河北省深州市2020届高三9月教学质量监测物理试题

普通高中2019年9月高三教学质量监测

物理

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12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。有错选的得0分)

1.放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线,分别进人匀强电场，轨迹如图所示，下列说法正确的是

A. a为γ射线的轨迹，γ射线穿透能力最强

B. a为β射线的轨迹元素镭外层电子电离形成β射线

C. b为α射线的轨迹α射线穿透能力最强

D. c为α射线的轨迹,α射线使空气分子电离能力最强

【答案】D

【解析】

【详解】如图，给出的电场方向向右，α射线实质为氦核，带正电，电离能力最强，贯穿能力最弱，在电场力的作用下会向左偏转，故c为α射线；β射线为电子流，带负电，电离能力和贯穿能力都一般，在电场力的作用下会向左偏转，故a为β射线；γ射线为高频电磁波，电离能力弱，贯穿能力强，在电场中不会偏转，故b为γ射线．

A. a应为β射线的轨迹，故A错误；

B. β射线为电子流，带负电，电离能力和贯穿能力都一般，在电场力的作用下会向左偏转，故a为β射线，故B错误；

C. c应为α射线，故C错误；

D. c为α射线的轨迹,α射线使空气分子电离能力最强,符合题意，所以D正确；

2.如图所示，倾角为θ的斜面体置于水平地面上，物块以初速度v0沿斜面向上运动．已知物块与斜面间动摩擦因数为μ，且μ<tanθ，斜面体足够长且始终保持静止，下列说法正确的是

A. 物块减速为零后反向加速，加速度大小不变

B. 物块减速为零后反向加速，地面对斜面体摩擦力方向不变

C. 物块减速为零后反向加速，地面对斜面体摩擦力大小不变

D. 物块减速为零后静止于最高点

【答案】B

【解析】

【详解】AD．由题意知因μ<tanθ，故物块减速为0后肯定会反向加速下滑；对物块受力分析可知物块上滑加速度大小为：

物块下滑加速度大小为：

物块减速为零后反向加速加速度大小要改变，故A错误，D错误.

BC．物块减速上升时对斜面受力分析如图：

由图可知地面对斜面的摩擦力f水平向左.当物块加速下滑是，对斜面受力分析如图：

因小物块加速下滑，故f1与N1的合力偏向右下方，故地面对斜面的摩擦力水平向左，很明显此时地面对斜面的摩擦力与上滑时不相等，故B正确，C错误.

3.如图所示,倾角为的光滑斜面长和宽均为1,一质量为m的质点由斜面左上方顶点P静止释放,若要求质点沿PQ连线滑到Q点,已知重力加速度为g,需要对质点施加的最小作用力为

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】物体在斜面上受到重力，支持力和外力作用在斜面上做直线运动，将重力分解到沿着斜面向下和垂直于斜面方向，沿着斜面方向合力与PQ共线，根据三角形定则可知当外力和PQ垂直时，外力最小，所施加的外力的最小值为

，

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.与计算结果一致，故C正确；

D.与计算结果不符，故D错误；

4.据报道科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星.假设该行星质量约为地球质量的6.4倍,半径约为地球半径的4倍．若宇航员登陆该行星,在该行星表面将一小球以4m/s的速度竖直向上抛出,空气阻力忽略不计,已知地球表面重力加速度g=10 m/s2 .下列说法正确的是

A. 该行星表面重力加速度大小为16 m/s2

B. 经过2 s小球落回抛出点

C. 经过2 s小球上升到最高点

D. 小球上升的最大高度为0.8 m

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据万有引力等于重力得：

，

因为行星质量约为地球质量的6.4倍，其半径是地球半径的4倍，则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的0.4倍，该星球表面的重力加速度为

，

故A错误；

BC.根据竖直上抛运动的规律知小球上升到最高点时间为：

，

根据对称性，落回抛出点时间为

，

故B正确，C错误；

D.上升的最大高度为：

，

故D错误．

5.如图所示,竖直固定的圆环轨道半径为R,在环的最低点放置一个小球,给小球一水平向右的瞬时速度v,小球会在环内运动．不计一切摩擦,重力加速度为g,为保证小球运动过程中不脱离轨道,瞬时速度v可能为

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】小球在环内做圆周运动，恰好通过最高点时，

，

从最高点运动到最低点的过程中，根据动能定理可知，

，

解得

；

小球在圆心所在水平线以下做运动时，

，

解得

；

小球不脱离轨道，速度v满足解得

，，

A.在速度范围内，所以A满足题意，故A正确；

B.不在速度范围内，所以B不满足题意，故B错误；

C.不在速度范围内，所以C不满足题意，故C错误；

D.不在速度范围内，所以D不满足题意，故D错误；

6.如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法正确的是

A. 弹簧弹力逐渐变小 B. 弹簧弹力先减小后增大

C. 磁铁对斜面的压力逐渐变小 D. 磁铁对斜面的压力逐渐变大

【答案】D

【解析】

【详解】

AB．由图可知，磁铁的磁感线从N极出发到S极，则此时在导线处磁感线平行于斜面向下，根据左手定则可以判断导线受到安培力方向垂直斜面向上，因电流增大，所以安培力增大，但因安培力与斜面垂直，故沿斜面方向弹力不变，故A错误，B错误.

CD．根据牛顿第三定律可知因安培力变大，故磁铁对斜面的压力逐渐变大，故C错误，D正确.

7.图甲为发电机构造示意图,线圈匀速转动,产生的电动势随时间变化规律如图乙所示．发电机线圈的内阻为10,外接电阻阻值为100,下列说法正确的是

A. 线图转动的角速度为50π rad/s

B. t=0. 01 s时,穿过线圈的磁通量为零

C. 电流表的示数约为2.8 A

D. 电压表的示数为200 V

【答案】D

【解析】

【详解】A.交流电的频率为：

，

则线圈转动的角速度为：

，

故A错误；

B.t＝0.01s时，感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，故B错误；

C.交流电的有效值为：

，

则电流的有效值为：

，

则电流表示数为2A，故C错误；

D.电压表示数为：

，

故D正确．

8.如图所示，蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，蜡块运动过程中．下列说法正确的是

A. 蜡块做匀变速曲线运动 B. 蜡块做匀变速直线运动

C. 蜡块所受合力变大 D. 蜡块速度变大

【答案】AD

【解析】

【详解】由题意知物块在竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做匀加速直线运动，初速度方向竖直向上，加速度方向水平向右，故物块的合运动为匀变速曲线运动，速度增加，因加速度不变，故合力不变，所以选AD

9.质量为m的汽车从静止开始匀加速启动,速度-时间图象如图所示,功率达到最大值P时,速度为v1,此后汽车功率保持不变,最后以速度v2做匀速运动,已知汽车运动过程中所受阻力恒为f,下列说法正确的是

A.

B.

C. 时间内,汽车所受牵引力做功为

D. 时间内汽车的位移为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.根据牛顿第二定律得：

，

，

最后以速度v2做匀速运动，

，

所以

，

故A错误，B正确；

C.t1～t2时间内汽车功率不变，所以t1～t2时间内汽车所受牵引力做功:

，

故C正确；

D.0～t2时间内，根据动能定理可得：

，

由于0～t1时间内汽车的功率小于额定功率，所以

，

所以0～t2时间内汽车的位移：

，

故D错误．

10.匀强磁场中垂直放置一个圆形线圆,线圈的匝数n=100、面积S=0.1 m2、电阻r=1,线圈外接一个阻值R=9的电阻,规定如图甲所示磁场垂直于线圈向里为正方向,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是

A. 0~1s内,线圈中感应电流为逆时针方向

B. 1~2s内,线圈中感应电流为顺时针方向

C. 0~1 s内,电阻R产生的焦耳热为1.44 J

D. 0~2s内,通过电阻R的电荷量为零

【答案】AC

【解析】

【详解】AB.由图可知，0～1s内，通过线圈向上的磁通量变小，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流为逆时针，同理，1～2s内，感应电流为逆时针，故A正确，B错误；

C.由法拉第电磁感应定律：

，

由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为:

，

所以线圈电阻r消耗的功率

，

故C正确；

D.前0～2s内，通过R的电荷量

，

故D错误；

11.光滑水平面上质量为m的物体，在水平外力作用下由静止开始运动，其加速度随时间变化图象如图所示，下列说法正确的是

A. t＝t0时，物体的速度大小为a0t0

B. t＝t0时，物体的动能大小为

C. 0～t0时间内，外力对物体的冲量为

D. 0～t0时间内，外力对物体做的功为

【答案】BC

【解析】

【详解】由图象可知物体做加速度随时间均匀增大的直线运动，故可用平均加速度计算，即：

A．故t＝t0时，物体的速度大小为：

故A错误.

B．t＝t0时，物体的动能大小为：

故B正确.

C．0～t0时间内，外力对物体的冲量根据动量定理可得;

故C正确.

D．0～t0时间内，外力对物体做的功根据动能定理可得：

故D错误.

12.一均匀带电的绝缘球球心位于坐标原点O,规定x轴的正方向为电场正方向,则沿x轴的电场强度如图所示，下列说法正确的是

A. 球体半径大小x0

B. x>x0时,电场方向沿x轴负方向

C. x=x2位置比x=x1位置电势低

D. x=-x0位置与x=x0位置电势相等

【答案】AD

【解析】

【详解】A.设绝缘球半径为R，总的电荷量为Q，则绝缘球内部电场强度

，

E与x成正比，当x＝x0时，E＝E0，之后E与x不再成正比，所以可知R＝x0，故A正确；

B.根据题意知球带正电，电场方向在x轴正方向一直为正，在x轴负方向一直为负，故B错误；

C.沿电场线方向电势降低，结合对称性知，x＝x2位置比x＝x1位置电势高．故C错误；

D.根据点电荷的电场线分布知x＝−x0位置与x＝x0位置电势相等，故D正确．

二、实验题(本题共2小题，共14分。其中13题5分，14题9分)

13.某同学研究物体做匀变速直线运动过程中得到一条纸带,每两个打点间隔取一个计数点，如图中所示．测量计数点到计数点0的距离,分别记作: 已知打点计时器打点频率为f.

(1)与纸带连接的物体做加速运动,纸带____(选填“左”或“右")端 与物体相连接;打计数点“3”时纸带的瞬时速度表达式为v=______

(2)纸带发生位移对应的时间分别为,计算出比值、,以为纵坐标、t为横坐标,描点连线后得到一条直线,若直线的斜率为k,则纸带的加速度大小a=______________．

【答案】    (1). 左；    (2). ；    (3). 2k

【解析】

【详解】（1）[1]由于物体做加速运动，速度逐渐变大，间隔变大，由图中点的分布可知实验时纸带是左端和物体相连接；

[2]计数点3的瞬时的速度等于计数点2、4间的平均速度为：

；

（2）[3]小车做匀加速直线运动，根据位移时间公式则：

，

则斜率

，

纸带的加速度

；

故答案为[1]左[2] [3]2k；

14.某实验小组测量一金属丝(被测阻值约为25)的电阻率,可选择的器材有:

A.电流表Gg内阻Rg=120,满偏电流Ig=3 mA

B.电流表A,内阻约为5,量程为0~0.1 A

C.螺旋测微器

D.电阻箱R0(0~9 999 n,0.5 A)

E.滑动变阻器R(5 ,1 A)

F.干电池组(3 V,0. 05)

G.一个开关和导线若干

实验操作如下:

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图甲所示,则该次测量测得直径d=_____mm;

(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为R0=_____;

(3)用改装好的电压表设计一个测量电阻的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图乙中电路图补画完整_____;

(4)用刻度尺测量出了电阻丝有效长度L,依据公式,实验小组测得了电阻率．

【答案】    (1). 0.267(0. 266 ~0.268均正确)    (2). 880    (3). 如图所示

【解析】

【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，则该次测量测得直径d＝0.266mm；

（2）[2]把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱阻值应调为R0＝880Ω，计算如下：

电流表G两端的满偏电压为：

电阻箱两端的电压为：

电阻箱的电阻为：

（3）[3]电路图如下：

故答案为[1]0.266（0.266～0.268均正确）[2]880[3]电路图如上．

三、计算题(本题共3小题，共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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)

15.将质量为m，带正电量为q的小球由静止释放，经过时间t后，空间中加上竖直向上的匀强电场，再经过时间t，小球返回释放点，已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，求：

(1)小球自由下落的高度和末速度；

(2)匀强电场的电场强度大小．

【答案】(1)          (2)

【解析】

【详解】(1)由自由落体运动规律可知:

(2)加电场后，小球做匀减速直线运动：

由牛顿第二定律：

解得

答：(1)小球自由下落的高度和末速度；

(2)匀强电场的电场强度大小.

16.如图甲所示,水平面上质量为0.2 kg的物块A以初速度9 m/s向右运动,1 s后与静止的物块B发生弹性碰撞,碰后物块A滑动0.4 m停止,已知重力加速度g= 10 m/s2.物体A的速度-时间图象如图乙所示,求:

(1)物块A与地面间的动摩擦因数;

(2)物块B的质量.

【答案】(1) μ=0.5；(2)

【解析】

【详解】(1)由图象可知,物块A碰后速度大小为2 m/s,

由

解得a=5 m/s2．

由牛顿运动定律

解得μ=0.5.

(2)设物块A碰前速度为,碰前物块A匀减速运动,

解得

A、.B物体弹性碰撞,动量守恒

机械能守恒

解得: .

17.如图甲所示,平行金属板电容器板长为1,两板间距为d,左端中间位置有电子枪从t=0时刻持续发射电子,电子通过电容器时间为3t0,所有电子均未与极板发生碰撞，出电场后直接进入紧邻平行板电容器的匀强磁场,磁场左边界为直线,磁场磁感应强度为B,方向垂直纸面向里．已知电子质量为m、电量为e,板间所加电压如图乙所示，求:

(1)电子在极板间偏转的最大距离和最小距离;

(2)电子经磁场偏转后,在磁场直线边界射出区域的长度．

【答案】(1) ，；(2)

【解析】

【详解】(1) ……时刻射入电子偏转距离最大，

时间内,偏转位移为：

由牛顿第二定律：

时间内,偏转位移为

时间内,偏转位移为

最大偏转位移

解得:

.....时刻射人电子偏转距高最小

(2)设电子射入磁场速度为v,射入点与射出点间距为L

.

电子在磁场中运动半径

由图可知

解得

，

与极板间电压无关

长度为

．

四、选考题(共13分。请考生从给出的选修3－3和选修3－4中任选一模块作答。如果多做，则按所做的选修3－3模块计分)

18.下列说法正确的是_____

A. 太空舱中由于完全失重,舱内气体对舱壁无压强

B. 不可能由单一热源吸收热址完全对外做功而不产生其他影响

C. 0℃的冰吸收热量融化为0℃的水,分子平均动能增加

D. 扩散现象说明,分子永不停息地做无规则运动

E. 当分子间距增大时,分子间的引力和斥力都减小

【答案】BDE

【解析】

【详解】A.气体压强的产生是由于气体分子作无规则热运动时，频繁的撞击容器壁产生，所以此时气体对舱壁有压力，故A错误；

B.根据热力学第二定律可知，不可能由单一热源吸收热量完全对外做功而不产生其他影响；故B正确；

C.温度是分子的平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变．故C错误；

D.根据分子动理论可知，扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动．故D正确；

E.分子引力与分子斥力同时存在，当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小．故E正确

19.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B ,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示．已知该气体在状态B时的温度为27°C.则:

①该气体在状态A、C时的温度分别为多少;

②从状态A到状态C气体对外做的功.

【答案】①TA =600 K，Tc=900K；②W=200 J

【解析】

【详解】①对于理想气体:

,等容过程,由查理定律

解得：

TA =600 K

,等压过程,由盖-吕萨克定律，

解得

Tc=900K .

②从状态A到状态C气体对外做的功

解得

W=200 J

20.一列简谐横波沿 x轴正方向传播, O质点为波源,t=0 时刻波源开始振动,t=4s时波形如图所示．下列说法正确的是_    

A. 该简谐横波的周期为0.5s

B. 该简谐横波的波速等于0.5 m/s

C. 波恰好传到C点时,B点通过的路程为10cm

D. t=8 s时该波传播到x轴上的质点D,D点运动方向向上

E. 当质点C第一次出现在波峰位置时,质点B恰好出现在波谷位置

【答案】BDE

【解析】

【详解】AB.t＝0时刻波源开始振动，t＝4s时波形如图所示，得到该波的周期为 T＝4s，由图读出波长为 λ＝2m，则波速为

v＝λT＝0.5m/s，

故A错误，B正确．

C.波恰好传到C点时，质点B振动了2s＝12T，则质点B通过的路程为20cm，故C错误．

D.简谐波沿x轴正方向传播，t＝8s时间内传播的距离为

x＝vt＝0.5×8m＝4m，

所以经t＝8s，该波传播到x轴上x＝8m处，再依据波的传播方向，可知，质点D点的运动向上，故D正确；

E.由于B、C间距离等于0.5倍的波长，B与C的振动情况总是相反，则当质点C第一次出现在波峰位置时，质点B恰好出现在波谷位置；故E正确．

故选BDE．

21.如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,半径为R,圆心角∠AOB=30°．一束平行于OA的单色光由OB面上D点射人介质,经OB折射后,直接射到A点,已知O、D两点间距R,光在真空中传播速度为c,求:

①介质的折射率;

②光从D点射到A点所用的时间．

【答案】①n=；②

【解析】

【详解】①如图所示,O、D两点间距R,

.

由几何关系可知,入射角a=60°折射角β=30°

由折射定律

解得

n=

②DA两点间距

DA =OD

解得