【物理】河南省许昌市长葛市第一高级中学2019-2020学年高三月考试卷

【物理】河南省许昌市长葛市第一高级中学2019-2020学年高三月考试卷

河南省许昌市长葛市第一高级中学2019-2020学年 高三月考试卷 一、单选题（共20题；共20分）‎ ‎1.磁电式电流表的构造如图(a)所示，在踹形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图(b)所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹赞被扭动，线图停止转动时满足NBIS=kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知（   ） ‎ A. 该电流表的刻度是均匀的 B. 线圈转动过程中受到的安培力的大小变大 C. 若线圈中通以如图(b)所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D. 更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度(灵敏度即 )‎ ‎2.如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1 ， ad边刚进入磁场的时刻为t2 ， 设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图象正确的是（   ）‎ A.       B.        ‎ ‎ C.       D. ‎ ‎3.某实验小组打算制作一个火箭．甲同学设计了一个火箭质量为m，可提供恒定的推动力，大小为F=2mg，持续时间为t．乙同学对甲同学的设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当质量为m的火箭飞行经过 时，火箭丢弃掉 的质量，剩余 时间，火箭推动剩余的 继续飞行．若采用甲同学的方法火箭最高可上升的高度为h，则采用乙同学的方案火箭最高可上升的高度为多少？（重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化）（　　） ‎ A. 1.5h                                    B. 2h                                    C. 2.75h                                    D. 3.25h ‎4.如图，长木板C置于光滑水平地面上，A、B两物块放在木板上．已知A、B、C的质量mA=mC=m，mB=2m，A、B两物块与木板间的动摩擦因数都为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用水平向左的力F作用在A物块上，当F由0逐渐增大时（   ）‎ A. 当F=μmg时，A与C开始相对滑动                      ‎ B. 当F=2μmg时，B所受摩擦力大小为 C. 一直增大F，B的最大加速度为μg                        ‎ D. 无论F多大，B和C总保持相对静止 ‎5.如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为﹣q（q＞0）的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q（Q＞0）的点电荷，杆上ab两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点，使小环从O点无初速释放，小环通过a点的速率为v．若已知ab=Oa=l，静电力常量为k，重力加速度为g．则（   ）‎ A. 在a点，小环所受弹力大小为                      B. 在c点，小环的动能最大 C. 在c点，小环的电势能最大                                  D. 在b点，小环的速率为 ‎6.带等量异种电荷的金属板M、N平行正对水平放置，间距为d，M板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）．一带电微粒从M板上方高d处的P点由静止开始下落，穿过M板的小孔后刚好到达N板处的Q点（但未触及N板）而返回．不计空气阻力，忽略金属板正对部分之外的电场．现将M板向上平移 的距离，再让原带电微粒从P点由静止开始下落．则微粒的运动情况为（   ）‎ A. 落到N板上                                                          B. 到达与N板相距d就返回 C. 到达与N板相距 就返回                                  D. 仍刚好到达Q点而返回 ‎7.如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61eV~3.10 eV，关于这四次跃迁，下列说法正确的是（  ）‎ A. 经历a跃迁，氢原子吸收光子能量为0.66 eV B. 经历b跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大 ‎ C. 经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光的光子 D. 经历d跃迁，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离 ‎8.如图甲，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则（   ）‎ A. 电脑受到的支持力变小                                ‎ B. 电脑受到的摩擦力变大 C. 散热底座对电脑的作用力不变                     ‎ D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力 ‎9.下列说法正确的是（   ） ‎ A. 米、千克、秒、库仑都属于国际单位制的基本单位 B. 同一个物体在地球上比在月球上惯性大 C. 一对作用力与反作用力做的功一定大小相等且一正一反 D. 物体做曲线运动时，其所受合力的瞬时功率可能为零 ‎10.如图甲所示，一滑块从固定斜面上匀速下滑，用t表示下落时间、s表示下滑位移、Ek表示滑块的动能、Ep表示滑块势能、E表示滑块机械能，取斜面底为零势面，乙图中物理量关系正确的是（   ） ‎ A.              B.             ‎ ‎ C.              D. ‎ ‎11.远距离输电线路的示意图如图所示，若发动机输出电压不变，则下列叙述中正确的是（　　）‎ A. 升压变压器的原线圈中的电流与用户电器设备消耗的功率无关          ‎ B. 输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定 C. 当用户用电器的总电阻减少时，输电线上的损失功率增大          ‎ D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 ‎12.如图所示，一个小球自由下落到将弹簧压缩到最短后开始竖直向上反弹，从开始反弹至小球到达最高点，小球的速度和加速度的变化情况为（　　）‎ A. 速度一直变小直到零                                           B. 速度先变大，然后变小直到为零 C. 加速度一直变小，方向向上                                D. 加速度先变小后变大 ‎13.如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则（　　）‎ A. t1时刻小球动能最大                                           ‎ B. t2时刻小球动能最大 C. t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少         ‎ D. t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 ‎14.如图所示，理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡a和b．当输入u=220 sin100πt（V）的交变电压时，两灯泡均能正常发光．设灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是（　　）‎ A. 原、副线圈匝数比为11：1                                ‎ B. 原、副线圈中电流的频率比为11：1 C. 当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡b变亮          ‎ D. 当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，变压器输入功率变大 ‎15.长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角α增大），另一端不动，则木块受到的摩擦力Ff随角度α变化图象下列图中的（　　）‎ A.                                      B.  C.                                      D. ‎ ‎16.如图所示，用平行于斜面体A斜面的轻弹簧将物块P拴接在挡板B上，在物块P上施加沿斜面向上的推力F，整个系统处于静止状态．下列说法正确的是（　　）‎ A. 物块P与斜面之间一定存在摩擦力                       B. 弹簧的弹力一定沿斜面向下 C. 地面对斜面体A的摩擦力水平向左                       D. 若增大推力，则弹簧弹力一定减小 ‎17.在街头的理发店门口，常可以看到这样一个标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但条纹实际在竖直方向并没有升降，这是由圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕着圆连续的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为L=10cm，圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看），以2r/s的转速匀速转动，我们感觉到升降方向和速度大小分别为            （   ） ‎ A. 向上 10cm/s                  B. 向上 20 cm/s                  ‎ C. 向下 10 cm/s                  D. 向下 20 cm/s ‎18.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是（） ‎ A. 内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大 ‎19.如图所示，将一光滑圆弧轨道固定竖直放置，其中A点为圆轨道的最低点，B点为圆水平直径与圆弧的交点．一个质量为m=1.256kg的物体静止于A点，现施加大小不变、方向始终和物体运动运动方向一致的外力F，使其沿圆周运动到达B点，随即撤去外力F，要使物体能在竖直圆轨道内维持圆周运动，π取3.14，g取10m/s2 ， 外力F至少为（   ）‎ A. 5N                                     B. 10N                                     C. 15N                                     D. 20N ‎20.如图所示，在边长为a的正方形区域内，有以对角线为边界、垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向相反，纸面内一边长为a的正方形导线框沿x轴匀速穿过磁场区域，t=0时刻恰好开始进入磁场区域，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列选项中能够正确表示电流与位移关系的是（   ）‎ A.       B.         ‎ C.       D. ‎ 二、填空题（共9题；共25分）‎ ‎21.某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔________s曝光一次，该小球的平抛初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为________m/s(g取9.80m/s2)。 ‎ ‎22.图中帆板船的帆与船身成37°角，今有垂直于帆，大小为400N的风力作用于帆面上，则船在前进方向上获得的推力为________ N，在船的侧面所受的推力为________ N． ‎ ‎23.以初速度36m/s竖直上抛的物体，如不计空气阻力，则它在上升过程中最后一秒内的位移是________ m，从抛出到落回抛出点的时间为________ s．（g取10m/s2） ‎ ‎24.某同学用图甲所示实验装置做“研究平抛物体的运动”实验，他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（甲图中未画出方格）上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，先在方格纸上标出相应的点迹，然后作出如图乙所示的小球运动轨迹． ①平抛运动水平方向分运动是________运动． ②为了能较准确的完成实验，需要________． A．调节装置使斜槽末端保持水平 B．实验所用斜槽的轨道必须是光滑的 ③已知方格每格长L，重力加速度为g，则小球到B点时竖直方向的速度为________． ‎ ‎25.地球同步卫星到地心的距离r可用质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=________．‎ ‎26.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左广大的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ ‎，则小球的带电量为________；若剪断丝线带电小球将________运动． ‎ ‎27.如图是伽利略理想斜面实验中的一幅图，小球从A点沿光滑轨道由静止开始运动到另一侧最高点B，则B点________（选填“高于”、“低于”或“等于”）A点的高度；若轨道仅CD部分光滑，小球仍从A点静止下滑，经过4秒达到斜面另一侧最高点B′，B′的高度是A点高度的 ，A到B′的总路程是2m，且已知小球在水平部分运动时间为1s，则C到D的距离是________m． ‎ ‎28.如图，用“碰撞实验器”可以动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．‎ a若入射小球质量为m1 ， 半径为r1；被碰小球质量为m2 ， 半径为r2 ， 则________‎ ‎①m1＞m2 ， r1＞r2‎ ‎②m1＞m2 ， r1＜r2‎ ‎③m1＞m2 ， r1=r2‎ ‎④m1＜m2 ， r1=r2‎ b为完成此实验，需要使用的测量工具除了刻度尺外还必需的是________．‎ c安装轨道时，轨道末端必须________．‎ d设入射小球的质量为m1 ， 被碰小球的质量为m2 ， P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式________（用m1、m2及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒．‎ ‎29.如图1为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图 a入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d ， 它们的质量相比较，应是m1________m2 b为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使________． c某次实验中在纸上记录的痕迹如图2所示．测得OO′=1.00厘米，O′M=1.80厘米，MP=5.72厘米，PN=3.50厘米，入射球质量m1为100克，被碰小球质量m2是50克，两球直径都是1.00厘米，则没有放被碰球时，入射球落地点是纸上的点________，水平射程是________厘米，被碰小球的水平射程是________厘米，验证的公式为：________． ‎ 三、计算题（共1题；共10分）‎ ‎30.平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入电场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，为：‎ ‎（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；‎ ‎（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。‎ 四、解答题（共2题；共15分）‎ ‎31.如图所示，质量m=4.0kg的物体，在20N的水平拉力F作用下，以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，重力加速度g取10m/s2 ． 求：‎ ‎（1）物体与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离．‎ ‎32.如图所示，一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体，已知光线在玻璃球内经两次反射后，刚好能从A点折射回到空气中．已知入射角为45°，玻璃球的半径为 m，光在真空中传播的速度为3×108m/s，求： ①玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角； ②光线从A点进入及第一次A点射出时在玻璃球体中传播的时间． ‎ 五、实验探究题（共1题；共5分）‎ ‎33.在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材． ‎ ‎（1）甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则 ‎①请用笔画线代替导线在图（b）中完成电路的连接________；‎ ‎②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U﹣I图线如图c所示，可得电源的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．‎ ‎（2）乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U﹣I图线如图e所示，可得电源的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．（结果保留2位有效数字） ‎ 六、综合题（共2题；共25分）‎ ‎34.如图所示，在边长为L的正三角形OAB区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)和平行于AB边水平向左的匀强电场(图中未画出)。一带正电粒子以某一初速度从三角形区域内的O点射入三角形区域后恰好沿角平分线OC做匀速直线运动。若撤去该区域内的磁场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子恰好从A点射出；若撤去该区域内的电场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子将在该区域内做匀速圆周运动。粒子重力不计。求： ‎ ‎（1）粒子做匀速圆周运动的半径r； ‎ ‎（2）三角形区域内分别只有电场时和只有磁场时，粒子在该区域内运动的时间之比。 ‎ ‎35.如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°，空间中自下而上依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n，相邻两个磁场的间距均为d=0.5m．一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场I的上边界为d0=0.4m，导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．将导线框由静止释放，导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2 ， sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：‎ ‎（1）导线框进入磁场I时的速度；‎ ‎（2）磁场I的磁感应强度B1；‎ ‎（3）磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系．‎ ‎【参考答案】‎ 一、单选题 ‎1.A 2.C 3.C 4.D 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D 10.D 11.C 12.B 13.C 14.D 15.C 16.C 17.D 18.A 19.D 20.B ‎ 二、填空题 ‎21.0.1；1.96；2.45 ‎ ‎22.240；320 ‎ ‎23.5；7.2 ‎ ‎24.匀速直线；A； ‎ ‎25. ‎ ‎26.；沿绳方向向下做初速度为零的匀加速直线运动 ‎ ‎27.等于；0.8 ‎ ‎28.③；天平；水平；""‎ ‎29.大于；末端切线水平；P；8.52；11.02；m1OP=m1OM+m2O′N ‎ 三、计算题 ‎30.（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q点到x轴的距离为L ， 到y轴的距离为2L ， 粒子的加速度为a ， 运动时间为t,有 ①‎ ②‎ 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy vy= at③‎ 设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α ， 有 ④‎ 联立①②③④式得 α=45°      ⑤‎ 即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。‎ 设粒子到达O点时的速度大小为v ， 由运动的合成有 ⑥‎ 联立①②③⑥式得 ⑦‎ ‎（2）设电场强度为E ， 粒子电荷量为q ， 质量为m ， 粒子在电场中受到的电场力为F ， 由牛顿第二定律可得 F=ma        ⑧‎ 又F=qE      ⑨‎ 设磁场的磁感应强度大小为B ， 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R ， 所受的洛伦兹力提供向心力，有 ⑩‎ 由几何关系可知 ⑪‎ 联立①②⑦⑧⑨⑩⑪式得 ⑫‎ 四、解答题 ‎31.（1）解：因为物体做匀速直线运动，则有：‎ ‎  F﹣f=0．‎ ‎  N﹣mg=0‎ 又 f=μN 联立解得：μ=0.5‎ 答：物体与水平面间的动摩擦因数是0.5‎ ‎（2）撤去拉力后，根据牛顿第二定律得匀减速运动的加速度大小为：a= =μg=5m/s2撤去F后物体滑行的最大距离为：x= = =0.4m 答：撤去拉力后，物体在水平面上滑行的最大距离是0.4m ‎32.解：①作出光路图，由对称性及光路可逆可知，第一次折射的折射角为30°， 则由折射定律可知： n= = = ． 由几何关系可知，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角为：α=2（i﹣r）=30°．  ②光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球中传播的距离为： S=3×2Rcos30°= m  在玻璃中运动的速度为：v= 运动时间为：t= =6×10﹣9s 答：①玻璃球的折射率是 ‎ ，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角是30°； ②光线从A点进入及第一次A点射出时在玻璃球体中传播的时间是6×10﹣9s． ‎ 五、实验探究题 ‎33.（1）；2.8；0.60 （2）3.0；0.50 ‎ 六、综合题 ‎34.（1）解：设粒子的电荷量为q，从O点进入三角形区城的初速度大小为v，电场的电场强度大小为E，磁场的磁感应强度大小为B，当三角形区域内同时存在电场和磁场时，粒子做匀速直线运动，有：qE=qvB ‎ 当三角形区域内只存在电场时，粒子在该区城内做类平抛运动的轨连如图中图线1所示，设粒子在电场中运动的加速度大小为a，有：qE=ma 设粒子从O点运动到A点的时间为t，沿OC方向有 ‎ 沿CA方向有 ‎ 当三角形区城内只存在碓協肘，粒子在垓区城内做匀速圆周运动速的轨迹如图中图线2所示，设圆周运动的半径为r，有：‎ ‎ 解得： ‎ ‎（2）解：由(1)可得，当三角形区域内只存在电场时，粒子在该区域内运动的时间为： ‎ 当三角形区域内只存在磁场时，由几何关系可知，粒子的运动轨迹对应的圆心角为： ‎ 故粒子在该区域内运动的时间为： ‎ 故 ‎ ‎35.（1）解：线框从静止开始运动至刚进入磁场I时，以线框为研究对象，由动能定理有： …①‎ 解①并代入数据得：v1=2m/s…②‎ ‎（2）解：线框在磁场I中匀速运动，由法拉第电磁感应定律：E1=B1Lv1…③‎ 由闭合电路欧姆定律： …④‎ 线框受到安培力：F1=B1I1L…⑤‎ 由平衡条件有：mgsinθ﹣μmgcosθ﹣F1=0…⑥‎ 联解①②③④⑤并代入数据得：B1=5T…⑦‎ ‎ （3）解：线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为（d﹣L）=d0 ， 故线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时，由动能定理： …⑧‎ 又由③④⑤得线框在第一个磁场I中受到的安培力： …⑨‎ 线框在第n个磁场受到的安培力： …⑩‎ 线框在每个磁场区域中均作匀速直线运动，受到的安培力均相等：Fn=F1…⑪‎ 联解⑧⑨⑩⑪得： …⑫‎