【物理】浙江省湖州、衢州、丽水三地市2020届高三上学期教学质量检测试卷（解析版）

【物理】浙江省湖州、衢州、丽水三地市2020届高三上学期教学质量检测试卷（解析版）

浙江省湖州、衢州、丽水三地市2020届高三上学期 教学质量检测试卷 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1.下列关于物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的是 A. 卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量 B. 奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应 C. 法拉第通过实验研究，发现了电磁感应现象 D. 牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了引力常量．故A不符合题意．‎ B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场．故B不符合题意． C．法拉第发现电磁感应现象，而纽曼与韦伯通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律，人们为纪念他，从而命名为法拉第电磁感应定律．故C不符合题意． D．伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因．故D符合题意．‎ ‎2.如图所示小王同学双手握单杠，身体伸直做小幅摆动，关于此过程以下说法正确的是 A. 小王同学可视为质点 B. 衣服上钮扣和鞋子的线速度相同 C. 摆到竖直位置时最容易掉落 D. 两手握的距离越大越省力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小王同学围绕单杠做圆周运动，身体各部分的运动情况不同，不能看做质点．故A错误． B．由题意知身体各部分的角速度相等，衣服上钮扣和鞋子到圆心即单杠的距离不相等，所以线速度v=ωr 不相等．故B错误． C．小王同学摆到竖直位置时速度最大，需要的向心力最大，最容易掉落．故C正确． D．做圆周运动的向心力由量手臂的拉力的合力提供，在合力一定的情况下，两力的夹角越大，两力越大，不省力．故D错误．‎ ‎3.如图所示，质量为、，电量大小为、的两小球，用绝缘丝线悬于同一点，静止后它们恰好位于同一水平面上，细线与竖直方向夹角分别为、，则 A. 若，，则 B. 若，，则 C. 若，，则 D. 若，则 ‎【答案】D ‎【详解】对两小球受力分析，如图所示： 根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cosα，m2g=F2cosβ，由于 F1=F2，若m1=m2．则有：α=β；若m1＞m2．则有α＜β，根据题意无法知道带电量q1、q2的关系．‎ A．若，，则．故A不符合题意． ‎ B．若，，则．故B不符合题意．‎ C．若，，则．故C不符合题意． ‎ D．若，则．故D符合题意．‎ ‎4.我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功发射天绘一号03星并组网运行．实施全球精确定位，实现了的高地面像元分辨率、单台相机地面覆盖宽度．卫星轨道倾角97.3°，其在高的轨道上（已知地球表面加速度g，地球半径R）．由此我们可知 A. 天绘一号03星地球同步卫星 B. 天绘一号03星是椭圆轨道卫星 C. 天绘一号03星的加速度大小 D. 天绘一号03星的向心力大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．同步卫星的距地面的高度约为36000km，大于天绘一号03星的距地高度500km，所以天绘一号03星不是地球同步卫星．故A不符合题意． B．天绘一号03星绕地球做匀速圆周运动，轨道是圆．故B不符合题意．‎ C．天绘一号03星受到的万有引力提供向心力：，其中GM=gR2，联立解得：‎ 根据题干信息可以求出天绘一号03星的加速度大小．故C符合题意． D．天绘一号03星的质量未知，受到的向心力无法求出．故D不符合题意．‎ ‎5.传送机的皮带与水平方向的夹角为α，如图所示，将质量为m的滑块放在皮带上，随皮带保持相对静止一起向下以加速度a(a>gsinα)做匀加速直线运动，则下列关于滑块在运动过程中的说法正确的是( )‎ A. 支持力与静摩擦力的合力大小等于mg B. 静摩擦力对滑块一定做正功 C. 静摩擦力的大小可能等于mgsinα D. 皮带与滑块的动摩擦因数一定大于tanα ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于滑块做匀变速运动，合力不为零，则导致支持力与静摩擦力的合力大小可能不等于，故A错误； B、由牛顿第二定律列方程得：，故静摩擦力的方向一定沿皮带向下，静摩擦力对滑块做正功，当加速度等于时，小物块受到的静摩擦力的大小等于，故B C正确； D、若传送带的速度较大，使的物块有向上运动的趋势，受到的静摩擦力向下，皮带与滑块的动摩擦因数可以小于，D错误．‎ ‎6.一条水平放置的细水管，横截面积，距地面高．水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离约为．假设管口横截面上各处水的速度都相同，则每秒内从管口射出的水的体积约为 A. 400mL B. 500mL C. 600mL D. 700mL ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，可得：‎ 则水平抛运动的初速度为：‎ ‎ ‎ 流量为：‎ A．400mL．故A符合题意． ‎ B．500mL．故B不符合题意． ‎ C．600mL．故C不符合题意． ‎ D．700mL．故D不符合题意．‎ ‎7.半球形陶罐固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一小物块掉落在陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g．下列说法正确的是 A. 小物块向心力由重力沿切线方向的分力提供 B. 转台转速增大，未硬化的罐口最容易变形 C. 小物块转动的角速度小于转台的角速度 D. 转台转速减小过程，小物块受到的摩擦力方向始终不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小物块受重力、支持力、还可能有摩擦力，需要的向心力由合力提供．故A错误． B．根据向心力公式：，可知转台转速增大，需要的向心力大，罐口若没有硬化，则容易因为需要的向心力变大，而提供的向心力不足而变形．故B正确． C．小物块相对罐壁静止，它们的角速度相等．故C错误． D．当小物块所受的摩擦力沿切线方向向下，随着角速度的减小，小物块的摩擦力会减小，再反向沿切线方向向上．故D错误．‎ ‎8. 如图所示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中(　　)‎ A. 升降机的速度不断减小 B. 升降机的加速度不断变大 C. 升降机的加速度最大值等于重力加速度值 D. 升降机的加速度最大值大于重力加速度值 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：从弹簧接触地面开始分析，升降机做简谐运动(简化为如图中小球的运动)，在升降机从A→O过程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g减小到零，当升降机运动到A的对称点A′点(OA＝OA′)时，速度也变为v1(方向竖直向下)，加速度为g(方向竖直向上)，升降机从O→A′点的运动过程中，速度由最大vm减小到v1，加速度由零增大到g，从A′点运动到最低点B的过程中，速度由v1减小到零，加速度由g增大到a(a>g)，故答案为C选项．‎ 考点：考查牛顿第二定律 点评：本题难度较小，能够将实际问题抽象成已知的模型，利用简谐运动的对称性巧妙的求出结果 ‎9.介质中坐标原点0处波源在t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如题图所示．下列能描述x0处质点振动的图象是( )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．从波形图可以看出，L=3λ，t0时刻传到x=L处，说明t0=3T．简谐波沿x轴正向传播，根据波动和振动关系可知：在t0时刻x=L处质点的运动方向和波源在t=0时刻的运动方向相同是沿y轴的负方向的，即每一个质点的起振方向都是沿y轴的负方向的．故AB不符合题意．‎ CD．由于λ＜x0＜λ，说明在T＜t＜T时间内x0处质点没有振动，所以在t0时刻x0处质点的振动时间是(3T− T)＜(t0−t) ＜(3−T)，即T＜(t0−t) ＜2T，即振动图象中t0时刻前有少于2个多于个的完整b波形．故C符合题意，D不符合题意．‎ 点睛： ‎ ‎10.如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径水平．质量为m的物块（可视为质点）自P点上方处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道．已知物块第一次飞离Q点后上升的最大高度为R，N点为轨道最低点．用W表示物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功（不计空气阻力）．则 A. ，物块第一次回落后恰能返回到P点 B. ，物块第一次回落后恰能返回到P点 C. ，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离 D. ，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】质点从静止下落到飞离Q点后上升的最大高度的过程应用动能定理：，可得摩擦力做的功为：‎ 由于质点从Q返回到N点的过程与从P运动到N的过程相比，经过同一高度点的速度小，向心力小，则轨道对质点的支持力小，摩擦力也小，所以有：WfPN＞WfQN．物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，由上可知质点从Q返回到P点的过程中摩擦力做功小于，从右侧最高点返回到P点根据动能定理：，可知v＞0，所以质点到达P后，继续上升一段距离．‎ A．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故A不符合题意．‎ B．，物块第一次回落后恰能返回到P点．故B不符合题意．‎ C．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故C不符合题意．‎ D．，物块第一次回落，经P点后，将继续上升一段距离．故D符合题意．‎ 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎11.图中为一理想变压器，原副线圈的总匝数比为1：2，其原线圈与一电压有效值恒为的交流电源相连，P为滑动触头．现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，直至“”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止．表示副线圈两端的总电压，表示灯泡两端的电压，用表示流过副线圈的电流，表示流过灯泡的电流，（这里、、、‎ 均指有效值）．下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．变压器的电压与匝数成正比，原线圈和副线圈的总的匝数是不变的，输入的电压也不变，所以副线圈的总电压的大小也不变．故A不符合题意．‎ BD．表示流过副线圈的电流I1，和表示流过灯泡的电流I2，大小是相等的，但是灯泡的电阻随着温度的增加而变大，所以电流随着电压的增大的程度逐渐减小．故B不符合题意，D符合题意．‎ C．由于P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈缓慢匀速上滑，所以副线圈的有效的匝数逐渐的增加，即副线圈的电压也是逐渐的增加，所以灯泡的电压也也是逐渐增加的．故C符合题意．‎ ‎12.下列说法正确的是 A. 在康普顿效应中，有些散射光的波长变长 B. 光电效应实验中，遏止电压与光的强度有关 C. 氢原子在的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 D. 在光的双缝干涉实验中，某一个光子在光屏上的落点是无法预测的 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据知波长增大．故A符合题意．‎ B．根据光电效应方程Ekm=eUc=hγ-W0，知遏止电压与入射光频率、逸出功有关，与入射光的强度无关．故B不符合题意．‎ C．氢原子在n=2能级时，吸收的能量需大于等于3.4eV，才能发生电离．故C不符合题意．‎ D．光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性，所以某一个光子在光屏上的落点是无法预测的．故D符合题意．‎ ‎13.一束由红光a和紫光b组成的复色光沿平行于等腰梯形棱镜底面方向入射，出射光线方向与入射光线平行，如图所示．则下列光路正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】红光a比紫光b的频率小，所以红光的折射率小于紫光的折射率，即n紫＞n红，如图所示：‎ 红光和紫光的折射角不同，光线会分开，在底边发生全反射后从右侧射出，射出的光线b光在上面、a光在下面．故BD正确，AC错误．‎ ‎14.太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料．在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加．现有一艘质量为m的太阳帆飞船在太空中运行，某时刻帆面与太阳光垂直．设帆面100%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量为，已知太阳辐射的光子的波长均近似取为.不计太阳光反射时频率的变化，已知普朗克常量为h，光速为c．则 A. 飞船获得的能量为 B. 光子的平均能量为的 C. 每秒射到帆面上的光子数 D. 此时飞船获得的加速度为 ‎【答案】BCD ‎【详解】ABC．每秒光照射到帆面上的能量 E=E0S，光子能量，所以每秒射到帆面上的光子数：．故A错误，BC正确．‎ D．每个光子的动量，光射到帆面被反弹，且光能100%的反射太阳光，由动量定理，有：Ft=2Ntp×100%，对飞船，由牛顿第二定律，有：F=ma，联立可得：，故D正确．‎ 三、非选择题（本题共5小题，共54分）‎ ‎15.某学习小组想做“测量一节干电池的电动势及内阻”的实验．‎ ‎（1）该小组分配到的器材中，有两个由相同电阻丝绕制而成的滑动变阻器，阻值分别为、，但变阻器阻值标签模糊，无法识别．则根据已有知识并结合图（a），本实验应选择的变阻器是__________‎ A.甲为，选择甲 B.甲为，选择甲 C.乙为，选择乙 D.乙为，选择乙 ‎（2）该小组选择了合适滑动变阻器后进行电路连接，如图（b）所示为在接最后一根导线之前电路中各元件的放大情形，此时该电路存在的两处错误为________‎ ‎（3）小组成员纠正错误后重新开始进行实验，测得数据后，在坐标纸中描点，如图（c）．请在坐标纸中描出图象,并计算出该小组的旧电池的内阻r=________Ω．（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C (2). CD (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据，匝数多的阻值大，所以甲的阻为，乙的阻值为，一节干电池的内阻约为左右，所以应选的滑动变阻器．所以选C．‎ ‎(2)[2]滑动变阻器的阻值在闭合电建前，应该接入电路的阻值最大．故C错误．接线过程中电键应该是断开的．故D错误．‎ ‎(3)[3][4]作出电源U-I图象如图所示 电源内阻：‎ ‎16.(1)以图（a）所示装置为主要装置能完成下述实验中的________‎ A.探究小车速度随时间变化的规律 B.探究加速度与力、质量的关系 C.探究功与物体速度变化的关系 D.探究求合力的方法 ‎(2)该同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，组装好实验器材后，得到一点迹清晰的纸带，舍弃前端密集的点后，每5个连续点选取一计数点，图（b）计数点4所在位置处的刻度值为________cm．‎ ‎（3）中间连续5个间隔的纸带长度表示0.1s时间内位移大小，可近似认为速度，，纸条长度可认为表示速度，某同学将纸条按计数点顺序一段一段剪下按图（c）紧密贴好，利用刻度尺量出坐标原点到图象与纵轴交点处的长度，根据上述原理可得计时起点的初始速度大小为________，该纸带的加速度为________（结果保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】(1). ABC (2). 12.85 (3). 0.28 0.65‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]从桌面上所给的器材来看有：带细线的重物、小车、长木板、电磁打点计时器、钩码、纸带等，再对所给的选项进行分析 A．“探究小车速度随时间变化规律”实验要测出一系列点的速度，只需要打点计时器相关器材和刻度尺．故A符合题意． B．“探究加速度与力、质量的关系”实验要测出加速度，还要测出质量，而力是用钩码的重力代替的．故B符合题意． C．“探究功与速度变化的关系”实验也要测出末速度，而功可以用一根、二根……橡皮筋拉动小车使小车获得速度，这样横坐标分别用W、2W……标注即可，因此应用钩码代替橡皮筋也可以完成．故C符合要求．‎ D．“探究求合力的方法”实验要有弹簧秤测出力的大小，还要细绳等，所以上述器材不符合要求．故D不符合题意．‎ ‎(2)[2]刻度尺的最小分度值为1mm，所以读数为12.85cm．‎ ‎(3)[3]从图中可以读出图象与纵坐标的交点为，则 可得计时起点的初始速度大小为：‎ 图像的斜率为纸带的加速度，则：‎ ‎17.如图所示，在倾角的斜面下端固定一轻弹簧，当弹簧处于原长时，其上端在Q点位置处，质量的滑块A从与Q点相距处的导轨上的P点静止开始下滑，滑块A与斜面间的动摩擦因数，运动过程中弹簧相对于初始状态的最大形变量为．滑块的厚度不计，重力加速度g取．求：‎ ‎（1）滑块A从P点下滑至Q点的时间；‎ ‎（2）弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）滑块第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离．‎ ‎【答案】（1）1s （2）2.1J （3）0.16m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块从A滑到Q，根据牛顿第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma 代入数据解得：‎ a＝2m/s2‎ 根据位移时间公式：x＝at2‎ 解得：‎ t＝1s ‎(2)从A到最低点，根据功能关系：Ep＝mg（x+△x）sinθ﹣μmgcosθ（x+△x）‎ 代入数据解得：‎ Ep＝2.1J ‎(3)滑块从A到第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离，根据能量守恒定律：‎ mg（x﹣x′）sinθ＝μmgcosθ•（x+2△x+x′）‎ 代入数据解得：‎ x′＝0.16m ‎18.如图所示，有一倾角、间距的足够长平行金属导轨、底端接有阻值的电阻，质量的金属棒垂直导轨放置．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x．在导轨间区域，有垂直导轨平面向上的磁场，磁场大小沿x轴方向变化满足关系．从时刻起，棒在外力F作用下，从沿斜面向上运动至处，其速度v与位移x的关系满足．棒始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，不计所有摩擦．重力加速度g取．求（提示：可用图象下的“面积”来代表力F做的功）：‎ ‎（1）棒运动至处时，两端电势差及电阻R消耗的电功率P；‎ ‎（2）外力F在此运动过程中所做的功；‎ ‎（3）外力F在此运动过程中的平均功率．‎ ‎【答案】（1） 0.1V 0.1W （2）﹣0.976J （3）﹣4.07W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)棒ab运动至x2处时，两端电势差：‎ Uab＝B1lv1＝2x1l＝0.1V 根据电功率的计算公式可得：‎ ‎(2)根据动能定理可得：WF﹣WG﹣WA＝‎ 其中：‎ WG＝mgsinθ（x2﹣x1）＝0.2J 安培力：‎ 安培力做功为：‎ 联立可得：‎ WF＝﹣0.976J ‎(3)根据闭合电路欧姆定律可得回路的电流：‎ 因为电流恒定，则：I2R△t＝WA 解得：‎ ‎△t＝0.24s 平均功率为：‎ ‎19.如图所示，在区域存在方向垂直平面向里、大小为B的匀强磁场．坐标原点处有一电子发射源，单位时间发射n个速率均为v的电子，这些电子均匀分布于平面y轴两侧角度各为60°的范围内．在x轴的正下方放置平行于y轴、足够长的金属板M和N（极板厚度不计），两板分别位于和处，N板接地，两板间通过导线连接有电动势U在范围内可调节的电源E和灵敏电流计G．沿y轴正方向入射的电子，恰好能从处进入极板间．整个装置处于真空中，不计重力，忽略电子间的相互作用．‎ ‎（1）求电子的比荷；‎ ‎（2）求电子在磁场中飞行的时间与发射角度（速度方向与y轴的角度）的关系；‎ ‎（3）通过计算，定性画出流过灵敏电流计G的电流i和电动势U的关系曲线．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据洛伦兹力提供向心力：‎ 根据其中题意可知半径为：r=D 联立可得：‎ ‎(2)粒子的运动周期为：‎ 根据几何关系可知，当粒子从y轴的右侧射入时，对应的圆心角为：‎ 对应的时间为：‎ 当粒子从y轴的左侧射入时，对应的圆心角为：‎ 对应的时间为：‎ ‎(3)设进入极板电子所对应的最大发射角为，则有．‎ 左侧电子单位时间内能打到极板的电子数为：‎ 对右侧电子：均能达到M板上，以角射出恰好不能到达N板.‎ 则有：‎ 电压为：‎ 最大值为： ‎ 最小值为：‎ 当，右侧所有电子均到达M板，饱和电流为：‎ 当 右侧角度小于电子均不能到达板，此时到达极板的电子数为．‎ 灵敏电流计G的电流i和电动势U的关系曲线为：‎