学年高三物理下学期开学考试试题doc.docx
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学年高三物理下学期开学考试试题doc
2019-2020学年高三物理下学期开学考试(2月)试题
注意事项:
本试卷包含选择题和非选择题两部分.选择题的答案涂在答题卡上,非选择题的答案写在答题纸上.考试时间为100分钟,满分值为120分.
一.单项选择题:
本大题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成.科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离r.用v∝rn这样的关系来表达,科学家们特别关心指数n.若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞,则n的值为()
A.1B.2C.
D.
2.如图所示,恒力F垂直作用在倾角为α,质量为m的三角滑块上,滑块没被推动,则滑块受到地面的静摩擦力大小为()
A.FsinαB.Fcosα
C.mgsinαD.mgcosα
3.如图所示,高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车A下的绳索吊着重物B.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时,绳索将重物B向上吊起,A、B之间的距离以d=H-t2规律随时间t变化,则()
A.绳索受到的拉力不断增大
B.绳索对重物做功的功率不断增大
C.重物做速度大小不断减小的曲线运动
D.重物做加速度大小不断减小的曲线运动
4.一带电粒子在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度随时间变化的图像如图所示,tA、tB分
别
是带电粒子到达A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的是()
A.A处的场强一定小于B处的场强
B.A处的电势一定高于B处的电势
C.电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D.电荷在A到B的过程中,电场力一定对电荷做正功
5.如图(a)是用电流传感器(相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R.图(b)是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后,通过传感器的电流随时间变化的图像.关于这些图像,下列说法中正确的是()
A.图(b)
中甲是开关S由断开变为闭合
,通过传感器1的电流随时间变化的情况
B.图(b)中乙是开关S由断开变为闭合,通过传感器1的电流随时间变化的情况
C.图(b)中丙是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
D.图(b)中丁是开关S由闭合变为断开,通过传感器2的电流随时间变化的情况
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.如图所示,理想变压器的原副线圈的匝数比为4:
1,原线圈接有u=311sin100πtV的交变电压,副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡L1及理想电压表V,以下说法正确的是()
A.副线圈中电流的变化频率为50HZ
B.灯泡L1两端电压为55V
C.若交变电压u的有效值不变,频率
增大,则灯泡L1的亮度将变暗
D.若交变电压u的有效值不变,频率增大,则电压表V的示数将减小
7.如图,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行且初始为自然长度,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑斜面的M点,处于通过弹簧中心的直线ab上.现将小球P(也视为质点)从直线ab上的N点由静止释放,设小球P与Q电性相同,则小球从释放到运动至最低点的过程中下列说法正确的是()
A.小球的速度先增大后减小
B.小球P的速度最大时所受合力为零
C.小球P的重力势能与电势能的和一直减小
D.小球所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于电势能的变化量的大小
8.如图所示,两平行金属板水平放置,开始开关S合上使平行板电容器带电.板间存在垂直纸面向里的匀强磁场.一个不计重力的带电粒子恰能以水平向右的速度沿直线通过两板.在以下方法中,能使带电粒子仍沿水平直线通过两板的是()
A.将两板的距离增大一倍,同时将磁感应强度增大一倍
B.将两板的距离减小一半,同时将磁感应强度增大一倍
C.将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度减小一半D.将开关S断开,两板间的正对面积减小一半,同时将板间磁场的磁感应强度增大一倍
9.一个小物块从斜面底端冲上
足够长的斜面后又返回到斜面底端.已知小物块的初动能为E,它返回到斜面底端的动能为E/2,小物块上滑到最大路程的中点时
速度为v;若木块以2E的初动能冲上斜面,则有()
A.返回斜面底端时的动能为E
B.返回斜面底端时的动能为3E/
2
C.小物块上滑到最大路程的中点时速度为
D.小物块上滑到最大路程的中点时速度为
三、简答题:
本题分必做题(第l0、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
【必做题】
10.(8分)如图所示,是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.图(甲)中a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.图(乙)中在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平气垫导轨上,并通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连.测得滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g.将滑块在图示位置释放后,光电计时器记录下遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.
(1)用游标卡尺测量遮光板宽度,测量结果如下图所示,则读数为cm.
(2)若实验中测得两光电门中心之间的距离为L,本实验中验证机械能守恒的表达式为:
=(用题目中给定的字母表示).
(3)若测得的系统动能增加量大于重力势能减少量,请分析可能的原
因.
11.(10分)甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约1kΩ),实验室提供的器材如下:
A.待测电阻Rx
B.电源E:
电动势约为3V
C.电流表A1:
量程为5mA,内阻r1不超过10Ω
D.电流表A2:
量程为1mA,内阻r2为50Ω
E.滑动变阻器R:
最大阻值为50Ω
F.电阻箱
:
阻值0~9999.9Ω
G.开关、导线若干
(1)由于没有电压表,甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表,则电流表A2应与电阻箱_________(填“串联”或“并联”),电阻箱的阻值应为__________Ω.
用
表示A2改装后的电压表,在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是_______.
ABCD
(2)为测量电阻Rx,乙同学设计了如下电路,实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定,无论怎样调节电阻箱,分压电路的输出电压变化都很小.他的操作步骤如下:
A.将滑动变阻器的滑片P放在最左端,闭合开关S;
B.将电阻箱的阻值调节到零,调节滑动变器,使电流表A2的指针达到满偏;
C.保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电流表的指针达到半偏;
D.读出电阻箱的示数,记为R0;
E.断开开关,整理器材.
请你根据已知量与测量量,写
出待测电阻Rx的表达式______________.该测量值与真实值相比_________(填“偏大”或“偏小”).
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定两题作答,如都作答则按A、B两小题评分.)
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz~1000MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是
A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m~150m之间
B.电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的
C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播
D.测出电磁波从发射到接收的时间,就可以确定到障碍物的位置
(2)一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,制成单摆装置.在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器,让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动,由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示,则小球振动的周期为s,此单摆的摆长为m(重力加速度g取10m/s2,取π2≈10).
(3)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为
,紧贴直角边AC是一块平面镜.一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成
角时,从AB面射出的光线与SO重合,则棱镜的折射率n为多少?
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示,这时
A.金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属
B.锌板带正电,指针带正电
C.锌板带负电,指针带正电
D.若仅减弱照射光的强度,则可能不再有光电子飞出
(2)水平面上质量为m的滑块A以速度v碰撞质量为
的静止滑块B,碰撞后AB的速度方向相同,它们的总动量为_______;如果碰撞后滑块B获得的速度为v0,则碰撞后滑块A的速度为_________.
(3)太阳内部四个质子聚变成一个粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子(中微子不带电).若太阳辐射能量的总功率为P,质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me,真空中光速为c.求时间t内参与核反应的质子数.
四.计算或论述题:
本题共3小题,共47分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(15分)某日有雾的清晨,一艘质量为m=500t的轮船,从某码头由静止起航做直线运动,并保持发动机的输出功率等于额定功率不变,经t0=10min后
,达到最大行驶速度vm=20m/s,雾也恰好散开,此时船长突然发现航线正前方S=480m处,有一艘拖网渔船以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动,且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上,轮船船长立即下令采取制动措施,附加了恒定的制动力F=1.0×105N,结果渔船的拖网越过轮船的航线时,轮船也恰好从该点通过,从而避免了事故的发生.已知渔船连同拖网总长度L=200m(不考虑拖网渔船的宽度),假定水对船阻力的大小恒定不变,求:
(1)轮船减速时的加速度大小;
(2)轮船的额定功率P;
(3)发现渔船时,轮船离开码头的距离.
14.(16分)如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。
在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。
导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10
m/s2,不计a、b棒之间的相互作用。
导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。
求:
(1)在整个过程中,a、b两棒
分别克服安培力所做的功;
(2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间;
(3)M点和N点距L1的高度。
15.(16分)如图所示,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域,左侧的区域内分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,右侧区域内分布着竖直向上匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电量为e,质量为m,在△OAC中,OA=l,θ=60°.
(1)求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角;
(2)若以最大
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