吉林省长春外国语学校2020届高三上学期期中考试物理试题

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吉林省长春外国语学校2020届高三上学期期中考试物理试题

长春外国语学校2019-2020学年第一学期期中考试高三年级 物理试卷(理科)‎ ‎ 出题人 :刘在英 审题人:张旭 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。考试结束后,将答题卡交回。‎ 注意事项:‎ ‎ 1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信 ‎ 息条形码粘贴区。‎ ‎ 2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书 ‎ 写,字体工整、笔迹清楚。‎ ‎3.请按照题号顺序在各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。‎ ‎4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。‎ ‎5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题:(共8小题,每小题6分。共计48分)‎ ‎1. 物体A、B放在光滑的水平地面上,其质量之比mA∶mB=2∶1.现用水平3 N的拉力作用在物体A上,如图所示,则A对B的拉力等于(  )‎ A.1 N   B.1.5 N   ‎ C.2 N   D.3 N ‎2. 质量为‎0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图a、b分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图象,则拉力与摩擦力之比为(  )‎ A.2∶1 ‎ B.3∶2 ‎ C.4∶3 ‎ D.9∶8‎ ‎3. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( ) ‎ A.ab接MN、cd接PQ,IabIcd C.ab接PQ、cd接MN,IabIcd ‎4. 如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是(  ) ‎ A.F减小,FN不变 B.F增大,FN减小 C. F不变,FN增大 D. F不变,FN减小 ‎ 5. 如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60°,则C点到B点的距离为(  ) ‎ A. B. C. D. R ‎ ‎ 6. (多选)如右图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等电量的两正点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,与O点的连线和OC间夹角为30°,下列说法正确的是 ( )‎ ‎ A.电荷q从A点运动到C点,电场力做功为零 ‎ B.电荷q从B点运动到D点,电场力做功为零 ‎ C.O点的场强大小为 ‎ D.O点的场强大小为 ‎7. (多选)荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划.登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为G,则下列说法正确的是(  )‎ A.飞船在轨道上运动时,运行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ B.飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 C.飞船在P点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在P点朝速度方向喷气 D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度 ‎8. (多选)如图所示直角坐标xOy平面,在0≤x≤a区域Ⅰ内有沿x轴正向的匀强电场,电场强度大小为E;在x>a的区域Ⅱ中有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电荷量为q的正粒子,从坐标原点由静止开始自由释放,不计粒子重力,能过坐标为(a,b)的P点,则下列说法正确的是(  )‎ A.粒子通过P点时动能为qE a B.磁场方向垂直于xOy平面向里 C.磁感应强度B的大小可能为 D.磁感应强度B的大小可能为6 ‎ 第Ⅱ卷 ‎ 二.实验题(共2道小题,共计16分)‎ ‎9. (6分)某兴趣小组用如题9-1图所示的装置验证动能定理.‎ ‎(1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用:‎ A.电磁打点计时器 B.电火花打点计时器 为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择 (选填“A”或“B”).‎ ‎(题9-1图)‎ ‎(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是 (选填“甲”或“乙”).‎ ‎ (3)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用ΔEk=算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应 (选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出.多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理.‎ ‎ 10. (10分) 某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99 999.9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干。‎ ‎(1)欧姆表设计 将图(a)中的实物连线组成欧姆表。 欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”)。‎ ‎(2)刻度欧姆表表盘 通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________。‎ ‎(3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω。‎ 三. 解答题(11题、12题是必答题,13题是选答题,共计46分)‎ ‎11. (12分)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:‎ ‎(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;‎ ‎(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';‎ ‎ 12. (20分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=‎0.50 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05 Ω的电阻.在导轨间长d=‎0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T.质量m=‎4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连.CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=‎0.24 ‎m.一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直.当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g取‎10 m/s2,sin 53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:‎ ‎(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;‎ ‎(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;‎ ‎(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.‎ ‎13. 选考题(请从2道题中任选一题作答。如果多做,则按第一题计分)‎ ‎[物理—选修3–3](14分)‎ ‎(1)(4分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。‎ ‎(2)(10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为‎0.13 m3‎,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10‎-2 m3‎,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106‎ ‎ Pa;室温温度为‎27 ℃‎。氩气可视为理想气体。‎ ‎(i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;‎ ‎(ii)将压入氩气后的炉腔加热到1 ‎227 ℃‎,求此时炉腔中气体的压强。‎ ‎[物理一选修3–4)(14分)‎ ‎(1)(4分)(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 ( )‎ A.质点Q的振动图像与图(b)相同 B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大 C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大 D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示 ‎(2)(10分)如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面‎3 m。距水面‎4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为。‎ ‎(i)求桅杆到P点的水平距离;‎ ‎(ii)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。‎ 物理学科参考答案及评分标准 选择题,每题6分,合计48分 ‎1A, 2B, 3B, ‎4A, ‎5A, 6BD, 7ACD, 8ABD ;‎ ‎9. (每空2分,共6分)‎ ‎(l)B (2)乙 (3)远大于 ‎10. (1)连线题2分,每空1分,共4分;(2)每空2分,共4分;(3)每空2分,共2分;合计10分。‎ ‎(1) 900 R1‎ ‎(2)45 5‎ ‎(3)0 35 000.0‎ ‎11. (1)由牛顿运动定律知,A加速度的大小aA=μg ……2分 匀变速直线运动 2aAL=vA2 ……2分 解得 ……2分 ‎(2)设A、B的质量均为m 对齐前,B所受合外力大小F=3μmg……2分 由牛顿运动定律F=maB,得 aB=3μg ……1分 对齐后,A、B所受合外力大小F′=2μmg……2分 由牛顿运动定律F′=2maB′,得aB′=μg……1分 ‎ (其它方法正确也给分)‎ ‎12.  (1)由牛顿第二定律 a==‎12 m/s2 ……2分 ‎ 进入磁场时的速度v==‎2.4 m/s. ……2分 ‎(2)感应电动势E=Blv ……2分 感应电流I=……2分 安培力FA=IBl……2分 代入得FA==48 N. ……2分 ‎(3)健身者做功W=F(s+d)=64 J ……2分 由牛顿第二定律F-mgsin θ-FA=0 ……2分 CD棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间t=……2分 焦耳热Q=I2Bt=26.88 J. ……2分 ‎ (其它方法正确也给分)‎ ‎13.选考题 ‎[物理——选修3–3] (14分)‎ ‎(1)低于 大于 每空2分 ‎(2)(i)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为p0;使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时,其体积膨胀为V1。由玻意耳定律 p0V0=p1V1 ① ……2分 被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为 ‎ ② ……1分 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2,体积为V2。由玻意耳定律 p2V2=10p1 ③……2分 联立①②③式并代入题给数据得 p2=3.2×107 Pa ④……1分 ‎(ii)设加热前炉腔的温度为T0,加热后炉腔温度为T1,气体压强为p3,由查理定律 ‎ ⑤……2分 联立④⑤式并代入题给数据得 p3=1.6×108 Pa ⑥……2分 ‎(其它方法正确也给分)‎ ‎[物理一选修3–4)(14分)‎ ‎(1)CD ……4分 ‎(2)(i)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h1,P点处水深为h2:激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 ‎ ①……1分 ‎ ②……1分 由折射定律有 sin53°=nsinθ ③……1分 设桅杆到P点的水平距离为x,则 x=x1+x2 ④……1分 联立①②③④式并代入题给数据得 x=‎7 m ⑤……1分 ‎(ii)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为,由折射定律有 sin=nsin45° ⑥……1分 设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1,到P 点的水平距离为x'2,则 ‎ ⑦……1分 ‎ ⑧……1分 ‎ ⑨……1分 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得 x'= ⑩……1分 ‎(其它方法正确也给分)‎
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