山东省潍坊市第一中学2020届高三下学期3月测试物理试题

高三物理试题

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题的4个选项中只有一项是符合题目要求的。）

1.关于机械波的特性，下列说法正确的是

A.只有波长比障碍物的尺寸小或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象

B.火车鸣笛时向我们驶来，听到的笛声频率将比声源发出的频率低

C.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血液的速度，这种方法应用的是多普勒效应

D.只要是性质相同的波，都可以发生干涉

2.如图1所示为氢原子能级示意图的一部分，关于氢原子，下列说法正确的是

A.一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级，可能放出3种不同频率的光子

B.从n＝4能级跃迁到n＝3能级，氢原子会吸收光子，能量升高

C.从n＝4能级跃迁到n＝3能级，氢原子会向外放出光子，能量降低

D.处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的

3.如图2，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为

A.        B.1.5

C.         D.2

4．2018年6月14日11时06分，我国探月工程“嫦娥四号”的中继星“鹊桥”顺利进入地月拉格朗日L2点的运行轨道，为地月信息联通搭建“天桥”．如图3所示，L2点位于地球与月球中心连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球中心间的距离为R，L2点到月球中心的距离为x，则x满足

A.    B.

C.   D.

5.如图4所示，三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力，x轴为地面，则可判断A、B、C三个小球

A.初始时刻纵坐标之比为1∶4∶9

B.在空中运动过程中重力做功之比为1∶2∶3

C.在空中运动的时间之比为1∶3∶5

D.到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1∶4∶9

6.为估算雨水对伞面产生的平均撞击力，小明在大雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得10分钟内杯中水位上升了45mm，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s。设雨滴撞击伞面后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×103kg/m3，伞面的面积约为0.8m2，据此估算当时雨水对伞面的平均撞击力约为

图5  大量雨点与伞的撞击，使伞受到持续的作用力

A.0.1N      B.1.0N

C.10N      D.100N

7.用两块材料相同的木板与竖直墙面搭成斜面1和2，斜面有相同的高和不同的底边，如图6所示。一个小物块分别从两个斜面顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端。下列说法正确的是

图6

A.沿着1和2下滑到底端时，物块的速度大小相等

B.物块下滑到底端时，速度大小与其质量无关

C.物块沿着1下滑到底端的过程，产生的热量较少

D.物块下滑到底端的过程中，产生的热量与其质量无关

8.如图7甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中错误的是

图7

A.图乙中电压的有效值为

B.电压表的示数为44V

C.R处出现火警时电流表示数增大

D.R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大

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

9．两列波速相同的简谐横波沿x轴相向传播，实线波的频率为3Hz，振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm，t＝0时，两列波在如图8所示区域内相遇，则

图8

A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象

B．实线波和虚线波的频率之比为3∶2

C．t＝s时，x＝9m处的质点实际振动方向向上

D．t＝s时，x＝4m处的质点实际位移大小|y|>12.5cm

10.如图9所示，P、Q为两个等量的异种电荷，以靠近电荷P的O点为原点，沿两电荷的连线建立x轴，沿直线向右为x轴正方向，一带正电的粒子从O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点，已知A点与O点关于P、Q两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计。在从O点到A点的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是

图9

11．质量为m的小球在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上做匀加速直线运动，经时间t运动到P点，撤去F，又经时间t小球回到出发点，速度大小为v，不计阻力，已知重力加速度为g，则下列判断正确的是

A．撤去力F时小球的动能为

B．小球上升的最大高度为

C．拉力F所做的功为

D．拉力的最大功率为

12.如图10(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上，并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动L0到MN处的过程中

图10

A.导体棒做匀变速直线运动

B.导体棒运动的时间为

C.流过导体棒的电流大小不变

D.外力做的功为

三、（非选择题，共6小题，共60分）

13、（7分）用如图11所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

图11

(1)下列实验条件必须满足的有________。

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的__________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行。

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图12所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则________ (选填“大于”“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为______________(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)。

图12

(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是________。

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体________。

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

14.(7分)为了精确测量一电阻的阻值Rx，现有以下器材：蓄电池组E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。某实验小组设计了如图13甲所示的电路，实验的主要步骤如下：

a.闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；

b.保持S1闭合、RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2。

(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路。

图13

(2)被测电阻的阻值Rx＝________(用两电表的示数表示)。

(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值Rx的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。

15.（8分）某节目中，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，助手用铁锤猛击大石板，石板裂开而“气功师”没有受伤。现用下列模型分析研究：大石板质量M＝80kg，铁锤质量m＝5kg，铁锤从h1＝1.8m高处由静止落下，打在石板上反弹，当反弹达到最大高度h2＝0.05m时被拿开。铁锤与石板作用的时间t1＝0.01s，由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间为t2＝0.5s。取重力加速度g＝10m/s2，铁锤敲击大石板的过程中，求：

(1)铁锤受到的冲量大小；

(2)大石板对铁锤的平均作用力大小；

(3)大石板对“气功师”的平均作用力大小。

16.(8分)如图14所示，绝热汽缸放在水平地面上，质量为m、横截面积为S的绝热活塞上下两室分别充有一定量的氢气A和氮气B(视为理想气体)，竖直轻弹簧上端固定，下端与活塞相连。初始时，两室气体的绝对温度均为T0，活塞与汽缸底部的间距为L，与顶部的间距为3L，弹簧劲度系数为 (g为重力加速度大小)、原长为2L。现对B缓慢加热，当弹簧处于原长状态时停止加热，此时A的绝对温度为n1T0，B的绝对温度为n2T0。已知n2>3n1，求对B停止加热时A、B的压强各为多大？

图14

17.(14分)“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成的，其原理可简化如下：如图15所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心圆，圆心为O，外圆的半径R1＝2m，电势＝50V，内圆的半径R2＝1m，电势＝0，内圆内有磁感应强度大小B＝5×10－3T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，收集薄板MN与内圆的一条直径重合，收集薄板两端M、N与内圆间存在狭缝。假设太空中漂浮着质量为m＝1.0×10－10kg、电荷量q＝4×10－4C的带正电粒子，它们能均匀地吸附到外圆面上，并被加速电场从静止开始加速，进入磁场后，发生偏转，最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板两侧均能吸收粒子)，不考虑粒子相互间的碰撞和作用。

图15

(1)求粒子刚到达内圆时速度的大小；

(2)以收集薄板MN所在的直线为轴建立如图的平面直角坐标系。分析外圆哪些位置的粒子将在电场和磁场中做周期性运动。指出该位置并求出这些粒子运动一个周期内在磁场中所用时间。

18.(16分)如图16所示，粗糙水平面上静止放置一质量为2m的木板，在木板上右端静止放置一质量为m的小滑块。一可视为质点、质量为2m的小朋友荡秋千，从A点由静止出发绕过O点的水平轴下摆，当摆到最低点B时，小朋友在极短时间内用脚水平蹬踏木板的左端，然后自己刚好能回到A点。已知秋千的摆绳长为L，质量不计，AO与竖直方向的夹角为60°。小滑块与木板之间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。

图16

(1)求秋千摆到最低点B，小朋友未蹬踏木板时秋千摆绳的拉力大小；

(2)求小朋友蹬踏木板过程中，小朋友对木板做的功；

(3)若小滑块不从木板上滑下，木板至少应为多长？

高三物理试题答案

一、单项选择题（本题共 8小题，每小题 3分，共24分，在每小题的4个选项中只有一项是符合题目要求的。）

1、C   2、C   3、C   4、C   5、A   6、B   7、B   8、B

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

9、BCD  10、CD   11、BCD  12、BC

三、（非选择题 ，共6小题，共60分)

13.答案（每空1分） (1)BD  (2)a.球心  需要  b.大于  

 (3)AB  (4)B

14.答案 (1) (3分)   (2) (2分)

(3)等于(2分)

15.(8分)解析 (1)设铁锤击打石板前瞬间的速度大小为v1 ，由机械能守恒定律可

得 mgh1＝(1分)

代入数据解得v1＝6 m/s，

铁锤反弹的速度大小为。(1 分)

对铁锤，以反弹的方向为正方向，由动量定理可得

I＝mv2－(－mv1 )，(1 分)

解得 I＝35 N·s。(1 分)

(2)设大石板对铁锤的平均作用力大小为 F1，则有

I＝(F1－mg)t1 ，(1分)

解得F1＝3550 N。(1 分)

(3)设“气功师”对大石板的平均作用力大小为F2，对石板，由动量定理得

(F2－Mg)t2－F1t1＝0，(1 分)

解得F2＝871 N，由牛顿第三定律可知，大石板对“气功师”的平均作用力大小为871N。(1 分)

答案 (1)35 N·s   (2)3 550 N   (3)871 N

16.（8分）解析 设初始时，A、B的压强分别为p A1 、pB1，停止加热时，A、B

的压强分别为 pA2 、pB2

对活塞，初态有 pB1S＋F＝pA1S＋mg(1 分)

根据胡克定律有 F＝ (2 分)

末态有 pB2S＝pA2 S＋mg(1 分)

根据理想气体状态方程，对A有

（1分）

对B有 (1 分)

解得pB2＝ (1 分)

p A2＝。(1 分)

答案pB2＝   p A2＝

17.(14 分)解析 (1)带电粒子在电场中被加速时，由动能定理可知qU＝ (2分)

且 U＝ (1分)

解得 v＝ =2×104m/s(2 分)

(2)粒子进入磁场后，在洛伦兹力的作用下发生偏转，有 qvB＝ (2 分)

解得 r＝1.0 m(1 分)

因为 r＝R2，所以由几何关系可知，从收集薄板左端贴着收集薄板上表面进入磁场的粒子在磁场中运动圆周后，射出磁场，进入电场，在电场中先减速后反向加速，并返回磁场，如此反复的周期运动。其运动轨迹如图所示。(2 分)

则在磁场中运动的时间为T。则

(1 分)

解得 T＝π×10－4s(1分)

粒子进入电场的四个位置坐标分别为(0，2 m)，(2 m，0)，(0，－2 m)，(－2 m，0)(2 分)

答案(1)2×10 4 m/s  (2)(0，2 m)，(2 m，0)，(0，－2 m)，(－2 m，0)   π×10－4s

18.(16 分)解析 (1)小朋友从 A 点下摆到 B 点，只有重力做功，机械能守恒。

设到达 B 点的速度大小为v0，则由机械能守恒定律有

(2 分)

设摆绳拉力为T，由圆周运动知识有

T－2mg＝ (1分)

解得 T＝4mg(1分)

(2)由题意知，小朋友蹬踏木板后速度大小不变，方向反向

由动量守恒定律得

2mv0＝－2mv0＋2mv1 (2 分)

得木板的速度

v1＝(1 分)

小朋友对木板做的功为

(1分)

(3)由牛顿第二定律得，小滑块的加速度

a块＝＝μg(1 分)

木板的加速度a板＝＝2μg(1 分)

当二者速度相等后，由于整体的加速度为μg，等于滑块的加速度，所以此后二者保持相对静止，设此过程经历的时间为t

由滑块和木板速度关系得

v1－a板t＝a块t(1 分)

此过程中木板的位移

(1 分)

滑块的位移 (1 分)

小滑块不从木板上滑下，木板长度至少应为

x＝x板－x块 (2 分)

解得 x＝ (1 分)

答案 (1)4mg   (2)4mgL   (3)