福建省龙海市第二中学2020届高三物理下学期期初考试试题

福建省龙海市第二中学2020届高三物理下学期期初考试试题

龙海二中2020学年第二学期期初考试 ‎ 高三年级物理试卷 ‎（考试时间：90分钟 总分：100分）‎ ‎ ‎ 一 ‎、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题中有多项符合题目要求，全部选对的将6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)‎ ‎1．如图所示，内壁光滑的牛顿管抽成真空，现让牛顿管竖直倒立，同时水平向右匀速移动，则管中羽毛的运动轨迹可能是 ‎2．如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2、L3、L4为四只规格均为“9 V　6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K闭合。以下说法正确的是 A．电流表的示数为‎2 A B．ab输入端输入功率Pab＝18 W C．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt(V)‎ 期初考试 高三年物理试卷 第1页 共6页 D．四只灯泡中除L1外，其余均能正常发光 ‎3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则下列说法不正确的是 A.b对c的摩擦力可能始终增加 B.地面对c的支持力始终变大 C.c对地面的摩擦力方向始终向左 D.滑轮对绳的作用力方向始终不变 ‎4．如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C.闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是 A.导体棒中电流为 B.轻弹簧的长度增加 C.轻弹簧的长度减少 D.电容器带电量为 ‎5．质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep＝－，其中G为引力常量，M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为 A．GMm(－) B．GMm(－)‎ C．(－) D．(－)‎ 高三年物理试卷 第2页 共6页 ‎6．如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度大小均为v0，粒子重力不计，以下说法正确的是 A．粒子在A、B间是做圆周运动 B．粒子从A到B的运动过程中，动能先减小后增大 C．匀强电场的电场强度E＝ D．圆周上，电势最高的点与O点的电势差为U ‎7．如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为‎20 cm，电阻不计，其左端连接一阻值为10 Ω的定值电阻.两导轨之间存在着磁感应强度为1 T的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图所示.一接入电阻阻值为10 Ω的导体棒AB在外力作用下以‎10 m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则 A．电压表的示数是1 V B．电流表的示数是 A C．导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零 D．导体棒上消耗的热功率为0.1 W ‎8．如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝‎0.1 m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek－h图象，其中h＝‎0.18 m时对应图象的最顶点，高度从‎0.2 m上升到‎0.35 m范围内图象为直线，其余为曲线，取g＝‎10 m/s2，由图象可知 A．滑块的质量为‎0.18 kg B．弹簧的劲度系数为100 N/m C．滑块运动的最大加速度为‎40 m/s2‎ D．弹簧的弹性势能最大值为0.7 J 二、填空题（每空3分，共21分）‎ ‎9.（9分）‎ 为了进行验证牛顿第二定律的实验，现提供如图甲所示的实验装置。‎ 高三年物理试卷 第3页 共6页 ‎（1）为了消除小车与水平木板之间的摩擦力的影响，应采取的做法是( )‎ A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 ‎ B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 ‎ C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 ‎ D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上 ‎（2）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，研究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图乙所示。图线_____（选填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m=_____kg。‎ 甲 ‎10.（12分）‎ 某实验小组要测量电阻Rx的阻值。‎ ‎（1）首先，选用欧姆表“×‎10”‎挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示。‎ ‎（2）接着，用伏安法测量该电阻的阻值，可选用的实验器材有：电压表V（3V，内阻约3kΩ）；电流表A（50mA，内阻约5Ω）；待测电阻Rx；滑动变阻器R（0﹣200Ω）；干电池2节；开关、导线若干。‎ 在图乙、图丙电路中，应选用图　　（选填“乙”或“丙”）作为测量电路，测量结果_______真实值（填“大于”“等于”或“小于”），产生误差的原因是__________。‎ 高三年物理试卷 第4页 共6页 丁 ‎（3）为更准确测量该电阻的阻值，可采用图丁所示的电路，G为灵敏电流计（量程很小），‎ R0为定值电阻，R、R1、R2为滑动变阻器。操作过程如下：‎ ‎①闭合开关S，调节R2，减小R1的阻值，多次操作使得G表的示数为零，读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1；‎ ‎②改变滑动变阻器R滑片的位置，重复①过程，分别记下U2、I2，…，Un、In；‎ ‎③描点作出U﹣I图象，根据图线斜率求出Rx的值．下列说法中正确的有　　。‎ A．图丁中的实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响 B．闭合S前，为保护G表，R1的滑片应移至最右端 C．G表示数为零时，电压表测量的是Rx两端电压 D．调节G表的示数为零时，R1的滑片应位于最左端 三、计算题（14+17分）‎ ‎11（14分）‎ 某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k = 1300 N/m，自然长度L0= 0. ‎5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积为S=‎0.5 m2‎，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R=1Ω，电源电动势E=12 V，内阻r=0.5Ω．合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1=3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数变为U2=2.0V，求：‎ ‎（1）金属杆单位长度的电阻；‎ ‎（2）此时作用在迎风板上的风力；‎ ‎（3）若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知装置所在处的空气密度为1. ‎3 kg/m3，求风速为多大？‎ 高三年物理试卷 第5页 共6页 ‎12.（17分）‎ 如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距为L。A1、A2上各有位置正对的小孔P、Q。两板间存在两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，水平面PQ和MN分别是两个磁场区的理想边界面。挡板A1的左侧是方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q的粒子从电场中的O点以大小为v0的初速度竖直向上射出，运动一段时间后从小孔P进入Ⅰ区，此时速度方向与竖直方向的夹角θ = 60º。粒子进入Ⅰ区运动之后，从PQ边界上的 C1点第一次离开Ⅰ区，C1点与挡板A1的距离为d，然后进入没有磁场的区域运动，从MN边界上的D1点（图中未画出）第一次进入Ⅱ区，D1点与挡板A1的距离为。不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。‎ ‎（1）求匀强电场中O、P两点间的电势差U和Ⅰ区的磁感应强度B1的大小；‎ ‎（2）已知，最后粒子恰好从小孔Q射出，求Ⅱ区的磁感应强度B2的大小可能是哪些值？‎ 高三年物理试卷 第6页 共6页 龙海二中2020学年第二学期期初考试 高三年级物理试题答题卷 ‎（考试时间：90分钟 总分：100分）‎ 一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。‎ 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答 案 二、填空题。每空3分 ‎9、（1）________________ （2）_____________ _____________________‎ ‎10、（2）___________ _____________ __________________________‎ ‎(3)_______________‎ 三、计算题（14+17分）‎ ‎11、‎ ‎_________________________________________________________________________‎ ‎12‎ 龙海二中2020学年第二学期期初考试 高三年级物理试卷答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ C A C D C B D A D B C ‎9 (1) C (2) ① 0.5‎ ‎10（2）乙，小于，电压表分流（3）AC ‎11(14分)解析：设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得：‎ （1） 无风时解得（2分）‎ 所以金属杆单位长度的电阻（2分）‎ ‎（2）有风时，即（2分）‎ 此时，弹簧长度压缩量x=L0 -L=0. ‎2 m，（2分）‎ 由平衡得此时风力为F=kx=260 N．（2分）‎ ‎(3)由动量定理得（2分）‎ ‎（1分）‎ 解得：v=‎20m/s（1分）‎ ‎12（1）粒子从O点运动到P点过程，由动能定理得 Ⅰ Ⅱ ‎① ‎ ‎ 在P点速度满足 ‎② ‎ ‎ 解得O、P两点间的电势差 ‎ ‎③ ‎ 粒子在Ⅰ区内做圆周运动，有 ‎④ ‎ ‎ 粒子运动情况如图，可得 ‎⑤ ‎ ‎ 解得Ⅰ区的磁感应强度 ‎⑥ ‎ ‎（2）粒子在Ⅱ区内做圆周运动，有 ‎⑦ ‎ ‎ 粒子运动情况如图，粒子完成一个完整的周期性运动，到达PQ边界的C2点时，与挡板A1的距离为 ‎⑧ ‎ ‎ 即 先不考虑粒子碰到挡板的情况下，恰好从小孔Q射出，有两种情况。‎ ‎（1）第一种情况是粒子斜向下射出小孔Q，对应的条件是 ‎ （n=1,2,3,……） ⑨ ‎ 将代入并整理可得 ‎⑩ ‎ ‎ 考虑到r2>0，则n>3‎ 再考虑粒子不能碰到挡板，则需满足条件 ‎⑾ ‎ ‎ 可解得 ‎ 综合以上条件，可知n只能取4和5两个值，即 和⑿ ‎ ‎ 解得Ⅱ区的磁感应强度大小的两个可能值是 ‎ 和⒀ ‎ ‎（2）第二种情况是粒子斜向上射出小孔Q，对应的条件是 ‎ （n=1,2,3,……） ⒁ ‎ 可得 ‎⒂ ‎ ‎ 考虑到r2>0，则n>3‎ 粒子不能碰到挡板A2，需满足条件 ‎⒃ ‎ ‎ 解得 ‎ 综合以上条件可知只能取n =4，即 ‎⒄ ‎ ‎ 解得Ⅱ区的磁感应强度大小的另一个可能值是 ‎ ‎⒅ ‎