湖南省常德市端州区肇庆中学2020届高三物理上学期检测考试试题（含解析）

湖南省常德市端州区肇庆中学2020届高三物理上学期检测考试试题（含解析）

湖南省常德市端州区肇庆中学2020届高三物理上学期检测考试试题（含解析） ‎ 注意：1.请考生在答题卡上按要求认真填写相关信息；‎ ‎2.本套试卷分为试题卷和答题卡两部分，共8页，其中试题卷6页，答题卡2页，满分100分，考试时量90分钟．考试结束后，只交答题卡．‎ ‎3.请考生在答题卡上按要求答题，在本试卷上作答不记分．‎ 一、本题共12小题，每小题4分，共48分．第1~8题给出的四个选项中，只有一个选项正确，第9~12题给出的四个选项中，有多个选项正确，请把符合要求的答案前面的字母填涂在答题卡上对应位置．每题全部选对得4分，选对但不全得2分，错选、多选得0分．‎ ‎1.某单色光照射某金属时不能产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（ ）‎ A. 延长光照时间 B. 增大光的强度 C. 换用频率较低的光照射 D. 换用波长较短的光照射 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 能不能发生光电效应取决于入射光的频率，与照射时间，及照射强度没有关系，频率越大波长越小，越容易发生光电效应，故D正确；‎ 故选D ‎2.将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，如图所示，运动过程中容器B与A始终保持相对静止，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）‎ A. 上升过程中A对B的压力大于A的重力 B. 下降过程中A对B的压力大于A的重力 C. 在上升、下降过程中A对B的压力都为零 D. 在上升、下降过程中A对B的压力都等于A的重力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意，不计空气阻力，对整体受力分析：只受重力，根据牛顿第二定律得知，整体加速度为g，方向竖直向下；所以整体处于完全失重状态，则A与B之间没有相互作用力，故C正确；ABD错误；故选C ‎3. 某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）‎ A. A点的电场强度大于B点的电场强度 B. A点的电势等于C点的电势 C. 将正电荷从A点移到B点，电场力做正功 D. 将负电荷从B点移到C点，电场力做正功 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 解：A、由电场线越密的地方，电场强度越大，则有A点的电场强度小于B点的电场强度，EB＞EA，故A错误；‎ B、由图可知，A点与C点位于同一条等势面上，所以A点的电势等于C点的电势．故B正确；‎ C、由于沿着电场线，电势逐渐降低，故φA＞φB，因此将正电荷从A移动到B，电场力做正功，故C正确；‎ D、由于沿着电场线，电势逐渐降低，故φC＞φB，因此将负电荷从B移动到C，电场力做正功，故D正确．‎ 故选：BCD ‎【点评】本题关键是根据电场线及其与等势面的关系判断出电势高低、电场力大小和电势差的大小关系．同时知道等差等势面越密的地方，电场线也越密．当然也可以由电场力做功的正负来确定电势能的增减．‎ ‎4.如图所示，频率为50Hz的正弦交流电源与理想变压器原线圈相连，两个阻值均为10Ω的电阻R串联后与副线圈相连．图中的电流表、电压表均为理想电表，原副线圈匝数比为4:1，电压表的示数为5V．则（ ）‎ A. 电流表的读数为0.125A B. 流过电阻的交流电的频率为12.5Hz C. 交流电源的输出电压的最大值为40V D. 交流电源的输出功率为W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】副线圈电流 ，由 可得： ，故A正确；变压器原副线圈交流电的频率相同，故B错误。由于副线圈两个电阻阻值相同且电压表的读数为有效值，所以电源的输出电压的有效值为40V，由于该交流电为正弦交流电，所以电源的输出电压最大值为，故C错误。交流电输出功率，故D错误。故选A ‎5.如图所示，竖直墙上连有细绳AB，轻弹簧的一端与B相连，另一端固定在墙上的C点．细绳BD与弹簧拴接在B点，现给BD一水平向左的拉力F，使弹簧处于伸长状态，且AB和CB与墙的夹角均为45°．若保持B点不动，将BD绳绕B点沿顺时针方向缓慢转动，则在转动过程中BD绳的拉力F变化情况是（ ）‎ A. 变小 B. 变大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为450，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，故A正确；BCD错误；故选A ‎6.如图所示，在同一竖直平面内，有两个光滑绝缘的圆形轨道和倾斜轨道相切于B点，将整个装置置于垂直轨道平面向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A处由静止释放沿轨道运动，并恰能通过圆形轨道的最高点C，现若撤去磁场，使球仍能恰好通过C点，则释放高度H’与原释放高度H的关系是（ ）‎ A. H’< H B. H’= H C. H’> H D. 不能确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 有磁场时，恰好通过最高点，有： ，无磁场时，恰好通过最高点，有： ，由两式可知，v2＞v1．根据动能定理，由于洛伦兹力和支持力都不做功，都只有重力做功，mg（H′-2R）=mv2可知，H′＞H．故C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎7.入冬以来，雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要；在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后．某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞．图示为两车刹车后匀减速直线运动的v–t图象，以下分析正确的是（ ）‎ A. 甲刹车的加速度的大小为0.5 m/s2‎ B. t=20s时乙车的速度为5m/s C. 两车都停下来后相距25 m D. 两车开始刹车时的距离为87.5 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】甲车的加速度 ,加速度大小为.故A错误. 甲乙在20s时速度相等，所以，故B正确；两车刚好没有发生碰撞,此时两车速度相等,所经历的时间为20s,此时甲车的位移为: 乙车的加速度此时乙车的位移为：所以两车开始刹车时的距离为,故D错误；根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可以知道, 两车都停下来后相距12.5 m，故C错误；故选B ‎8.如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0，B点电势为3V，C点电势为6V．己知∠ACB＝30°，AB边长为m，D为AC的中点．，将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1.5N/C，则放入点电荷后，B点场强为（ ）‎ A. 2.5N/C B. 3.5N/C C. 2N/C D. N/C ‎【答案】A ‎【解析】‎ 在匀强电场中，D点电势，因此BD连线即为等势线，画出电场线如图所示：‎ 因，则AB两点沿电场线方向的距离为，BA间的电势差U=φB-φA=3V，则匀强电场的场强，由于点电荷在C点产生的场强为1.5N/C，则点电荷在B点产生的场强也为1.5N/C，方向与匀强电场的电场强度方向垂直 因此B点场强为，故A正确， B、C、D错误．故选A.‎ ‎【点评】考此题的关键要找出等势点，来确定等势线，并掌握电势线与电场线垂直，理解公式中d的含义为两点沿电场线方向的距离．‎ ‎9.在圆轨道上质量为m人造地球卫星，它到地面的距离等于地球的半径R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球的自转，则卫星运动的（ ）‎ A. 线速度为 B. 周期为 C. 向心加速度为 D. 角速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】万有引力提供向心力，有，又，故 ，故A错误； 周期 故B正确；向心加速度，故 C正确；角速度，故D错误；故选BC ‎10.质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上，如图(a）所示．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b）所示．从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程（设此过程弹簧始终处于弹性限度内），下列说法正确的是（ ）‎ A. 力F一直增大 B. 弹簧的弹性势能一直减小 C. 木块A的机械能一直增大 D. 木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】最初弹簧被压缩,A物体受到竖直向上的弹力等于重力,A受到重力，向上的弹力T以及向上的拉力F，根据牛顿第二定律可知，随着A的运动，弹簧的弹力T在逐渐减小，所以F在增大，弹簧恢复原长后被拉长，则 ，随着A的运动弹力T在增大，所以F也在增大，故A正确；在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,故B错误；在上升过程中因为物体A做匀加速运动,所以物体A的速度增大,高度升高,则木块A的动能和重力势能之和增大,故C正确;在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉力做正功,所以两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大故D错误;故选AC ‎11.如图所示，细线一端系一小球，另一端固定在O点，在水平拉力F作用下，小球在O点下方的竖直平面内做匀速率圆周运动．在小球经A点向B点运动的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球处于平衡状态 B. 拉力F逐渐增大 C. 重力的瞬时功率保持不变 D. 拉力的瞬时功率逐渐增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于小球做匀速圆周运动，则合外力提供了向心力，所以受力不可能平衡，故A错误；因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.设绳子与竖直方向夹角是,如图所示：‎ 则 (F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上) 得,不断增大,则F不断增大.故B正确；而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是,此时重力的功率为，拉力F的功率为所以随着角度的增大，重力和拉力F的功率都在增大，故C错误；D正确；故选BD ‎12.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（ ）‎ A. PQ中电流方向为Q→P B. PQ两端电压先减小后增大 C. PQ上拉力的功率一直增大 D. 线框消耗的电功率先增大后减小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据右手定则可知PQ中电流方向为Q→P，故A正确；导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中,产生的感应电动势保持不变,外电路总电阻先增大后减小,由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大,PQ两端电压为路端电压，所以电压先增大后减小，故B错误；导体棒匀速运动,PQ上外力的功率等于回路的电功率,而回路的总电阻先增大后减小,由,分析得知,PQ上拉力的功率先减小后增大，故C错误；线框作为外电路,总电阻最大值为 ,则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻,当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小,根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可以知道,当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大,所以可得线框消耗的电功率先增大后减小.故D正确；故选AD 二、本题共3小题，第13、14题4分，第15题8分，共16分．不要求写出演算过程，只将正确答案填写在答题卡对应答题栏横线上方的空白处．‎ ‎13.用多用电表的欧姆挡测试三只二极管，测试三次如图中的①②③所示，由图可知，第_______次（填写序号①②③）测量的二极管是好的，该二极管的正极是______端．‎ ‎【答案】 (1). ② (2). a ‎【解析】‎ ‎【详解】①图中正反接法电阻都是无穷大,则为断路坏了.②图符合正接电阻小,反接电阻大的特点,故二极管是完好.③图正反接电阻都小,则表示二极管坏掉了，故②图中二极管是好的，且a端为正极.因电流由a端进入电阻小 ‎14.如图甲所示的实验装置，可用来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，下方某位置固定一光电门，电磁铁通电后小铁球被吸起，此时小铁球距离光电门h，电磁铁断电后小铁球下落，小铁球经过光电门的时间为△t．已知当地重力加速度值为g．请回答下列问题 ‎（1）用游标卡尺（20等分）测得小铁球的直径为d，如图乙所示，则该示数为_____cm；‎ ‎（2）当满足关系式__________________时小铁球的机械能守恒．‎ ‎（3）为减小实验误差，下列措施可行的是（ ）‎ A．选用直径稍小一些的小铁球 B．选用直径稍大一些的小铁球 C．适当增大小铁球与光电门距离h D．适当减小小铁球与光电门距离h ‎【答案】 (1). 0.930 (2). (3). AC ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为9mm,游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为 , 所以最终读数为:‎ ‎(2)小铁球通过光电门时的速度大小为 ,若上述测量的物理量满足关系式为 ,即 ,则小铁球的机械能守恒.。‎ ‎(3)由于空气阻力存在，导致实验有误差，所以要验证机械能守恒则应该减小空气阻力的影响，则在选用小球时应该选用选用直径稍小一些的小铁球；由于计算速度时利用了平均速度等于瞬时速度来计算了，所以适当增大小铁球与光电门距离h使得小球过光电门的速度较大，平均值更接近瞬时值，故选AC ‎15.要精确测量一个直流电源的电动势和内阻，有下列实验器材可供选择：‎ A．待测电源（电动势约为4.5V，内阻约为2Ω）‎ B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）‎ C．电压表V（量程3V，内阻RV=2kΩ）‎ D．定值电阻R1=500Ω E．定值电阻R2=1000Ω F．滑动变阻器R（最大阻值20Ω）‎ G．单刀开关S一个，导线若干 ‎(1)定值电阻应选___________（选填“R1”或“R2”）；‎ ‎(2)在答题卡相应位置用笔画线代替导线在实物图上将实验所需电路补充完整；‎ ‎(3)某次实验中将滑动变阻器滑到某一位置时，电压表的读数为U，电流表的读数为I，则能准确表达电源电动势E和内阻r间的关系式为E= _____________________‎ ‎【答案】 (1). （1）R2 (2). （2）如图所示 ‎（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电源电动势约为4.5V，电压表量程3V小于电源电动势，所以要串联一个阻值为R2=1000Ω改装量程为4.5V电压表，所以定值电阻选R2‎ ‎（2）测量电源电动势和内电阻，需要测量路端电压和干路电流，而要改变路端电压来测量多组数据，需要滑动变阻器来改变电路电阻。且由于电流表的电阻较小，所以采用电流表外接法比较合理，电路实物图如图所示：‎ ‎（3）电压表读数为U，电流表读数为Ⅰ，则 解得：‎ 三、本题共4小题，第16题6分，第17题8分、第18题10分，第19题12分，共36分， 解答时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．‎ ‎16.一物块以初速度v0=8m/s沿一固定斜面向上滑，之后沿斜面下滑．利用速度传感器在计算机屏幕上得到其速度大小随时间变化的关系v-t图象如图所示，求 ‎(1)物块下滑的加速度大小a；‎ ‎(2)物块沿斜面向上滑行的最大距离x．‎ ‎【答案】（1）a=2m/s2（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块下滑的加速度大小 ‎（2）由图象“面积”含义可知物块向上滑行的最大距离 ‎17.如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1, 在线圈中半径为r2‎ 的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．求 ‎(1) 0~t0时间内圆形金属线圈产生的感应电动势的大小E；‎ ‎(2) 0~t1时间内通过电阻R1的电荷量q．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由法拉第电磁感应定律有 ①‎ ‎（2）由题意可知总电阻 R总=R+2R=3 R ②‎ 由闭合电路的欧姆定律有电阻R1中的电流 ③‎ ‎0~t1时间内通过电阻R1电荷量 ④‎ 由①②③④式得 ‎18.如图所示，一质量为6m、长L=0.80m的薄木板AB放在光滑的水平平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为．质量为m的小球也用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与滑块C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，在最低点与滑块C发生弹性正碰．（g=10m/s2）‎ ‎（1）求小球与滑块C碰后能上的最大高度h；‎ ‎（2）通过计算判断C能否从木板上掉下来?‎ ‎【答案】（1）h=0.2 m（2）滑块C不会从木板上掉下来 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得 以小球的初速度方向为正方向, 对小球与C组成的系统，由动量守恒得; 由能量守恒得：‎ 解得 ‎ 小球与C碰后机械能守恒有 即上升最大高度h=0.2 m ‎（2）假设木板足够长，在C与木板相对滑动S直到相对静止过程，设两者最终共同速率为 v3，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 代入数据得 ‎ 由S＜L知，滑块C不会从木板上掉下来 ‎19.如图，竖直面内坐标系xOy第一、三象限角平分线A1A2右侧区域有一场区（内存在匀强电场和匀强磁场）．平行板M、N如图放置，M板带正电．带负电的N板在x轴负半轴上．N板上有一小孔P，离原点O的距离为L．A1A2‎ 上的Q点处于P孔正下方．质量为m、电量为+q的小球从OA2上的某点以一水平速度v向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动．第一次出场后，小球能进入M、N板间且恰好能到达M板但不接触．已知磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．M、N板间距为L、电压为，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）A1A2右侧区域内的匀强电场的场强大小与方向；‎ ‎（2）求射入场区的水平速度v的大小；‎ ‎（3）小球从OA2上的某点出发后，到第四次（不包括出发那次）经过边界A1A2的运动时间．‎ ‎【答案】（1）方向竖直向上（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）带电小球进入场区后能做匀速圆周运动，则必须满足mg=Eq 解得方向竖直向上.‎ ‎（2）从Q点射出场区后，到达M板时速度恰好为零，由动能定理有 而 解得 ‎（3）小球的运动轨迹如图所示．‎ 小球进入电场后到M板速度减为零，之后向下加速离开电场，在重力作用下再次回到Q点时，由运动的对称性，到Q点的速度仍为v，之后在场区内再次做匀速圆周运动．由轨迹可知，在场区做匀速圆周运动的运动时间t1恰好是一个周期，即 从Q点射出场区到P点，在重力作用下匀减速运动有 解得P点的速度 ‎ 设运动时间为tQP，则 故 ‎ P点到M点运动时间tPM，同理得 由运动的对称性可知：从Q点射出场区到再次回到Q点，向上、向下运动时间相等．‎ 故运动时间 第三次经过A1A2偏转了90°离开场区做平抛运动，经时间t3第四次经过A1A2．‎ 沿﹣y轴方向位移 ‎ 沿﹣x轴方向位移 而 ‎ 由以上三式可得 小球从OA2上某点出发后，到第四次（不包括出发那次）经过边界A1A2的运动时间