安徽省蚌埠市2020届高三上学期9月第一次质检物理试题

蚌埠市2020届高三年级第一次教学质量检查考试

物   理

一、选择题：

1.放射性元素经过一系列衰变后变成，其衰变方程式为，则x、y分别为

A. 10、4 B. 8、6 C. 8、4 D. 6、6

【答案】B

【解析】

【详解】根据核反应质量数守恒，电荷数守恒可得

，

解得：x=8；y=6。

A. 10、4与计算结果不符，故A错误。

B. 8、6与计算结果相符，故B正确。

C. 8、4与计算结果不符，故C错误。

D. 6、6与计算结果不符，故D错误。

2.伽利略对运动和力的关系及自由落体运动做了大量的研究，下列说法正确的是

A. 伽利略设计的斜面实验，能够完全消除摩擦阻力的影响

B. 伽利略在斜面实验的基础上经过推理，得出力不是维持物体运动的原因

C. 伽利略在研究自由落体运动时，能够完全消除空气阻力的影响

D. 伽利略用“冲淡重力”的方法研究自由落体运动，是为了消除重力的影响

【答案】B

【解析】

【详解】A. 伽利略设计的斜面实验，不能够完全消除摩擦阻力的影响，故A错误。

B. 伽利略在斜面实验的基础上经过推理，得出力不是维持物体运动的原因，符合实际，故B正确。

C. 伽利略在研究自由落体运动时是在空气中进行，不能够完全消除空气阻力的影响，故C错误。

D. 伽利略用“冲淡重力”的方法研究自由落体运动，是为了方便计时，故D错误。

3.在图示区域内存在着竖直向上的匀强电场和水平向外的匀强磁场，一个带正电的微粒以水平速度从右侧边界进人并沿直线穿过该区域;若该微粒以相同大小的水平速度从左侧边界进入该区域，则微粒在此区域内做

A. 匀速直线运动

B. 匀速圆周运动

C. 加速度大小和方向都不变的曲线运动

D. 加速度大小和方向都改变的曲线运动

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据从右侧边界进人并沿直线穿过该区域可知， ，当该微粒从左侧边界进入该区域后根据左手定则可判断洛仑兹力竖直向下，此时

合力与速度方向不在一条直线上，做曲线运动，故A错误。

BCD.物体做变速运动，而洛仑兹力始终与速度垂直，所以物体的加速度大小和方向都会改变，故BC错误D正确。

4.如图所示，ACB为竖直平面内半径为R的圆弧，上端B和圆心O等高，半径OC与竖直方向的夹角θ=60°。现有一小球自C点的正上方P处自由下落(不计空气阻力)，小球落在C点并水平反弹，反弹前后速度大小之比为2：1，若小球恰好能落在A点，则P、C两点的高度差为

A.  B.

C. R D.

【答案】D

【解析】

【详解】设高度差为h，从P到C

则平抛的初速度 ，小球恰好能落在A点

联立解得：

A. 与计算结果不符，故A错误。

B. 与计算结果不符，故B错误。

C. R与计算结果不符，故C错误。

D. 与计算结果相符，故D正确。

5.如图甲所示，一物体在竖直向上的拉力F(大小未知)作用下，以大小为的初速度向上做匀加速直线运动，拉力的功率P与时间t的关系如图乙所示，图线的横截距和纵截距分别为-b和c，则拉力F和物体的加速度大小分别为

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律 ,物体的速度 ,拉力的功率

整理得:

所以

，

解得：

，

A. 与计算结果不符，故A错误。

B. 与计算结果不符，故B错误。

C. 与计算结果相符，故C正确。

D. 与计算结果不符，故D错误。

6.如图，一理想变压器的原线圈与电阻R串联后，接人一正弦交流电源，电阻的大小关系为。若R1、R2消耗的电功率之比为1：4， 则变压器原、副线圈的匝数之比为

A. 6：1 B. 1：6 C. 3：1 D. 1：3

【答案】A

【解析】

【详解】设R2的电流为I0，根据并联关系则R3的电流为2I0，副线圈电流I2为3I0，且

解得： ，根据变压器原理可知

A. 6：1与计算结果相符，故A正确。

B. 1：6与计算结果不符，故B错误。

C. 3：1与计算结果不符，故C错误。

D. 1：3与计算结果不符，故D错误。

7.如图所示，b点为两等量异种点电荷+Q(Q>0)和-Q连线的中点，以+Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点，a、c两点关于连线对称。下列说法正确的是

A. 电子在a、c两点受到的电场力相同

B. 电子由a点沿圆弧移到c点的过程中受到的电场力一直减小

C. 电子在a、b、c三点所具有的电势能相等

D. 电子由a点沿圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小

【答案】D

【解析】

【详解】A. 根据对称性可知，如图所示，ac两点电场强度大小相等，但方向不相同，故电场力不相同，故A错误

B.根据等量异种电荷电场线分布可知

电场线越密场强越大，所以从a点沿圆弧移到c点的过程中受到的电场力先增大后减小，故B错误。

C. 根据沿着电场线方向电势降低可知φa=φc＞φb，根据EP=φq可知电子在abc三点电势能关系为：EPa=EPc＜EPb，故C错误。

D.根据C选项的分析可知，电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小，故D正确。

8.2018年12月27日，北斗三号基本系统完成建设，其导航系统中部分卫星的运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星;c为倾斜圆轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是

A. 卫星b和卫星c的运行半径相等

B. 卫星a的角速度一定比卫星c的角速度大

C. 卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大

D. 卫星a的动能一定比卫星b的动能大

【答案】AB

【解析】

【详解】A.根据 可知, 卫星b和卫星c的周期相同，则轨道半径相等，故A正确。

B. 根据 可知，卫星a的轨道半径比卫星c的小，所以卫星a的角速度一定比卫星c的角速度大，故B正确。

C. 根据 可知，卫星b的向心加速度等于卫星c的向心加速度，故C错误。

D. 根据 可知，卫星a的动能一定比卫星b的速度大，但质量关系未知，故动能无法判断，故D错误。

9.如图所示，在绝缘水平面上固定足够长的两条光滑平行金属导轨，金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，用一根细绳将cd棒的中点连接在固定横杆的O点，细绳处于水平且与cd棒垂直，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。在ab棒上施加一个大小为F的水平恒力，使其由静止开始向右运动，cd棒始终保持静止。已知两金属棒的质量均为m、电阻均为R，长度均等于导轨间距，导轨电阻不计，间距为L，磁感应强度大小为B，金属棒与导轨始终垂直并接触良好，则在ab棒运动过程中

A. ab棒一直做匀加速直线运动

B. 细绳的拉力先变大，然后不变

C. F做的功始终等于回路中产生的内能

D. ab棒消耗的最大电功率为

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.对ab棒，根据牛顿第二定律可知

随着速度变大，加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，之后匀速运动，对cd棒，根据平衡可知，绳的拉力 ，所以拉力先增大，再不变，故A错误B正确。

C.根据能量守恒可知，F做的功始终等于回路中产生的内能与增加的动能之和，故C错误。

D.当匀速时

解得： ，回路消耗电功率最大为

所以ab棒消耗的最大电功率为

故D正确。

10.如图所示，倾角为θ的斜面体C放在水平地面上，由一根细绳连接的相同物体A和B放置在斜面上，在细绳中点O处施加一个竖直向上的拉力F，与物体B相连的细绳处于水平。保持拉力F大小不变，将F的方向逆时针旋转到与斜面垂直的方向，整个过程中A、B、C.均保持静止，细绳质量不计。则在拉力旋转过程中

A. 地面对斜面体C的摩擦力逐渐减小

B. 物体B受到的摩擦力逐渐增大

C. 细绳对物体A的拉力逐渐减小，对物体B的拉力逐渐增大

D. 物体A受到的支持力逐渐减小，物体B受到的支持力逐渐增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A.对三个物体整体受力分析可知，随着F的方向逆时针旋转到与斜面垂直的方向，F的水平分力增大，而整体始终平衡，则地面对斜面体的摩擦力逐渐增大，故A错误。

BC.在F的方向逆时针旋转到与斜面垂直的方向，过程中力大小不变，根据下图可知

OA绳上拉力变小，OB绳上的拉力变大，对B受力分析可知OB绳沿斜面向下的分力与重力沿斜面向下的分力之和与摩擦力相等，OB绳上的拉力变大，所以B受到的摩擦力变大，故BC正确。

D.对物体A，OA绳拉力垂直斜面向上的分力与支持力之和等于重力垂直斜面向下的分力，OA绳上的拉力变小，则支持力变大；对物体B，OB绳垂直斜面向上的分力与支持力之和等于重力垂直斜面向下的分力，OB绳上的拉力变大，所以支持力变小，故D错误。

二、非选择题：

11.图甲为测定木块与长木板之间动摩擦因数的实验装置示意图，其中打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，长木板水平固定在桌面上。

(1)实验时，需要调整定滑轮的高度，其目的是______________________________________.

(2)图乙为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，部分相邻计数点的间距如图所示，则木块加速度的大小a=_____________m/s2(保留2位小数)。

(3)测得砝码盘和砝码的总质量与木块的质量之比为1：3，重力加速度g=9.8m/s2，则木块与长木板间动摩擦因数μ= ___( 保留2位小数)。

【答案】    (1). 使细线与长木板平行    (2). 1.50；    (3). 0.13

【解析】

【详解】(1)[1]为了减小实验误差，细绳应与长木板平行，所以实验时，需要调整定滑轮的高度，其目的是使细线与长木板平行。

(2)[2] 相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻计数点间时间间隔为0.1s，根据逐差法可知，加速度

(3)[3]根据牛顿第二定律得：

且 ，代入数据解得：

12.某兴趣小组想测未知电阻Rx，(约为60)的阻值，实验室提供下列器材：

电源E：电动势约为3. 0V ，内阻忽略不计;

电流表A1：量程为0 ~20mA，内阻r1=50;

电流表A2：量程为0 ~ 50mA，内阻r2约30;

滑动变阻器R1 ：最大阻值为20;

滑动变阻器R2 ：最大阻值为4000;

单刀单掷开关S，导线若干。

(1)为保证实验顺利进行，并使测量尽量准确，滑动变阻器应该选用______ (选填“R1”或“R2");闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至__________. (选填“a”或“b”)端。

(2)图示为测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，为了完成实验，请在图中完成剩余部分的连接__________。

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，电流表A1的示数为15.0mA，电流表A2的示数为27.0mA，则Rx的阻值为______。

【答案】    (1). R    (2). a    (3).     (4). 62. 5

【解析】

【详解】(1)[1][2]未知电阻Rx约为60，为了调节方便，所以本实验滑动变阻器选择R1，因为所选滑动变阻器小于待测电阻阻值，选择分压式接法，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑至a端，使待测回路电流为零。

(2)[3]因为题中未提供电压表，但是电流表A1内阻已知，所以用其来测电压，电路如图所示

(3)[4]根据电流关系可知，流经Rx的电流为

Rx的电压为

所以待测电阻为

13.如图所示，可视为质点的物块甲、乙分别处于同一水平面上的A、B两点，在B点的正上方O处用一根不可伸长的轻绳将物块乙悬挂，使乙对水平面的压力恰好为零。物块甲以初速度沿直线由A向B运动，在B点与甲发生碰撞(碰撞时间极短) ，碰撞后甲、乙粘在一起向右摆动，上升达到的最高位置与O点等高。已知=5m/s，甲与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，A、B两点间的距离L=2.25m，甲、乙的质量关系为，重力加速度

(1)物块甲由A运动到B的时间;

(2)碰撞前瞬间物块甲的速度大小;

(3)轻绳的长度。

【答案】(1) t=0.5s；(2) v1 =4m/s；(3 ) l=0.45m

【解析】

【详解】(1)碰撞前物块甲在水平面上做匀减速直线运动,设甲的运动时间、加速度大小和碰撞前瞬间速度大小分别为t、a和,由牛顿运动定律和匀减速直线运动规律可知

联立解得t=0.5s 

(2) 根据匀变速规律可知，，可得v1 =4m/s。

(3)设物块甲、乙碰撞后瞬间的速度大小为v2、细绳长为l,根据动量守恒和机械能守恒得

联立解得l=0.45m 。

14.如图，xoy为平面直角坐标系，y>0的区域内有一个底边与x轴重合的等腰直角三角形，在该等腰直角三角形区域内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q(q >0)的带电粒子(不计重力)从电场中P(0，-h)点以速度沿x轴正方向运动，由Q(2h，0)点进入磁场，经磁场偏转后再次射人电场，恰能以同样的速度通过P点并重复上述运动。求：

(1)电场强度的大小;

(2)磁感应强度的大小;

(3)粒子连续两次通过P点的时间间隔;

(4)等腰三角形磁场区域的最小面积。

【答案】(1) ；(2) ；(3) (4)

【解析】

【详解】(1)粒子电场中做抛物线运动,运动轨迹如图所示，

由运动规律及牛顿运动定律得:

①

②

③

解得④

 (2)粒子到达Q点时,沿y轴正方向的分速度

⑤

速度方向与x轴正方向的夹角θ满足:

⑥

粒子在磁场中做匀速圆周运动(圆心为C),轨迹如图所示，粒子在磁场中运动速度为

⑦

由几何关系可知轨迹半径为

⑧

又，解得

(3)粒子在磁场中的运动周期为

则粒子在磁场中的运动时间为

则连续两次通过P点的时间间隔

(4)若等腰三角形面积最小，则粒子在磁场中运动轨迹应与三角形的腰相切,由几何关系可知最小三角形的腰

..

最小面积为：

15.如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发， 经历等温过程ab到达状态b，再经过等压过程bc到达状态c，最后经等容过程ca回到状态a。下列说法正确的是        

A. 在过程ab中，气体对外做功

B. 在过程ca中，气体向外界放出热量

C. 气体在状态b时内能小于它在状态c时的内能

D. 在过程ab中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

E. 在过程bc中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功

【答案】BCE

【解析】

【详解】A. 在过程ab中，气体体积变小，外界对气体做功，故A错误。

B. 在过程ca中，气体等容变化，压强减小，温度降低，内能降低，体积不变，气体没有做功，根据热力学第一定律可知，气体一定向外放出热量，故B正确。

C.从b到c，等压变化，体积增大，温度升高，因为一定质量的理想气体内能只与温度有关，所以内能增大，故气体在状态b时的内能小于它在状态c时的内能，故C正确。

D.ab是等温过程，所以内能不变，根据热力学第一定律可知，在过程ab中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故D错误。

E. 从b到c，温度升高，内能增大，气体体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，在过程bc中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故E正确。

16.如图所示，质量不计的活塞将一定质量的理想气体密封在竖直放置的圆柱形导热容器内，活塞在容器中可以无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0、压强为p0，活塞与容器底部的距离为h0。现将整个装置处于大气压恒为p0的空气(温度恒定不变)中，当气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升距离d时恰好平衡;若在活塞上放一重物，使活塞缓慢下降，回到初始位置恰好平衡。重力加速度为g ，求：

( i )空气的温度;

( ii )重物的质量。

【答案】(i) ；( ii )。

【解析】

【详解】(i)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程是等压为变化，由盖-吕萨克定律知，解得

( ii )设重物的质量为m，气体最后平衡时压强为

放上重物后活塞下降过程是等温变化，则

联立解得。

17.图示为双缝干涉实验的示意图，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，若要想减小干涉图样相邻亮条纹的间距，下列做法正确的是____。

A. 用红光替换绿光

B. 用紫光替换绿光

C. 增大单缝屏到双缝屏的距离

D. 减小双缝屏到光屏的距离

E. 增大S1与S2的间距

【答案】BDE

【解析】

【详解】AB.根据条纹间距公式 可知，用波长小的光可以减小条纹间距，紫光比绿光波长短，红光比绿光波长长，故A错误B正确。

C. 根据条纹间距公式 可知，增大单缝屏到双缝屏的距离，不会改变条纹间距，故C错误。

DE. 根据条纹间距公式 可知，减小双缝屏到光屏距离L，增大S1与S2的间距d，都可以减小条纹间距，故DE正确。

18.一列简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于xp=2m、xQ=4m处。当t=17s时质点Q恰好第5次到达波峰。

(i)求该简谐波的传播速度大小;

(ii)求质点P振动时位移随时间变化的表达式。

【答案】( i ) 1m/s；( ii)y=

【解析】

【详解】( i )设简谐横波波速为v，波长为λ，周期为T，由图象可知，

λ =4m①

根据题意可知

②

且波速，联立①②解得v= 1m/s

( ii)由( i )得，T=4s，故质点P振动时的位移

=