【物理】福建省龙岩市2020届高三下学期3月教学质量检查（解析版）

【物理】福建省龙岩市2020届高三下学期3月教学质量检查（解析版）

福建省龙岩市2020届高三下学期3月教学质量检查 第Ⅰ卷 选择题（共126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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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，有选错的得0分 ‎1.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0=24m/s一前一后同向匀速行驶。甲车在前乙车在后。正常行驶时，两车间距为100m。某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，两车速度—时间图像如图所示，比较两车刹车过程，则（　　）‎ A. t=2s时，两车相距最远 B. 两车刹车过程中的平均速度均为12m/s C. 甲车的加速度大于乙车的加速度 D. 甲车的前进距离大于乙车的前进距离 ‎【答案】D ‎【详解】A．甲车在前乙车在后，之前乙车的速度大于甲车的速度，所以前两车距离越来越近，A错误；‎ B．图线和时间轴围成的面积为位移 平均速度 B错误，D正确。‎ C．图线斜率的物理意义为加速度，根据图像的倾斜程度可知，‎ 前甲车的加速度大于乙车的加速度，后甲车的加速度小于乙车的加速度，C错误。‎ 故选D。‎ ‎2.如图所示为一光电管电路图，滑动变阻器滑动触头P位于AB中点。开关S闭合后，用光照射光电管阴极K，电流表G指针无偏转。若要使电流表G指针偏转，可采取的措施是（　　）‎ A. 延长光照时间 B. 增大照射光强度 C. 用频率更高的光照射 D. 换用电动势更大的电源供电 ‎【答案】C ‎【详解】根据光电效应方程 结合题目可知光电效应的产生只和光的频率有关，根据电路结构可知光电管左端是正极，右端是负极，可知只能通过提高光的频率使电流表G指针偏转，ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎3.在学校举行的颠足球比赛中，小明在持续颠足球过程中脚部上下运动的幅度很小。如图所示，图示时刻足球恰好运动到最高点，则足球刚被颠起时的动能最接近下列哪个值（　　）‎ A. 0.3J B. 3J C. 30J D. 300J ‎【答案】B ‎【详解】足球运动高度约为人身高的一半，假设足球在空中运动过程中机械能守恒，则 ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎4.某电风扇挡位变换器的电路如图所示，它可视为一个可调压的理想变压器，总匝数为2000匝的线圈两端接交变电源，输入电压为(V)，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为200匝、600匝、1000匝、2000匝。电动机M的内阻r=8Ω、额定电压U=220V，额定功率P=110W，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 交变电源的频率为100Hz B. 当选择挡位3后，电动机两端的电压为110V C. 当由挡位3变为挡位2后，电风扇转速变快 D. 当选择挡位4后，电动机的输出功率为108W ‎【答案】D ‎【详解】A．交变电流的频率 A错误；‎ B．原线圈电压的有效值 当选择挡位3后，根据理想变压器的电压规律 解得电动机两端电压 B错误；‎ C．挡位3变为挡位2后，电动机两端电压减小，电风扇转速变慢，C错误；‎ D．当选择挡位4后，电动机两端的电压为，通过电动机的电流 电动机的输出功率 D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示（取x轴正方向为场强正方向），以下判断正确的是（　　）‎ A. Q1带正电、Q2带负电 B. Q1的电荷量是Q2的3倍 C. x轴上a处的电势比2a处的高 D. 带负电的试探电荷从a处移到3a处电场力做正功 ‎【答案】C ‎【详解】A．场强为正，所以为正电荷，在处合场强为0，根据场强的叠加法则可知也一定是正电荷，A错误；‎ B．根据点电荷的场强公式，在处合场强为0‎ 解得 B错误；‎ C．沿电场线方向电势降低，所以处的电势比处的高，C正确；‎ D．带负电的试探电荷从a处移到3a处，电场力的方向沿轴负方向，电场力做负功，D错误。故选C。‎ ‎6.粗糙的水平地面上放着一个质量为M、倾角为的斜面体，斜面部分光滑，底面与水平地面间的动摩擦因数为μ ‎，轻质弹簧一端与固定在斜面上的轻质挡板相连，另一端连接一质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k。斜面体在水平向右的恒力作用下，和小球一起以加速度a向右做匀加速直线运动（运动过程小球没离开斜面）。以下说法正确的是（　　）‎ A. 水平恒力大小为 B. 地面对斜面体的摩擦力为 C. 弹簧的形变量为 D. 斜面对小球的支持力为 ‎【答案】BC ‎【详解】AB．对系统受力分析，应用牛顿第二定律 解得 A错误，B正确；‎ CD．对小球应用牛顿第二定律，沿斜面和垂直斜面分解加速度，有 解得弹簧的形变量为 斜面对小球的支持力 C正确，D错误。故选BC。‎ ‎7.如图所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。相同的铜棒a、b平行地静止在导轨上且与导轨接触良好，每根铜棒的长度等于两导轨的间距、电阻为R、质量为m。现给铜棒a一个平行于导轨向右的瞬时冲量I，关于此后的过程，下列说法正确的是（　　）‎ A. 铜棒b中的最大电流为 B. 铜棒b的最大加速度为 C. 铜棒b获得的最大速度为 D. 铜棒b中产生最大焦耳热为 ‎【答案】CD ‎【详解】A．选取水平向右为正方向，根据动量定理求解a开始时速度 根据左手定则判断安培力，可知此后a导体棒做减速运动，b导体棒做加速运动，所以回路中的感应电动势最大值 通过b最大的感应电流 A错误；‎ B．根据牛顿第二定律，铜棒b的最大加速度 B错误；‎ C．两铜棒在任意时刻所受安培力等大反向，所以系统动量守恒，共速时b有最大速度 铜棒b的最大速度 C正确；‎ D．两铜棒共速后，回路中不再产生感应电流，则根据能量守恒定律，系统产生的热量 b棒上产生的热量 D正确。‎ 故选CD。‎ ‎8.2019年人类天文史上首张黑洞图片正式公布。在宇宙中当一颗恒星靠近黑洞时，黑洞和恒可以相互绕行，从而组成双星系统。在相互绕行的过程中，质量较大的恒星上的物质会逐渐被吸入到质量较小的黑洞中，从而被吞噬掉，黑洞吞噬恒星的过程也被称之为“潮汐瓦解事件”。天鹅座X-1就是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，如图所示。在刚开始吞噬的较短时间内，恒星和黑洞的距离不变，则在这段时间内，下列说法正确的是（　　）‎ A. 它们的万有引力大小变大 B. 它们的万有引力大小不变 C. 恒星做圆周运动的轨道半径将变大，线速度也变大 D. 恒星做圆周运动的轨道半径将变小，线速度也变小 ‎【答案】AC ‎【详解】AB．质量较大的和质量较小的之间的万有引力 结合数学知识可知时，有最大值，根据题意质量较小的黑洞吞噬质量较大的恒星，所以万有引力变大，A正确，B错误；‎ CD．对于两天体，万有引力提供向心力 解得两天体质量表达式 两天体总质量表达式 两天体的总质量不变，天体之间的距离不变，所以天体运动的周期不变，较小质量的黑洞质量增大，所以恒星的圆周运动的半径增大，根据 可知恒星的线速度增大，C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个考题考生都必须作答，第13~16题为选考题，考生根据要求作答 ‎（一）必考题 ‎9.在“验证动量守恒定律”的实验中。实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况如图所示，回答下列问题：‎ ‎(1)本实验需要测量的物理量是 ______（填选项前的字母）。‎ A.小球的质量ma、mb B.小球离开斜槽后飞行的时间ta、tb C.小球离开斜槽后飞行的水平射程xA、xB、xC D.槽口到水平地面的竖直高度H ‎(2)实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的是________。‎ ‎(3)放置被碰小球b前后，小球a的落点位置为分别为图中的_______和______。‎ ‎【答案】(1) AC (2). 为了保证小球每次平抛的初速度相同 (3) B A ‎【详解】(1)[1]开始时不放b球，让a球从某一高度静止释放，平抛的初速度为，落到B点，放上b球后，让a球从同一高度静止释放，碰撞后，a球落以初速度平抛落在A点，b球以初速度平抛落在C点，根据动量守恒定律 小球平抛运动竖直方向上的高度相同，根据 可知小球落地时间相同，动量守恒的方程两边同时乘以时间 转化为平抛运动的水平位移，即验证动量守恒的方程为 所以需要测量两小球的质量和小球平抛落地的水平位移，AC正确，BD错误。故选AC。‎ ‎(2)[2]保持小球a从同一高度释放的目的是为了保证小球每次平抛的初速度相同。‎ ‎(3)[3][4]根据(1)中分析可知放置被碰小球b前后，小球a的落点位置为分别为图中的B和A。‎ ‎10.某学校进行“测量电压表的内阻RV”的实验竞赛，实验室提供的器材如下：‎ A.待测电压表V（量程3V，内阻约3000Ω）‎ B.电源E（电动势约6V，内阻很小）‎ C.电流表A1（量程10mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程1mA，内阻约500Ω）‎ D.电压表V1（量程2V，内阻RV1＝2000Ω）；电压表V2（量程6V，内阻约6000Ω）‎ E.电阻箱R1（9999.9Ω，2A）‎ F.滑动变阻器R2（最大阻值10Ω，2A）‎ G.导线、单刀单掷开关S若干 ‎(1)竞赛的第一部分内容是用如图所示的电路测量待测电压表内阻，测量的主要步骤如下：‎ a.按电路图连接电路 b.将电阻箱阻值调到最大 c.闭合开关S，调节电阻箱的阻值，使电压表指针半偏 d.记下此时电阻箱的阻值Ra e.再调节电阻箱的阻值，使电压表指针满偏，记下此时电阻箱的阻值Rb 回答下列问题：‎ ‎①电压表内阻的测量值表达式RV=___________（用测出的数据表示）。‎ ‎②电源的内阻对测量结果的影响是_____。‎ A.没有影响 B.使测量值偏大 C.使测量值偏小 D.不能确定 ‎(2)竞赛第二部分内容是用实验室提供的器材，再设计出（除半偏法外的）一个测量电压表内阻的方法。把设计出的电路画在方框中______，并标出所用电表的标号（如A1、A2等）。‎ ‎【答案】(1). B (2). ‎ ‎【解析】‎ 详解】(1)①[1]电压表指针半偏时，根据分压规律 电压表满偏时 两式相比 忽略电源内阻，解得电压表内阻为 ‎②[2]根据上述分析可知电源的内阻对测量结果的影响是使测量值偏大，ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎(2)[3]电路图如图：‎ 采用分压的方式接入电路，调节滑动变阻器使示数为，待测电压表示数为，根据串联电路分压规律 解得 ‎11.小明同学将“打夯”的情境简化成如图所示的过程：放置于水平地面的平底重物，两人同时通过绳子对重物各施加一个拉力，拉力大小均为，方向均与竖直方向成，两人同时作用t=0.4s后停止施力。一段时间后重物落下，重物砸入地面之下的距离s=4cm。已知重物的质量为m=48kg，所受空气阻力忽略不计，重力加速度取，。求：‎ ‎(1)重物上升的时间；‎ ‎(2)重物砸入地面的过程中，重物对地面的平均冲击力大小。‎ ‎【答案】(1)0.6s；(2)7680N ‎【详解】(1)对重物上升过程，选取竖直向上为正方向，由动量定理得 解得重物上升的时间 ‎(2)从重物上升到刚撤去拉力，重物上升。由动量定理得 从重物上升到砸入地下，由动能定理得 解得 据牛顿第三定律，重物对地面的平均冲击力大小 ‎12.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成，如图甲所示。大量电子由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿板间距为d的平行极板正中间射入偏转电场，在偏转电场中运动T时间后，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的竖直宽度足够大、水平宽度为L，电子最后打在竖直放置的荧光屏上。已知两板间所加电压随时间变化规律如图乙所示，电压最大值为U0、周期为T；电子的质量为m、电荷量为e，其重力不计，所有电子均能从两板间通过。‎ ‎(1)求t=0时刻进入偏转电场的电子在离开偏转电场时的位置到的距离y；‎ ‎(2)要使电子能垂直打在荧光屏上 ‎①求匀强磁场的磁感应强度B；‎ ‎②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度。‎ ‎【答案】(1)；(2)①，②‎ ‎【详解】(1)从0时刻进入偏转电场的电子，沿电场方向的分运动先做匀加速后做匀速运动。在电场线方向上前半个周期做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度 末速度 竖直位移 后半个周期做匀速直线运动，竖直位移 电子在离开偏转电场时的位置到的距离有 联立方程解得 ‎(2)①设电子从偏转电场中射出时的偏向角为，电子离开偏转电场时的速度为，电子在磁场中做匀速圆周运动半径为，如图： ‎ 则粒子进入磁场时的速度 在磁场中，洛伦兹力提供向心力 电子垂直打在荧光屏上，根据几何关系可知 联立方程解得 ‎②由于各个时刻从偏转电场中射出的电子的速度大小相等，方向相同，因此电子进入磁场后做圆周运动的半径也相同，都能垂直打在荧光屏上，如图：‎ 从、…等时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的位置到的距离最小，设为 ‎，则 电子离开偏转电场时最远位置和最近位置之间的距离 电子垂直打在荧光屏上的电子束的宽度为 联立方程解得 三、选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理—选修3-3】‎ ‎13.某一定质量的理想气体由状态A等压变化到B，再由状态B等容变化到C，气体的压强p与体积V的变化关系如图所示。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 气体在状态C时的温度比A高 B. 气体由状态A变化到B的过程中外界对气体做功 C. 气体由状态A变化到C的过程中内能增加 D. 气体由状态A变化到C的过程中放出热量 E. 若气体由状态A沿不同的过程变化到C，气体内能变化都相同 ‎【答案】ACE ‎【详解】A．根据理想气体状态方程 结合图中数据可知状态C的温度高于状态A的温度，A正确；‎ B．气体由状态A变化到B的过程中体积膨胀，气体对外界做功，B错误；‎ C．理想气体的内能由温度决定，气体由状态A变化到C的过程中温度升高，内能增加，C正确；‎ D．根据热力学第一定律 气体由状态A变化到C的过程中，温度升高，取正，体积膨胀对外做功，取负，所以取正，气体一定吸收热量，D错误；‎ E．理想气体的内能由温度决定，所以气体由状态A沿不同的过程变化到C，气体内能变化都相同，E正确。‎ 故选ACE。‎ ‎14.如图所示，一个内壁光滑、密闭性能良好的绝热汽缸，开口向下竖直吊在天花板下，开口处有水平卡环（阻止活塞从汽缸口脱落）。质量与厚度均不计的绝热活塞横截面积S＝2×10－3m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，气体温度T0=300K。此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm，活塞距汽缸口卡环上端距离l=10cm，汽缸所处大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎(1)若对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，使汽缸内气体处环境温度升高到T1=320K，求此时活塞与汽缸底部之间的距离；‎ ‎(2)若保持汽缸处温度为T1=320K，将质量为m＝10kg的物块挂在活塞中央位置上，求活塞静止时，活塞下移的距离。‎ ‎【答案】(1)25.6cm；(2)8.4cm ‎【详解】(1)加热过程中缸内气体压强不变体积增大，设温度达到 时活塞到汽缸底的距离为，根据盖•吕萨克定律有 解得 ‎(2)挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞没到缸口，与汽缸底部之间距离为，此时活塞平衡 该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有 代入数据解得 因 超过了汽缸的高度，活塞最后静止在汽缸口，活塞只能下移 ‎【物理—选修3-4】‎ ‎15.一列频率为20Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图所示，此时平衡位置在x1=3m处的质点M恰好开始振动。已知波源的平衡位置在O点，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 该波波长为3m B. 该波的传播速度为40m/s C. 波源开始振动时的方向沿y轴负向 D. 质点M的振动方程为y=0.05sin40πt（m）‎ E. 经过0.4s，平衡位置在x2=19m的质点N恰好开始振动 ‎【答案】BDE ‎【详解】A．根据波形图可知波长 A错误；‎ B．计算波速 B正确；‎ C．根据同侧法可知质点的起振方向沿轴正方向，所以波源的起振方向也沿着轴正方向，C错误；‎ D．质点的振幅为 简谐振动的“圆频率”‎ 所以质点振动方程为 D正确；‎ E．两质点平衡位置的距离为 根据波形平移法可知点起振需要时间 E正确。‎ 故选BDE。‎ ‎16.如图所示，MN是一个水平光屏，多边形ACBOA为某种透明介质的截面图。为等腰直角三角形，BC为半径R=8cm的四分之一圆弧，AB与光屏MN垂直并接触于A 点。一束紫光以入射角i射向AB面上的O点，能在光屏MN上出现两个亮斑，AN上的亮斑为P1（未画出），AM上的亮斑为P2（未画出），已知该介质对紫光的折射率为。‎ ‎(1)当入射角i=30°时，求AN上的亮斑P1到A点的距离x1；‎ ‎(2)逐渐增大入射角i，当AN上的亮斑P1刚消失时，求此时AM上的亮斑P2到A点的距离x2。‎ ‎【答案】(1)8cm；(2)8cm ‎【详解】(1)根据题意画出光路图：‎ 设分界面上的折射角为，根据折射定律 解得 在中 解得 ‎(2)当光在面上的入射角满足 上的亮斑刚消失设紫光的临界角为，画出光路图 则有 当时，面上反射角，反射光线垂直射到面上后入射到上，则 解得