河北省大名县一中2020届高三物理上学期期末强化训练试题（六）

河北省大名县一中2020届高三物理上学期期末强化训练试题（六）

河北省大名县一中 2020 届高三物理上学期期末强化训练试题（六） 一、选择题：(本大题共 14 小题，在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项 符合题目要求，每小题 3 分.第 9~14 题有多项符合题目要求.全部选对的得 4 分，选 对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分.) 1．1934 年，约里奥-居里夫妇用 α 粒子轰击铝核 ，产生了第一个人工放射性 核素 X： 。X 的原子序数和质量数分别为（ ） A. 15 和 28 B. 15 和 30 C. 16 和 30 D. 17 和 31 2. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的 v 一 t 图像如图 1 所示，下列 说法正确的是： （ ） 图 1 A．乙物体先向负方向运动，t1 时刻以后反向向正方向运动 B．t2 时刻，乙物体追上甲 C．t1 时刻，两者相距最远 D．0～t2 时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大 3. 如图 2，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上， 整个系统处于静止状态。若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、 f2 和 f3 表示。则：（） 图 2 A．f1=0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2=0，f3=0 C．f1≠0，f2≠0，f3=0 D．f1≠0，f2≠0，f3≠0 4. 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为 16 m 的路程，第一段用时 4 s， 第二段用时 2 s，则物体的加速度是(　　) A.2 3 m/s2 B.4 3 m/s2 C.8 9 m/s2 D.16 9 m/s2 5. 如图 3，一宇宙飞船在轨道半径为 R 的近地圆轨道Ⅰ上围绕地球运行，经变 轨后进入椭圆轨道Ⅱ运行。已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为 3.5R，下列 说法正确的是：（ ） 图 3 A．飞船在轨道Ⅱ运行周期比在轨道Ⅰ运行周期小 B．飞船在椭圆轨道远地点的速率是近地点的 3.5 倍 C．飞船从轨道Ⅰ变轨进入到轨道Ⅱ的过程中机械能变大 D．飞船从近地点向远地点运动的过程中机械能不断增大 6. 在 2020 年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风 力作用下漂浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中(　　) A．失重且机械能增加 B．失重且机械能减少 C．超重且机械能增加 D．超重且机械能减少 7. 质量为 M 的小船在静止水面上以速率 v0 向右匀速行驶，一质量为 m 的救生员站在 船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中，则救生员跃 出后小船的速率为（ ） A．v0+ v. B．v0- v C．v0+ (v0+v) D．v0+ (v0-v)v 8. 如图 4 所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属 外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两 板间的电场强度，Ep 表示点电荷在 P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保 持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中 虚线位置，则(　　) 图 4 A．θ增大，E 增大 B．θ增大，Ep 不变 C．θ减小，Ep 增大 D．θ减小，E 不变 9. 如图 5 所示，理想变压器原、副线圈接有额定电压均为 20 V 的灯泡 a 和 b。 当输入 u＝220 2sin 100πt 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 10∶1 M m M m M m M m 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 10. 如图6，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2 中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀 强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点 的磁感应强度大小分别为 和 ，方向也垂直于纸面向外。则（ ） 图 6 A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 0 1 3 B 0 1 2 B 0 7 12 B 0 1 12 B 0 1 12 B D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为 11. 如图7所示，电动势为E，内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、定值电 阻R3、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路，图中电压表为理想电压表， 当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时，则 (　　) 图 7 A．电流表读数增大 B．电容器带电荷量增加 C．R2 消耗的功率减小 D．电压表与电流表示数变化量之比不变 12.如图 8 所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面 向外、向里和向外，磁场宽度均为 L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为 L 的 正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F 使线框以 速度 v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电 动势 E 为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量 ф 为正值，外力 F 向右为正。则以下 能反映线框中的磁通量 ф、感应电动势 E、外力 F 和电功率 P 随时间变化规律图象 的是： （ ） 0 7 12 B 图 8 13. 如图 9 所示，以直角三角形 AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为 B，∠ A＝60°，AO＝L.在 O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒 子的比荷为 q/m，发射速度大小都为 v0，且满足 v0＝ ，发射方向由图中的角度θ 表示．对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用)，下列说法正确的是： （ ） m aqB 图 9 A．粒子有可能打到 A 点 B．以 θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C．以 θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等 D．在 AC 边界上只有一半区域有粒子射出 14. 如图 10 所示，质量为 3m 的重物与一质量为 m 的线框用一根绝缘细线连接起来， 挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框的横边边长为 L，水平方向匀强磁场的磁 感应强度为 B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为 h。初始时刻，磁场的下边 缘和线框上边缘的高度差为 2h，将重物从静止开始释放，线框上边缘刚进磁场时， 恰好做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计。则下列说法中正确的是 (　　) 图 10 A．线框进入磁场时的速度为 2gh B．线框的电阻为B2L2 2mg 2gh C．线框通过磁场的过程中产生的热量 Q＝2mgh D．线框通过磁场的过程中产生的热量 Q＝4mgh 二．实验题（共 12 分） 15. (4 分，每问 2 分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如 图 11 甲所示的装置完成实验，橡皮条的一端 C 固定在木板上，用两只弹簧测力计把 橡皮条的另一端拉到某一确定的 O 点． (1)则下列叙述正确的是(　　) A．该实验中 CO 的拉力是合力，AO 和 BO 的拉力是分力 B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 C．实验中 AO 和 BO 的夹角应尽可能大 D．在实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力 计的刻度线 (2)对数据处理后得到如图 11 乙所示的图线，则 F 与 F′两力中，方向一定沿 CO 方向的是____________． 　　　　　　　甲　　　　　　　　　乙 图 11 16. （8 分，每小题 2 分）用如图 12 所示电路测量电源的电动势和内阻．实验 器材：待测电源(电动势约 3 V，内阻约 2 Ω)，保护电阻 R1(阻值 10 Ω)和 R2(阻值 5 Ω)，滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干． 实验主要步骤： (i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； (ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表 的示数 I； (iii)以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U-I 图线(U、I 都用国际单位)； (iv)求出 U-I 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a. 图 12 回答下列问题： (1)电压表最好选用________；电流表最好选用________． A．电压表(0～3 V，内阻约 15 kΩ) B．电压表(0～3 V，内阻约 3 kΩ) C．电流表(0～200 mA，内阻约 2 Ω) D．电流表(0～30 mA，内阻约 2 Ω) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变 阻器接线柱连接情况是________． A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端 接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端 接线柱 (3)选用 k、a、R1 和 R2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E＝________， r＝________，代入数值可得 E 和 r 的测量值． 三．计算题 17. （8 分）一辆长途客车正在以 v0=20 m/s 的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正 前方 x=34 m 处有一只小狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。若从司机看见小狗 开始计时(t=0),客车的速度—时间图象如图乙所示,求: (1)客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离; (2)客车制动时的加速度; (3)若小狗正以 v1=4 m/s 的速度与长途客车同向奔跑,问小狗能否摆脱被撞的噩运? 18.（8 分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 ，间 距为 d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直．质 量为 m 的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为 s，导轨与外接电源相连，使 金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度 a 沿导轨匀加速下滑，金属棒中 的电流始终保持恒定，重力加速度为 g．求下滑到底端的过程中，金属棒 θ （1）末速度的大小 v； （2）通过的电流大小 I； （3）通过的电荷量 Q． 19.（12 分）某高中物理实验课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和 磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理简化示意图如图所示。AB、CD 间的区域有 竖直向上的匀强电场，在 CD 的右侧有一与 CD 相切于 M 点的圆形有界匀强磁场，磁 场方向垂直于纸面。一带正电粒子自 O 点以水平初速度 v0 正对 P 点进入该电场后， 从 M 点飞离 CD 边界，再经磁场偏转后又从 N 点垂直于 CD 边界回到电场区域，并恰 能返回 O 点。已知 OP 间距离为 d，粒子质量为 m，电荷量为 q，电场强度大小 E＝ 3mv02 qd ，粒子重力不计。求： (1)粒子从 M 点飞离 CD 边界时的速度大小； (2)P、N 两点间的距离； (3)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径。 四．选考题：共 12 分。请考生从 2 道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做 的第一题计分。 20．[物理—选修 3-3]（12 分） （1）、（5 分）如图，一定量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p-V 图中从 a 到 b 的直线所示。在此过程中______。（选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分：每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。 A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功 （2）（7 分）.在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两 端各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为 l1=18.0 cm 和 l2=12.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。现将 U 形管缓慢平放在水 平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求 U 形管平放时两边空气柱 的长度。在整个过程中，气体温度不变。 21. [物理—选修 3-4]（12 分） （1）（5 分）.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，在 t=0 和 t=0.20 s 时的波形 分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期 T>0.20 s。下列说法正确的 是______（选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分：每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。 A．波速为 0.40 m/s B．波长为 0.08 m C．x=0.08 m 的质点在 t=0.70 s 时位于波谷 D．x=0.08 m 的质点在 t=0.12 s 时位于波谷 E．若此波传入另一介质中其波速变为 0.80 m/s，则它在该介质中的波长为 0.32 m （2）（7 分）. 如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中 O 点)，然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于 AC 边上。D 位于 AB 边上，过 D 点做 AC 边的垂线交 AC 于 F。该同学在 D 点正上方向下 顺着直线 DF 的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射) 2020 年质检前物理（三）答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B D C B C B C D AD AC ACD ABD AD ABD 15. (1)BD　（2 分） (2)F′（2 分） 16. [答案] (1)A（1 分） C（1 分） (2)C　（2 分） (3)ka （2 分）　k－R2 （2 分） [解析] (1)电压表内阻越大，分得的电流越小，误差也就越小，所以选内阻较 大的 A 电压表；当滑动变阻器接入电路阻值最小时通过电流表电流最大，此时通过 电流表电流大小约为 I＝ E R1＋R2＋r≈176 mA，所以选量程为 200 mA 的 C 电流表． (2)由电路分析可知，滑片从左向右滑动，电压表示数变大，意味着滑动变阻 器接入电路部分的阻值增大，一导线接金属杆左端，一导线接电阻丝左端，则滑片 从左向右滑动时阻值增大，符合题意． (3)由 E＝U＋I(r＋R2)，得 U＝－I(r＋R2)＋E，对比 U­I 图线可知，图像斜率 的绝对值 k＝r＋R2，所以电源内阻 r＝k－R2；令 U＝0，得 I＝ E r＋R2＝E k，图线在横 轴上的截距为 a，所以 a＝I＝E k，则 E＝ka. 17. 解析(1)由题图乙可知,客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距 离 x=20 m/s×0.5 s+ ×20 m/s×(4.5 s-0.5 s)=50 m （2 分） (2)客车制动时的加速度 a= m/s2=-5 m/s2 （1 分） (3)客车由 v0=20 m/s 减速到 v1=4 m/s 时,需要的时间 t= =3.2 s （1 分） 司 机 从 看 到 小 狗 到 速 度 减 为 v1=4 m/s 所 通 过 的 位 移 为 x1=v0t1+ =20×0.5 m+ m=48.4 m （2 分） 而小狗通过的位移为 x2=v1(t1+t)=4×(0.5+3.2) m=14.8 m （1 分） 因为 14.8 m+34 m>48.4 m,所以小狗不会被撞上。 （1 分） 答案(1)50 m　(2)-5 m/s2　(3)小狗不会被撞上 18. 【答案】（1）匀加速直线运动 v2=2as （1 分） 解得 （1 分） （2）安培力 F 安=IdB （1 分） 金属棒所受合力 （1 分） 牛顿运动定律 F=ma 解得 （1 分） （3）运动时间 （1 分） 2v as= –F mgsin Fθ= 安 –m gsinI d a B θ= （ ） vt a = 电荷量 Q=It （1 分） 解得 （1 分） 19. 解析：(1)据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示： 粒子在电场中做类平抛运动，粒子从 O 点到 M 点所用时间： t1＝ d v0， （1 分） 粒子在电场中的加速度： a＝Eq m ＝ 3v02 d （1 分） 粒子在 M 点时竖直方向的速度：vy＝at1＝ 3v0， （1 分） 粒子在 M 点时的速度大小：v＝ v02＋vy2＝2v0 （1 分） 速度偏转角正切：tan θ＝vy v0＝ 3，故 θ＝60°。 (2)粒子从 N 点到 O 点时间：t2＝ d 2v0， （1 分） 粒子从 N 点到 O 点过程竖直方向的位移：y＝1 2at22 （1 分） 故 P、N 两点间的距离为：PN＝y＝ 3 8 d。 （1 分） (3)设粒子在匀强磁场中的轨迹半径为 R， 由几何关系得：Rcos θ＋R＝PN＋PM＝5 3 8 d， （1 分） 其中 PM＝1 2at12， 可得半径：R＝5 3 12 d （1 分） 由 qvB＝mv2 R ， 2 sinasm g aQ dBa θ −= （ ） 得：R＝mv qB，解得：B＝8 3mv0 5qd 。 （1 分） 由几何知识确定匀强磁场的半径为：R′＝2Rsin θ， （1 分） 即 R′＝5 4d。 （1 分） 答案：(1)2v0　(2) 3 8 d　(3)8 3mv0 5qd 　5 4d 20.（1）. 【答案】BCD 【解析】试题分析本题考查对一定质量的理想气体的 p——V 图线的理解、理想气体 状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。 解析 一定质量的理想气体从 a 到 b 的过程，由理想气体状态方程 paVa/Ta=pbVb/Tb 可知，Tb>Ta，即气体的温度一直升高，选项 A 错误；根据理想气体的内能只与温度 有关，可知气体的内能一直增加，选项 B 正确；由于从 a 到 b 的过程中气体的体积 增大，所以气体一直对外做功，选项 C 正确；根据热力学第一定律，从 a 到 b 的过 程中，气体一直从外界吸热，选项 D 正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部 分对外做功，选项 E 错误。 （2）. 【答案】7.5 cm 【解析】试题分析 本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。 解析 设 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为 p1 和 p2。U 形管水平 放置时，两边气体压强相等，设为 p，此时原左、右两边气体长度分别变为 l1′和 l2′。由力的平衡条件有 ① （ 2 分） 式中 为水银密度，g 为重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1=pl1′ ② （1 分） p2l2=pl2′ ③ （1 分） l1′–l1=l2–l2′ ④ （1 分） 由①②③④式和题给条件得 l1′=22.5 cm ⑤ （1 分） l2′=7.5 cm ⑥ （1 分） 21.（1）【答案】ACE （2）. 【答案】 【解析】试题分析 本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。 解析 过 D 点作 AB 边的发现 ，连接 OD，则 为 O 点发出的光纤在 D 点的 入射角；设该光线在 D 点的折射角为 β，如图所示。根据折射定律有 ① （1 分） 式中 n 为三棱镜的折射率 由几何关系可知 ② （1 分） ③ （1 分） 在 中有 ④ （1 分） 由③④式和题给条件得 ⑤ （1 分） 根据题给条件可知， 为等腰三角形，有 ⑥ （1 分） 由①②⑥式得 ⑦ （1 分）