江西省抚州市临川区2020届高三上学期起点考试物理试题
展开2020届高三年级8月新起点考试物理试卷
一、选择题：
1.关于光电效应，下列说法正确的是
A. 入射光的频率低于截止频率时才会发生光电效应现象
B. 在光照条件不变的情况下，随着所加电压增加，光电流会一直增加
C. 光电子的最大初动能不仅与入射光的频率有关，还与光电管两端所加电压有关
D. 光电效应现象揭示了光的粒子性
【答案】D
【解析】
【详解】A.由光电效应规律，当v＞v0时才会发生光电效应，故A错误；
B.当电流达到饱和光电流时，电压增大，电流不变，故B错误；
C.由光电效应方程：Ek＝hv−W0，光电子的最大初动能与电压无关，故C错误；
D.光电效应说明 了光不是连续，而是一份一份的，提示了光的粒子性，故D正确；
2.一辆从高速公路服务区驶出的小汽车以90km/h的速度并入高速公路行车道向前行驶，司机突然发现前方约100m处有一辆正打开双闪的小汽车，以约45km/h的速度缓慢行驶，司机发现无法变道的情况后，经3s的反应时间开始刹车，刹车加速度大小约为5m/s2。则两车相距最近的距离约为（ ）
A. 47m B. 53m C. 15m D. 63m
【答案】A
【解析】
【详解】设经过t时间后，两车速度相等， 即：
解得： ，后车的位移
解得：，前车的位移
所以两车相距最近距离为
A. 47m与计算结果相符，故A正确。
B. 53m与计算结果不符，故B错误。
C. 15m与计算结果不符，故C错误。
D. 63m与计算结果不符，故D错误。
3.随着科技的发展，人类对外太空的探索不断深入，研究人员在某未知天体上做如下实验:将质量为2kg的物体竖直悬挂在弹簧秤上，稳定时，在赤道处弹簧秤读数为10N，在南北极处弹簧秤读数为12N。如果该未知天体受到其它天体的影响，其自转周期变为原来的10/9，则该物体在赤道上的重力约为
A. 10N B. 12N C. 10.4N D. 9.5N
【答案】C
【解析】
【详解】物体在赤道处弹簧秤读数为10N，即：
，
；
物体在南北极处弹簧秤读数为12N，即：
；
该未知天体自转周期变为原来的，则
，
联立解得物体在赤道处的重力：
，
A.10N，与计算结果不符，故A错误；
B.12N，与计算结果不符，故B错误；
C.10.4N，与计算结果一致，故C正确；
D.9.5N，与计算结果不符，故D错误。
4.某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告，如图所示，若水柱截面为S，水流以速v垂直射到墙面上，之后水速减为零，已知水的密度为p，则水对墙面的冲力为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：
Ft=0-mv，
即：
F=-=-ρSv2，
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可知，水对钢板的冲击力大小也为ρSv2．
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论相符，选项B正确；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论不相符，选项D错误。
5.如图甲所示，将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上，电流随时间变化的规律如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表两端读数为
B. 电阻R消耗的电功率为
C. 若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,如图丙所示,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为1A
D. 图乙交变电流与图丁所示电流比较,接同一电阻的发热功率之比为1：2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知，电流的最大值Im=0.5A，则电压的最大值：Um=Im•R=0.5×5V=2.5V，那么电压的有效值U=1.25V=1.77V；故A错误；
B.R上的电功率P=UI===0.625W，故B错误；
C.转速增倍，电流也增倍，则电流的最大值变1A，有效值变为A，则电流表读数为A，故C错误；
D.由有效值的概念可得丁的有效值为0.5A，则乙与丁的有效值之比为1：，根据P=I2R可知，发热功率之比为1：2，故D正确。
6.如图所示，在光滑的水平面上宽度为L的区域内，有一竖直向下的匀强磁场。现有一个边长为a(a＜L)的正方形闭合线固以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动，穿过磁场后速度刚好减为0，那么当线圈完全进入磁场时，其速度大小
A. 大于 B. 等于
C. 小于 D. 以上均有可能
【答案】B
【解析】
【详解】通过导线的电荷量：
，
由于线框进入和穿出磁场过程，线圈磁通量的变化量相等，则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量q相等，由动量定理得，线框进入磁场过程：
，
线框离开磁场过程：
，
由于：则：
，，
解得：
，
A.大于，与计算结果不符，故A错误；
B.等于，与计算结果结果一致，故B正确；
C.小于，与计算结果不符，故C错误；
D.以上均有可能，不符合题意，故D错误。
7.如图甲所示，质量为m的小环套在一根与水平方向成的直杆上，质量为M的重物通过轻绳与小环相连，运动中轻绳始终保持竖直。如图乙中，将同样的装置套在另一根与水平方向夹角为的直杆上，M与m一起运动，且轻绳与杆始终垂直。甲图中轻绳拉力为T1，环与杆的摩擦为;乙图中轻绳拉力为T2，环与杆的摩擦为f2，则下列说法正确的是
A. T1=Mg， B. T1=Mg，=0
C. T2=Mgcos，f2=0 D. T2=Mg,，f2 =(M +m)g
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.甲图中M受力时竖直方向，运动沿杆方向，加速度为零，M做匀速直线运动，据平衡条件T1＝Mg，对整体沿杆方向重力的分力等于摩擦力，有
，
故A正确，B错误；
CD.乙图中M受力竖直向下的重力及垂直于杆的拉力，运动沿杆的方向，所以有：沿绳子方向合力为零，故
，
物块M的合力为重力沿杆方向的分力，据牛顿第二定律
，
解得：
，
故小环不受杆的摩擦力作用，所以
，
故C正确，D错误；
8.下列关于回旋加速器说法正确的是
A. 不同比荷的粒子可以在同一回旋加速器中同时加速
B. 加速电压越大，带电粒子最终获得的动能越大
C. 不考虑粒子的质量随速度增大的变化，带电粒子的最大动能与加速电压无关
D. 回旋加速器中，粒子的速率和半径一次比一次大，但周期保持不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当带电粒子在磁场中做圆周运动周期与交变电场周期相同时，才能加速粒子，比荷不同的粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不同，故A错误；
BC.依据最大动能表达式：
，
可知，最大动能与加速电压无关，故B错误，C正确；
D.回旋加速器中的粒子在圆周运动过程中，一次一次经过电场加速，半径变大，但周期
，
保持不变，故D正确；
9.金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圏A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是
A. 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B. 圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动
C. 圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b．由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动,故A错误；
B.同理可知，若圆盘顺时针减速转动时，则ab棒将向右运动，选项B正确；
C.由右手定则可知，圆盘逆时针加减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b．由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故C错误
D.同理可知，若圆盘逆时针加减速转动时减速转动时，则ab棒将向右运动，选项D正确；
10.如图所示，x轴上方关于y轴对称放置的两块足够大平行金属板a、b带有等量异种电荷，其中b板接地，两板间有平行x轴方向的匀强电场。坐标原点O位置有一粒子源，可以在平面内向各个方向发射速度大小为v0、质量、带电量相同的带负电的粒子(不计粒子重力)，其中沿x轴负方向的粒子恰好不打到a板上，则下列说法正确的是
A. 由于b板接地，故b板带负电，a板带正电
B. 所有能打到b板的粒子动能都相同
C. 打到b板的粒子中，用时最长的粒子所用时间是用时最短的粒子的()倍
D. 将a、b对称向y轴靠拢，则一定有粒子能打到a板
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.带负电粒子滑x轴负向减速，故电场方向沿x轴负方向，φb＞φa，b带正电，故A错误；
B.所有打到b板的粒子初动能相同，电场力做功同，末动能相同，故B正确；
C.用时最短的粒子滑x轴正向运动，用时最长的粒子沿，轴负方向运动，由图象可得：
，
故C正确；
D.当a、b向y轴靠拢时，板上电荷量不变，E不变，粒子运动不变，故沿x轴负方向的粒子能打到a板，故D正确；
二、非选择题
（一）必考题：
11.某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计
(1)下列实验要求中，不正确的是___________
A.弹簧测力计使用前要校零
B拉细线方向应与木板板面平行
C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度
(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。
【答案】 (1). C (2). 无
【解析】
【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；
B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；
C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；
本题选不正确的，
故选：C；
（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；
12.实验室中有一灵敏电流计，其满偏电流1＝100A，为了将其改装成量程为3V的电压表，现备有如下器材测量灵敏电流计的内阻Rg
A.待测灵敏电流计G B.电阻箱R(0-999.9Ω) C.电源E1＝1.5V
D.电源E2=3.0V E.电源E3＝4.5V F.滑动变阻器R1(0-20kΩ )
C.滑动变阻器R2(0-40kΩ) H.滑动变阻器R3(0-10Ω) I.校准电压表V0(0-3V)
J.开关两只及导线若干，实验步骤如下
①按如图所示电路图连接好电路
②断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器，使电流表满偏
③保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S2，调节电阻箱R使电流表半偏
(1)了减小测量误差，电源应选______(填E1、E2、E3)，滑动变阻器应选_______(填R1、R2、R3)。
(2)若步骤③中电阻箱读数R＝180.02，则电流计Rg＝_____
(3)现要将灵敏电流计改装为量程3V的电压表，应串联电阻R＝______
(4)请在方框中画出改装后电压表V的校准电路，并在图中标明所选器材
【答案】(1). (2). (3). (4).
【解析】
【详解】（1）本实验中R越大，相对误差越小，故滑动变阻器选R2，再根据满偏电流及所列的器材的规格来选择电源，当电流表满偏时，
，
所以电源选3V的E2；（如果选E3，则要使滑动变阻器提供45KΩ的电阻，但器材中没有）
（2）当R远大于Rg时，可认为回路中电流不变，则有
，
（3）此时：
，
伏特表内阻
，
应串联的电阻
；
（4）校表电路中的如图选E2，可能路电压小于3V，不能保证3V的电压校对，故电源应选E3，滑动变阻器应选R3，校准电路如图所示：
13.如图所示，质量为m=1kg的物块放在粗糙水平地面上，物块与水平地面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，某时刻物块在与水平方向成θ=37°的拉力F=10N的作用下，由静止开始向右运动，经时间t1=2s时撤去拉力F。（g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）
求：（1）撤去拉力F时物块的速度大小；
（2）物块从静止开始到最后停止的过程中运动的位移大小。
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）设0～2s时间内，物体运动的加速度为，正压力为，2s末的速度为，向右为正方向。则，
①
②
③
由①②③解得：
（2）设0～2s时间内的位移为，撤掉拉力到停止的位移为，总位移为x
④
⑤
⑥
⑦
由①～⑦解得：
14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值
【答案】（1）（2）
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：
，
则
；
（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，
粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上
竖直方向，
联立解得最小强度为：
；
15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则
(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞
(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?
【答案】（1）恰好不发生碰撞（2）
【解析】
【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v
由动能定理：
放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动
当两者速度相等时，小滑块位移
绝缘底座的位移
故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移
，
刚好不相碰
(2)整个过程绝缘底座位移为3L则
答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；
(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。
（二）选考题：
【选修3-3】
16.下列说法正确的是
A. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒内分子无规则运动的反映
B. 分子势能随分子间距増大而减小，随分子间距减小而增大
C. 封闭气体压强是由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的
D. 一个固体在导热性上呈现各向异性，说明该固体一定是单晶体
E. 液体的表面张力是由于液体表面分子间作用力表现为引力所致
【答案】CDE
【解析】
【详解】A.布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故A错误：
B.分子势能在r＝r0处最小，故B错误；
C.封闭气体的压强由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的，故C正确；
D.各向异性是单晶体的特性，故D正确；
E.当分子间距大于r0，液体表面分子间有引力，宏观表现为液体表面张力，故E正确。
17.夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道中側面剖面图，由于井盖上的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位不断上升时，井盖可能会不断跳跃。设井盖质量m＝25kg，圆柱形竖直井内水面面积s＝0.25m2，图示时刻井盖到水面间距h＝2m，此时封闭气体压强与外界大气压强相等，若环境温度不变，已知P0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2，求:
①从图示位置开始，水面上涨多少后井盖第一次跳起?
②设井盖下落后，封闭气体的压强又变为P。，求井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质量之比.
【答案】①②
【解析】
【详解】①设第一次跳跃后，水面距离井盖距离为h2
气体逸出时压强为:
由玻意耳定律：
解得：
上升高度：
②井盖第一次跳跃后，水面距井盖距离为h2，气体压强为p0则
，
又：
则：
答：①从图示位置开始，水面上涨0.02m后井盖第一次跳起；
②设井盖下落后，井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质量之比。
【选修3-4】
18.下列说法正确的是
A. 当做受迫振动的振子运动稳定后，其周期一定等于振子的固有周期
B. 在同一地点，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越大
C. 某时刻起沿波传播方向上的两个质点的运动状态完全相同，则两质点之间间距一定是波长的整数倍
D. 两列波在相遇区形成了稳定的干涉图形，则两列波的波长一定相等
E. 泊松亮斑是由于光的衍射形成的
【答案】CE
【解析】
【详解】A.当做受迫振动的振子运动稳定后，其周期一定等于驱动力的周期，与振子的固有周期无关，故A错误；
B.根据单摆的周期公式可知：，在同一地点，周期与摆球质量无关，故B错误；
C.某时刻起沿波传播方向上的两个质点的运动状态完全相同，则两质点之间间距一定是波长的整数倍，故C正确；
D.两列波频率相同时，在相遇区形成稳定的干涉图样，故D错误；
E.光的衍射包括单缝衍射、圆孔衍射和泊松亮斑，故E正确。
19.如图所示，由材料不同的两个圆柱构成一个光学元件，其中x轴上方圆柱折射率为n1，半径为r1，x轴下方圆柱折射率为n2＝，半径为r2，且(2-)r1＝(2-)r2，现有一束很细的激光束垂直于AO1平面从B点入射，其中BO1＝，cm，最后只有部分光从O2C上某点射出，求：
①上方関柱折射率n1的取值范围
②从O2C面射出的光线的出射点距O2的距离。
【答案】①②
【解析】
【详解】由几何关系可知：
则：
可知在D点的反射光将垂直于x轴进入下边的介质内，由光路图可知：
由几何关系可知，
又：
，
可得：
＝60°
，
可知光线在E处发生全反射，在D处没有发生全反射，所以
又：
所以：
（2）由于＝60°，结合几何关系可知，△O2EC为等边三角形，所以光线的出射点恰好在C处。则出射点到O2的距离：
