重庆市届高三学业质量调研抽测第一次物理试题及答案wordWord格式.docx
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重庆市届高三学业质量调研抽测第一次物理试题及答案wordWord格式.docx
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19.如图甲所示,质量为m的物块从弹簧上方离地高h1处由静止释放,其动能Ek与离地高度h的关
系如图乙所示,其中h1~h2阶段图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,重力加速度为g,
不计空气阻力,以下说法正确的是()
A.弹簧的劲度系数k=h2m-gh3
B.当物块下落到h=h4高度时,重力势能与弹簧的弹性势能之和最小
C.当物块处于h=h4高度时,弹簧的弹性势能为Ep=mg(h1-h4)
D.在物块从h1下降到h5过程中,弹簧的最大弹性势能为Epmin=mg(h1-h5)
20.如图所示,足够长的粗糙斜面固定于竖直向上的匀强电场E中,两个带等
量负电荷的物体A、B(不计A、B间的相互作用)用质量不计的轻弹簧直接相连,在
恒力F作用下沿斜面向上做匀速运动,A、B与斜面间的动摩擦因数分别为
且μ1>
μ2,物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
某时刻轻弹簧突然断开,
作用下继续前进,B最后静止在斜面上,则()
A.轻弹簧断开前,摩擦力对B的冲量大于对A的冲量
B.B静止前,A和B组成的系统动量守恒
C.轻弹簧断开瞬间,B物体加速度为零
D.轻弹簧断开后,A物体所受重力的功率变大、电势能增大
21.如图所示,煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,煤块
与两传送带间的动摩擦因数均为μ=0.3,每隔T=10s在传送带甲左端轻放上一
个质量为m=2kg的相同煤块,发现煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等,且
相邻煤块(已匀速)左侧的距离为x=6m,随后煤块平稳地传到传送带乙上,乙的
宽度足够大,速度为v=0.9m/s,g取10m/s2,则下列说法正确的是()
μ1、
A在
2
F
A.传送带甲的速度大小为0.6m/s
B.当煤块在传送带乙上沿垂直于乙的速度减为
0.9m/s
C.一个煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为
D.一个煤块在乙传送带上留下的痕迹长度为
0时,这个煤块相对于地面
6cm
19.5cm
三、非选择题:
共62分。
第22~25题为必考题。
每个试题考生都必须作答。
第
考生根据要求作答。
33~34题为选考题,
(一)必考题:
共47分。
22.(6分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度如图甲所示,用游标卡尺测一金属块的长度如
mm,图乙所示读数为mm。
23.(9分)某同学改装和校准电压表的电路如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路,所用电池
E为20V,内阻r为20Ω(E、r均保持不变)。
(1)已知表头G满偏电流为100μA,表头上标记的内阻值为1350Ω,R1、R2和R3是定值电阻,利用
R1和表头构成量程为1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。
若使用a、b两个接线柱,电
压表的量程为3V;
若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为15V。
则定
值电阻的阻值为R1=Ω,R2=Ω,R3=Ω。
(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表V对改装表3V挡的不
同刻度进行校准。
滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5000
Ω。
为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为Ω的滑动
变阻器。
校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应靠近
端(填“M”或“N”)。
(3)在3V挡校对电路中,开关全部闭合,在保证电路安全前提下让滑片
P从M端缓慢向N端滑动的过程中,表头G的示数,电源的输出功率,电源的效率
(填变化情况)。
(4)若表头G上标记的内阻值不准,表头G内阻的真实值小于1350,则改装后电压表的读数比标Ω准
电压表的读数(填“偏大”或“偏小”)。
24.(12分)纸面内的矩形ABCD区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,对边AB∥CD、AD∥BC,
电场方向平行纸面,磁场方向垂直纸面,磁感应强度大小为B。
一带电粒子从AB上的P点平行于纸面射
入该区域,入射方向与AB的夹角为θ(θ<
90°
),粒子恰好做匀速直线运动并从CD射出。
若撤去电场,粒
子以同样的速度从P点射入该区域,恰垂直CD射出。
已知边长AD=BC=d,带电粒子的质量为m、带电
荷量为q,不计粒子的重力。
求:
(1)带电粒子入射速度的大小;
(2)带电粒子在矩形区域内做直线运动的时间;
(3)匀强电场的电场强度大小。
25.
(20分)如图所示,一竖直光滑绝缘的管内有一劲度系数为k的绝缘弹簧,其下
端固定于水平地面,上端与一不带电的质量为m的绝缘小球A相连,开始时小球A静
止。
整个装置处于一方向竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为E=mg。
现将另一质
q
量也为m、带电荷量为+q的绝缘带电小球B从距A某个高度由静止开始下落,B与A
发生碰撞后一起向下运动、但不粘连,相对于碰撞位置B球能反弹的最大高度为3mg,
k
重力加速度为g,全过程小球B的电荷量不发生变化。
(1)开始时弹簧的形变量为多少;
(2)A、B分离时速度分别为多大;
(3)B开始下落的位置距A的高度x0。
(二)选考题:
共15分。
请考生从给出的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。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是。
(填正确答案标号。
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.分子间距离减小时,分子势能一定增大
B.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
C.在绝热压缩和等温压缩过程中,气体内能均不变
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小
(2)(10分)如图所示,右端封闭左端开口的导热良好的U形玻璃管两边粗细不同,
粗玻璃管半径为细玻璃管半径的3倍,两管中装入高度差为10cm的水银,右侧封
闭气体长18cm,左侧水银面距管口8cm。
现将左管口用一与玻璃管接触良好的活
塞封闭(图中未画出),并将活塞缓慢推入管中,直到两管水银面等高。
外界大气压
强为75cmHg,环境温度不变,不计活塞与管内壁的摩擦。
①两管水银面等高时左侧气体的压强是多少cmHg;
②整个过程活塞移动的距离是多少厘米(保留三位有效数字)。
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)如图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m,4m和6m。
一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向
下运动,t=3s时a第一次到达最高点。
下列说法正确的是。
选对1个得2分,
选对2个得4分,选可3个得5分。
A.在t=6s时刻波恰好传到质点d处
B.在t=5s时刻质点c恰好到达最高点
C.质点b开始振动后,其振动周期为4s
D.在4s<
t<
6s的时间间隔内质点c向上运动
E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动
(2)(10分)一玻璃立方体中心有一点状光源。
为实现某种艺术效果,在立方体的部分表面镀上不透明薄
膜,使从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。
己知该玻璃的折射率为n=2,求镀膜的面积
与立方体表面积之比的最小值。
重庆市2020届高三学业质量调研抽测(第一次)
14.B解析:
放射性元素每经过一次α衰变核电荷数减少2个,每经过一次β衰变核电荷数增加1
个,所以放射性元素A经过2次α衰变、2次β衰变,核电荷数共减少2个,即在元素周期表中的位置较
元素A向前移动了2位,B正确。
15.D解析:
物块上升和下落过程中,加速度方向始终向下(可能为零),取初速度方向为正方向,则
加速度始终为负值,A,B项错;
由于物块所受阻力与速度大小成正比,所以加速度随速度变化而变化,
其速度-时间图象不是直线,而是曲线,C项错、D项正确。
16..A解析:
小球受重力、支持力和拉力作用,将三力平移可构成首尾连接的三角形,其中重力与
过O点竖直线平行,支持力N′沿半球面半径方向且N′=N,拉力沿绳方向,力的三角形与O、小球、滑轮
构成的三角形相似,设小球与滑轮间的绳长为L,滑轮到O点的距离为H,半球面半径为R,则有:
N=T
RL
=mg,小球从A点滑向半球顶点过程中,小球到O点距离为R不变,H不变,L减小,所以N不变,T
H
变小,A项正确。
11
17.C解析:
小球由M到N过程中动能增加量ΔEk=2m(3v)2-2mv2=4mv2,A错。
在竖直方向上,
小球只受重力作用,小球竖直方向的分运动为竖直上抛运动,N点为小球运动的最高点,h=v2,从M到
2g
N,小球克服重力做的功W=mgh=2mv2,所以小球的重力势能增加量ΔEp=2mv2,C正确。
小球的机械能
增加量ΔE=ΔEk+ΔEp=92mv2,B项错;
由能量守恒定律可知,小球机械能增大,电势能减少,D项错。
18..B解析:
当线框的bc边开始进入磁场时,由右手定则可知,电流方向为逆时针方向,当线框的
bc边开始离开磁场时,由右手定则可知,电流方向为顺时针方向。
由E=BLv及v=a0t可知,E=BLa0t,
电动势随时间均匀增大,由I=E可知电流也随时间均匀增大,B正确,ACD错误。
R
19.AD解析:
结合Ek-h图象可知,h=h2时,物块刚好接触弹簧,物块动能最大时,加速度为零,
即mg=k(h2-h3),解得k=mg,A项正确;
物块与弹簧组成的系统,机械能守恒,当h=h3时,物块的
h2-h3
动能最大,则重力势能与弹簧的弹性势能之和最小,B项错;
物块由h=h2到h=h4过程中,动能不变,
物块减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,即:
Ep=mg(h2-h4),C项错;
整个过程中,弹簧被压缩到
最短时,弹性势能最大,由机械能守恒定律有:
Epmin=mg(h1-h5),D项正确。
20.BD解析:
设A、B所带电荷量均为-q,则物体A所受摩擦力fA=μ1(mAg+qE)cosθ,fB=μ2(mBg
+qE)cosθ,由于不知道mA与mB的大小,故无法判断fAt与fBt的大小关系,A项错;
B静止前,A,B组
成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,B项正确;
轻弹簧断开瞬时,B物体受重力、斜面支持力和摩
擦力作用,加速度不为零,C项错;
物体A在轻弹簧断开前,在拉力作用下匀速向上运动,弹簧断开后,
少了向下的拉力,物体A所受合力向上,做加速运动,所以重力的功率增大,电场力做负功,电势能增大,
D项正确。
21.ACD解析:
煤块在传送带甲上做匀加速运动的加速度a=μg=3m/s2,煤块在传送带甲上先匀加
速再匀速运动,加速度相同,所以相邻煤块之间的距离与时间的比值即传送带甲的速度,即v甲=Tx=0.6m/s,
A项正确;
煤块滑上传送带乙时,所受滑动摩擦力的方向与煤块相对传送带乙的运动方向相反,相对传送
带乙做匀减速直线运动,所以当煤块在传送带乙上沿垂直乙的速度减为零时,煤块已相对传送带乙静止,
即相对地面的速度增至0.9m/s,B项错;
以传送带甲为参考系,煤块的初速度为0.6m/s,方向与传送带甲
3m/s2,故相对传送带甲的位移
x1=2va=0.06m=6cm,所以煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为6cm,C正确;
以传送带乙为参考系,
煤块的初速度为v相对=v甲2+v2=10m/s,相对加速度a=3m/s2,煤块相对乙传送带的位移x相对2=2a=
0.195m=19.5cm,即煤块在传送带乙上留下的痕迹为19.5cm,D项正确。
22.答案:
6.869(6.868~6.870均可)(3分)9.60(3分)
解析:
螺旋测微器固定刻度部分读数为6.5mm,可动刻度部分读数为36.9×
0.01mm=0.369mm,所
以金属板厚度测量值为6.869mm;
游标卡尺主尺部分读数为9mm,游标尺部分读数为12×
0.05mm=0.60
mm,所以金属块长度测量值为9.60mm。
23.答案:
(1)150(1分)2865(1分)12000(1分)
(2)50(1分)M(1分)(3)增大(1
分)增大(1分)减小(1分)(4)偏大(1分)
(1)电阻R1与表头G并联,改装成量程为1mA的电流表,表头满偏电流为100μA,此时通过
电阻R1的电流为900μA,由并联分流规律可知,Rg=900μA?
R1=150Ω,改装后电流表内阻RA=135Ω;
R1100μA
3V
将其与R2串联改装为3V的电压表,由欧姆定律可知,
得R2=2865Ω;
再串联R3改装为15V量程电压表,
3V量程电压表的内阻RA+R2==3kΩ,解
1mA
12V
R3所分电压为12V,所以R3=12V=12kΩ。
(2)在
校准电路中,滑动变阻器采用分压式接法,故选用最大阻值较小的滑动变阻器,即选用最大阻值为50Ω
的滑动变阻器,电源电动势E=20V远大于电压表量程,所以闭合开关前应使滑片靠近M端,使电压表在
接通电路时两端电压由较小值开始增大。
(3)滑片由M向N滑动过程中,电压表两端电压逐渐增大,通过
表头的电流增大,即示数增大;
随滑片由M向N滑动,外电路的总电阻始终大于电源内阻且逐渐减小,
ErU
所以电源的输出功率增大;
由U=E-Er可知,路端电压随外电路总电阻减小而减小,电源效率η=U
r+R总E
×
100%,所以电源的效率减小。
(4)电压表两端电压一定,若内阻值偏小,则通过表头G的电流偏大,从而
造成读数偏大的后果。
24.解:
(1)设撤去电场时,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,画出运动轨迹如图所示,轨迹
圆心为O。
由几何关系有:
cosθ=d(1分)
洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力:
qv0B=mv0(2分)
联立解得v0=mqcBodsθ(1分)
(2)设带电粒子在矩形区域内做直线运动的位移为x
有sinθ=d(1分)x
粒子做匀速运动:
x=v0t(1分)
联立解得t=mcosθ(2分)
qBsinθ
(3)带电粒子在短形区域内做直线运动时,电场力与洛伦兹力平衡:
Eq=qv0B(2分)
解得E=qBd(2分)mcosθ
25.解:
(1)设开始弹簧的压缩量为x1
对A:
mg=kx1(1分)
故x1=mg(1分)k
(2)B球受电场力为qE=mg(1分)
A、B小球刚分离时,对B由牛顿第二定律有
aB=mg+mqE=2g(1分)
A、B二者加速度相等,aA=aB=2g(1分)
对A有mg+kx2=maA(1分)
所以x2=kg=x1,即弹簧拉伸量等于开始时的压缩量(1分)
刚分离时A、B小球速度相等,设为v2,vA=vB=v2(1分)
依题意,B相对于碰撞位置上升最高3mg
故A、B分离后B再上升高度mkg(1分)
A、B分离后B向上做竖直上抛运动,由运动学公式
v22=2×
2g×
mkg(1分)
1分)
即vA=vB=v2=
(3)设A,B碰后共同速度为v1,对A,B整体从碰后到二者分离过程,
由动能定理有-(2mg+qE)×
2x1=2×
2mv22-2×
2mv12(2分)
v1=
10km(1分)
设B与A碰撞前速度大小为v0,A,B碰撞过程动量守恒
mv0=2mv1(2分)
v0=2v1=2gk(1分)
B在下落过程中受重力与电场力,由动能定理
(mg+qE)x0=2mv02(2分)
x0=10mg(1分)k
33.
(1)BDE(5分)解析:
分子间作用力表现为引力时,分子间距离减小,分子力做正功,分子势
能减小,A项错;
晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点,晶体有固定的熔点,而非晶体没有,B项正
确;
在绝热压缩过程中,外界对气体做功而气体与外界无热交换,气体内能一定增加,C项错;
热量不能
自发地从低温物体传到高温物体,符合热力学第二定律的表述,D项正确;
当人们感到干燥时,空气的相
对湿度较小,E项正确。
(2)解:
①设左右液面等高时,右液面上升x1cm,左液面下降x2cm,则有:
x1+x2=10cm
9Sx1=Sx2
可得:
x1=1cm,x2=9cm(2分)
右侧气体等温变化,根据玻意耳定律有p1V1=p′1V′1(2分)
p1=p0+10cmHg=85cmHg,V1=18cm×
9S,V′1=17cm×
9S
可得p′1=90cmHg(1分)
等高时左侧气体的压强p′2=p′1=90cmHg(1分)
②左边气体等温变化,根据玻意耳定律有p2V2=p′2V′2(1分)
p2=p0=75cmHg,V2=8cm×
S
p′2=p′1=90cmHg,V′2=L′2S(1分)
解得空气柱后来长L′2=6.7cm(1分)
活塞下降d,则d=18cm-6.7cm-1cm=10.3cm(1分)
34.
(1)ACD(5分)解析:
横波匀速传播,t=0时到达质点a处,又波速v=2m/s,所以t=6s时
刻波恰好传到距质点a12m处的d点,A项正确;
由简谐运动规律,t=0时刻,质点经平衡位置向下运动,
3
t=3s时刻到达最高点,完成简谐运动的34个周期,可得波的周期T=4s,又波在传播过程中各质点振动周
期均相同,所以质点b振动后的周期也是4s,C项正确,质点a在t=3s时刻第一次达到最高点,a、c
间距离为6m,所以再经3s,即t=6s时刻质点c达到最高点,B项错;
质点a在1s<
3s内由最低点运
动到最高点,质点c的振动落后质点a3s,所以在4s<
6s时间间隔内质点c向上运动,D项正确;
由v
=λT可知,波的波长为8m,b、d间距离xbd=45λ,两质点振动情况并不总是相反,E项错。
如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。
根据折射定律有
A点
nsinθ=sinα(2分)
式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角。
现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。
由题意,在
刚好发生全发射,故
α=2(1分)
设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有sinθ=A(2分)
R2A+(2a)2
式中a为玻璃立方体的边长。
联立得
RA=(
2n2-1
由题给数据得RA=a2(1分)
由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。
所求的镀膜面积S与玻璃立方体
S之比为
s′=6πR22A(2分)
s6a
解得S′=π(1分)
S4
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