在 A 点加速，A 正确，B 错误； C.由开普勒第二定律，可得在轨道 1 中，“嫦娥一号”在 A、B 点有： “嫦娥一号”在轨道 1 中能量守恒，则有 则： 同理可得，“嫦娥一号”在轨道 2 的 C 点速度为 则 则 B 点的速度大于 A 点的速度，故 C 正确； D．根据牛顿第二定律 其中 r 为“嫦娥一号”到地心的距离。由图知 ，所以 ，故 D 错误。 故选 AC。 二、选择题（每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。每小题 5 分，全对的 得 5 分，选不全得 3 分，选错或不答得 0 分，共 15 分） 6.如图，物体自 O 点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D 为其运动轨迹上的四点，测 得 AB＝2 m，BC＝3 m．且物体通过 AB、BC、CD 所用时间相等，则下列说法正确的是 A. 可以求出物体加速度的大小 B. 可以求得 CD＝4 m 1 1 1 2 2A A B Bv R v R= 2 2 1 1 1 2 2A B A B GMm GMmmv mvR R − = − 2 ( ) A B B B A GMRv R R R = + 2 ( ) A C C C A GMRv R R R = + 1C AB C B A R Rv v R R += >+ 2 2 GMm GMra m r = = B Cr r< B Ca a>C. 可求得 OA 之间 距离为 1.125 m D. 可求得 OA 之间的距离为 1.5 m 【答案】BC 【解析】 【分析】 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等时间为 t，即可表示出 B 点的速度， 在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即 ，结合 ，求出 B 点的速 度．再结合运动学公式可求出 OA 的距离． 【详解】A．设相等时间为 t，由 可得物体的加速度 ， 因为不知道时间，所以不能求出加速度，A 错误； B．根据在相邻的相等时间内的位移差是恒量可得， ， 可知 ，B 正确； CD．物体经过 B 点时的瞬时速度 为 ， 再 可得 OB 两点间的距离 ， 所以 O 与 A 间的距离 ， C 正确 D 错误． 7. 如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同．实线为 一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，由此 可知（ ） 的 2 1x at m∆ = = B ACv v= 2x at∆ = 2 2 2 3 2 1xa t t t ∆ −= = = 1mCD BC BC ABx x x x− = − = 4mCDx = Bv 5 2B ACv v t = = 2 2tv ax= 2 2 2 25 3.125m2 4 2 B OB v tx a t = = ⋅ = 1.125mOA OB ABx x x= − =A. 三个等势面中，c 等势面电势高 B. 带电质点通过 P 点时电势能较大 C. 带电质点通过 Q 点时动能较大 D. 带电质点通过 P 点时加速度较大 【答案】BCD 【解析】 试题分析：由正离子运动的轨迹图可看出，质点受力方向斜向下，故电场方向由 a 等势面指向 c 等势面，故 a 面电势最高，选项 A 错误；带正电的粒子，电势高的位置电势能较大，故带电 质点通过 P 点时电势能较大，选项 B 正确；由 Q 到 P 电场力做负功，故动能减小，所以带电 质点通过 Q 点时动能较大，选项 C 正确；因为 P 点的等势面密集，故电场线也密集，质点所 受的电场力在 P 点较大，故带电质点通过 P 点时加速度较大，选项 D 正确；故选 BCD． 考点：带电粒子在电场中的运动. 8. 彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中 的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中 a、b 为两束频率不同的单色光．对于这 两束光，以下说法中正确的是 A. 单色光 a 比单色光 b 的频率高 B. 由水射向空气，a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反射的临界角 C. 在水中 a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 D. 如果 b 光能使某金属发生光电效应，则 a 光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】B 【解析】 试题分析：由图可看出两种光从空气射入水珠时，入射角相同，而 b 光的折射角小于 a 光，故 b 光的折射率大于 a 光，b 光的频率大于 a 光，选项 A 错误；根据 则由水射向空 气，a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反射的临界角，选项 B 正确；根据 ，在水 中 a 光的传播速度大于 b 光的传播速度，选项 C 错误；由于 b 光的频率大于 a 光，所以如果 b 光能使某金属发生光电效应，则 a 光不一定能使该金属发生光电效应，选项 D 错误． 考点：此题考查了光的折射定律、全反射及光电效应等知识． 第 II 卷 非选择题 9.如图为“用 DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 用钩码所受的重力作为小车所受外力，用 DIS 测小车的加速度。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_____________不变； （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出 a-F 关 系图线（如图所示）。分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是_______________； （3）此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ） A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大 【答案】 (1). 小车的总质量 (2). 在小车质量一定时，加速度 a 与小车受到的合力 F 成 正比 (3). C 【解析】 【详解】(1)[1] 因为要探索“加速度和力的关系”，所以应保持小车的总质量不变。 (2)[2] 由图象 OA 段可知，a 与 F 成正比，即：在小车质量一定时，加速度 a 与小车受到的合 力 F 成正比。 (3)[3] 以小车与钩码组成的系统为研究对象，系统所受的合外力等于钩码的重力 ，由牛顿 第二定律得 mg小车的加速度 小车受到的拉力 当 m M 时，可以认为小车受到 合力等于钩码的重力。如果钩码的质量 m 太大，则小车受 到的合力小于钩码的重力，实验误差较大，a－F 图象偏离直线，选项 C 正确，ABD 错误。故 选 C。 10.某同学要测量一节干电池 电动势和内阻。老师提供的以下器材 a.电压表 V（15V，10kΩ） b.电流表 G（量程 3.0mA，内阻 Rg=10Ω） c.电流表 A（量程 0.6A，内阻约为 0.5Ω） d.滑动变阻器 R1（0~20Ω，10A） e.滑动变阻器 R2（0~100Ω，1A） f.定值电阻 R3=990Ω g 开关 S 和导线若干 （1）用所给的器材在右面方框中画出实验的原理图____________； （2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________ （填写器材编号）； （3）该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如图所示的图线，根 据图线可求出电源的电动势 E=__________V（保留三位有效数字），电源的内阻 r=____________Ω（保留两位有效数字）。 的 的 ( )mg M m a＝ ＋ ma gM m ＝ ＋ 1 mF Ma g gmM m M Mm =＝ ＝ ＋ ＋ 序号 1 2 3 4 5 6 电流表 G（I1/mA） （I1/mA） 1.37 1.35 1.26 1.24 1.18 1.11 电流表 A（I2/A） 0.12 0.16 0.21 0.28 0.36 0.43 【答案】 (1). (2). d (3). 1.48 (4). 0.84 【解析】 【详解】(1)[1] 一节干电池的电动势大约在 1.5V 左右，而电压表的量程却达到 15V，读数不 到刻度盘十分之一，无法准确读数，故提供的电压表无法使用，需要电流表 G 串联 R3 改装成 电压表使用。 (2)[2] 为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择 R1 比较合适。题目要求填写器材编 号，故填 d。 (3)[3][3] 由于 R3 支路电阻远大于滑动变阻器 R1 所在支路电阻，所以干路电流近似等于 I2，根 据闭合电路欧姆定律 1 3 2( )gE I R R I r= + +即 由图像知直线与纵轴的截距为 解得 E=1.48V 直线斜率的绝对值为 解得 Ω` 所以 E=1.48V， Ω`。 三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最 后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11.一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个 光滑圆弧轨道 AB 的底端等高对接， 如图所示．已知小车质量 M=3．0kg，长 L=2．06m，圆弧轨道半径 R=0．8m．现将一质量 m=1．0kg 的小滑块，由轨道顶端 A 点无初速释放，滑块滑到 B 端后冲上小车．滑块与小车上 表面间的动摩擦因数 ．（取 g=10m/s2）试求： （1）滑块到达 B 端时，轨道对它支持力的大小； （2）小车运动 1．5s 时，车右端距轨道 B 端的距离； （3）滑块与车面间由于摩擦而产生的内能． 【答案】（1）30 N（2）1 m（3）6 J 【解析】 1 2 3 3 8g E rI IR R R R = −+ + 3 1.48 g E R R =+ 3 3 (1.48 1.06) 10 0.50g r R R −− ×=+ 0.84r = 0.84r =（1）滑块从 A 端下滑到 B 端，由动能定理得 （1 分） 在 B 点由牛顿第二定律得 （2 分） 解得轨道对滑块的支持力 N （1 分） （2）滑块滑上小车后，由牛顿第二定律 对滑块： ，得 m/s2 （1 分） 对小车： ，得 m/s2 （1 分） 设经时间 t 后两者达到共同速度，则有 （1 分） 解得 s （1 分） 由于 s