湖北省孝感三中高三物理元月份调考试卷

湖北省孝感三中高三物理元月份调考试卷

‎ 湖北省孝感三中高三元月份调考 ‎ ‎ 物 理 试 卷 ‎ 命题人：陈继芳 ‎ 审题人： 喻 玲 ‎ 2020年1月10日上午：9：00—10：30‎ ‎ 本卷分选择题和非选择题两部分组成（共120分 限时：90分钟）‎ ‎ 第 I 卷（共48分）‎ 注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、考试号码、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。‎ ‎2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。‎ 一、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，至少有一个正确选项．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．‎ ‎1、汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油 ―― 空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有 12V ，不能在火花塞中产生火花，为此设计了图示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法正确的是 A ．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电电压 B ．该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交流电 C ．该设计方案可行，因为通过变压器初级线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象 D ．该变压器可以是升压变压器,也可以是降压变压器 ‎ ‎2、斜劈A静止放置在水平地面上。质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜劈表面向下加速运动。F1方向水平向右，F2方向沿斜劈的表面向下，此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左。则下列说法中正确的是 A．因为此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左，所以一定有F1 ＞F2‎ B F1‎ F2‎ A B B．若只撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右 C．若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右 D．若只撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变 ‎3、:四个半径相等的弹性小球A、B、C、D排成一条直线，静止在光滑水平面上，他们的质量分别为m,‎2m, ‎2m,‎3m,现给A球一个沿四球连线方向的初速度v，使其向球运动，则A、B、C、D四个小球最终碰撞的次数分别为（光滑水平面足够长，小球间的碰撞是完全弹性的）（ ）‎ A C B D A:1 ,2, 2,1 B:1 ,3, 3,‎1 C:2,4,3,1 D:2,5,5,2‎ ‎4、某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30V，然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组（n个相同电池串联时，总电动势为nE，内电阻为nr），与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，量得小灯泡两端的电压为0.2V，对此现象，各同学有以下不同的解释：‎ ‎①西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已烧毁；‎ ‎②西红柿电池组不可能提供电能；‎ ‎③西红柿电池组所提供的电功率太小；‎ ‎④西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻。‎ 其中不正确的是：‎ ‎ A．①③ B．②④ C.②③ D．③④‎ t/×10-2s u/V ‎0‎ ‎220‎ ‎-220‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压-时间图象。原、副线圈匝数比n1∶n2=10：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为‎1A，则 ‎ A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V B．变压器输出端所接电压表的示数为22V C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz D．变压器的输出功率为220W ‎ A B R R1‎ E r ‎6、如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是 A．A、B灯都变亮 ‎ B．A、B灯都变暗 C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮 ‎7、一列简谐横波在时的波形图如下，若此波的周期为0.2s，则下列说法中正确的是 y/cm ‎0‎ P ‎5‎ ‎－5‎ Q x/m ‎0.1‎ ‎0.3‎ ‎0.5‎ A．再经过△t=0.4s质点P向右移动‎0.8m B．再经过△t=0.4s质点P仍在自己平衡位置 C．在波的传播过程中质点Q与P的振动情况总是相同的 D．再经过△t=0.2s后的波形与t=0时的波形是不同的 ‎8、如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路．若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是 ‎0‎ I t ‎0‎ P x ‎0‎ I t ‎0‎ P x A B C D ‎9、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则 ‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的电势能都减小 v0‎ D C B A R ‎10、光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点。一质量为m的小球以初速度v0沿AB运动，恰能通过最高点D，则： ‎ A．R越大，v0越大 B．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大 C．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越小 D．m越大，v0越大 ‎11、一细光束中包含有红（用Ⅰ表示）和兰（用Ⅱ表示）两种单色光，由真空中以不等于 ‎0°的相同入射角照射到透明的平板玻璃上，透过玻璃板后，又射出到真空中，则下列说法中正确的是( ) ‎ A．进入玻璃板的光线从玻璃板的表面射出时（即光线经过下表面时），Ⅰ和Ⅱ折射角不同 B．Ⅰ在玻璃中的波长与在真空中的波长比，大于Ⅱ在玻璃中的波长与在真空中的波长之比 C．无论Ⅰ或Ⅱ，由真空射入玻璃后，其速度都变小，所以其光子的能量都变小 D．Ⅰ在玻璃板中所经历的路程比Ⅱ的短 ‎12、在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为，某时刻2颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是 A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为 B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2 ‎ C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为 D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零 班级： 学号： 姓名： 得分：‎ ‎ 第I卷答题卡 ‎1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12‎ ‎[A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A] [A]‎ ‎[B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B]‎ ‎[C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] [C] ‎ ‎[D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D] [D]‎ ‎ 第 II 卷 （非选择题部分共72分）‎ 二、实验题（共两小题18分）将答案填在横线上，或作图连线 R1‎ S2‎ G R2‎ S1‎ ‎13、（8分）在“把电流表改装成电压表”的实验中:‎ ‎×1‎ ‎×10‎ ‎×1000‎ ‎×100‎ ‎（1）改装前需要测量电流表G的内阻Rg，测量电路如图所示。图中R1是电位器（功能同滑动变阻器），R2是电阻箱。实验时，只闭合开关S1，调整R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度（Ig）；再闭合开关S2，只调整R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半（Ig/2）。读出电阻箱R2的值，即为电流表G的内阻Rg。用这种实验方法所测电流表G内阻的阻值R测 其真实值R g。（选填“大于”、“小于”或“等于”）‎ ‎（2）由电流表G的刻度盘可知此表头的满偏电流Ig=300μA，用上述实验方法测得电流表G内阻Rg的数值如图12所示，将其改装成量程为3V的电压表，需要串联一个 kΩ的电阻。（结果保留两位有效数字）‎ ‎14、（10分）某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值，有如下器材：‎ 器材名称 器材代号 器材规格 电流表 电流表 定值电阻 滑动变阻器 滑动变阻器 电源 A1‎ A2‎ R0‎ R1‎ R2‎ E 量程300mA,内阻约为5Ω 量程600mA,内阻约为1Ω ‎5Ω ‎0~10Ω，额定电流‎1A ‎0~250Ω，额定电流‎0.3A 电动势3V，内阻较小 导线、电键 若干 ‎（1）（4分）要求电流表A1的示数从零开始变化，‎ 且能多测几组数据，尽可能减小误差。‎ 在虚线框中画出测量用的电路图，并在 图中标出所用器材的代号。‎ ‎（2）（4分）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则所用电流表A1的内阻r1的表达式为r1= ；式中各符号的意义是 ‎ 三、计算题（共4小题，计54分，其中15小题12分，16小题13分，17小题14分，18小题15分．要求写出必要的文字说明，计算结果后要有单位，只写结果不得分．）‎ ‎15、（12分）abc是光滑绝缘的轨道，其中ab是水平的，bc为与ab相切的位于竖起平面内的半圆，半径R=‎0.4m，质量m=0.20㎏的不带电小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60㎏，速度V0，带正电，电量为1×10－‎3C的小球B与小球A发生正碰，碰后两球粘在一起，所带电量不变，在半圆轨道中存在水平向右匀强电场E=半圆轨道bc左侧无电场。已知相碰后AB球经过半圆轨道最高点C落到轨道上距b点L=‎0.4m处，重力加速度g=‎10m/s2‎ ‎ 求： （1）小球B的初速度v0大小 ‎ （2）AB球碰后粘在一起，在半圆轨道上，运动的最大速度？‎ ‎ （3）AB球在速度最大时，球对轨道的压力大小？‎ ‎16、（13分）一个半径r=‎0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R0=1.0×10‎-2 ‎W×m-1。如图甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外，磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。‎ ‎（1）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小；‎ ‎（2）分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小，并在图丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）；‎ ‎（3）求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。‎ 甲 r O B 乙 B/×10-2T t/s ‎0‎ ‎6‎ ‎0.4‎ ‎1.0‎ ‎0.2‎ ‎0.8‎ 丙 i/A t/s ‎0‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ ‎0.8‎ ‎0.6‎ ‎17、（14分）如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1 =‎1.0m和R2 = ‎3.0m的弧形轨道，倾斜直轨CD长为L = ‎6m且表面粗糙，动摩擦因数为μ=，其它三部分表面光滑， AB、CD与两圆形轨道相切．现有甲、乙两个质量为m=‎2kg的小球穿在滑轨上，甲球静止在B点，乙球从AB的中点E处以v0 =‎10m/s的初速度水平向左运动．两球在整个过程中的碰撞均无能量损失。已知θ =37°，（取g= ‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：‎ P Q A B R1‎ D C F v0‎ θ θ O2‎ O1‎ R2‎ E ‎（1）甲球第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力；‎ ‎（2）在整个运动过程中，两球相撞次数；‎ ‎（3）两球分别通过CD段的总路程．‎ ‎18、（15分）如图所示，在以O为圆心，半径为R=10cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T，方向垂直纸面向外。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d=20mm，连在如图所示的电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1Ω定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两上小孔，且S1、S2跟O点在垂直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R。比荷为2×‎105C/kg的正离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：‎ ‎（1）请分段描述正离子自S1到荧光屏D的运动情况。‎ ‎（2）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大？‎ ‎（3）调节滑动变阻器滑片P的位置，正离子到达荧光屏的最大范围多大？‎ ‎ 参考答案及评分标准 一、 共12小题，每小题4分，全选对得4分，选不全得2分，选错或不选得0分。‎ ‎1、C 2、 3、B 4、ABC 5、AC 6、A 7、BC 8、AD ‎9、CD 10、A 11、B 12、ACD 二、实验题（共两小题18分）将答案填在横线上，或作图连线 ‎13、（8分）（1）小于；（4分） （2）9.4 （4分）‎ A1‎ A2‎ R1‎ R0‎ ‎14、（10分）1）如图所示.（5分）（2）（2） （3分） ‎ ‎ I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分）‎ 三、计算题（共4小题，计54分，其中15小题12分，16小题13分，17小题14分，18小题15分．要求写出必要的文字说明，计算结果后要有单位，只写结果不得分．）‎ ‎15、（12分）（1）设AB在c点时的速度为VC，则由平抛运动规律得 ‎ L=vCt （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ 代入数据解得vC=‎1m/s 在AB碰后由a运动到b的过程中，由动能定理 ‎ （1分）‎ 代入数据解得：‎ 在B与A碰撞过程中，由动量守恒 Mvb=（M+m）v （1分）‎ 所以， （1分）‎ ‎（2）电场力F=，重力G=mg=8N ‎ 两者合力F合=16N，方向与竖直方向成60°（1分）‎ 当AB运动到所在位置半径与竖直方向成60°时，速度最大；在这过程中由动能定理得（2分）‎ 代入数据解得vmax=‎5m/s （1分）‎ ‎（3）在速度最大位置FN－F合= （1分）‎ 代入数据解得：FN=66N由牛顿第三定律，球对轨道的压力也为66N（2分）‎ ‎16、（13分）（1）在0~0.3 s时间内感应电动势E1=πr2=6.28×10-3V （2分）‎ 在0.3s~0.5 s时间内感应电动势E2=πr2=9.42×10-3V （2分）‎ i/A t/s ‎0‎ ‎0.6‎ ‎1.0‎ ‎0.2‎ ‎0.8‎ ‎1.5‎ ‎-1.0‎ ‎0.4‎ ‎（2）在0~0.3 s时间内 =‎1.0 A （1分）‎ 在0.3s~0.5 s时间内 =‎1.5 A （1分）‎ i－t图象如图所示。 （2分）‎ ‎（3）在0~0.3s内,圆环中产生的热量Q1=·2πrR0t1=1.88×10-3J （2分）‎ 在0.3s~0.5s内,圆环中产生的热量Q2=·2πrR0 t2=2.83×10-3J （1分）‎ ‎ 在0~10s内圆环中产生的热量Q=20（Q1 +Q2）=9.42×10-2J （2分）‎ ‎ 说明：其他解法正确也得分，数值计算问题不重复扣分。‎ ‎17、（14分）（1）甲乙两球在发生碰撞过程由动量守恒和能量守恒可得：‎ ‎ 可得： 或 （舍去）‎ 即交换速度。甲球从B点滑到F点的过程中，根据机械能守恒得：‎ 在F点对滑环分析受力，得 由上面二式得 ：N 根据牛顿第三定律得滑环第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力为N…（5分）‎ ‎（2）由几何关系可得倾斜直轨CD的倾角为37°，甲球或乙球每通过一次克服摩擦力做功为：‎ ‎ ，得J ‎ ‎ 分析可得两球碰撞7次…………………………（5分）‎ ‎ （3）由题意可知得：滑环最终只能在⊙O2的D点下方来回晃动，即到达D点速度为零，‎ ‎ 由能量守恒得：‎ 解得：滑环克服摩擦力做功所通过的路程m…………………………………（4分）‎ 分析可得乙3次通过CD段，路程为18m，所以甲的路程为60m ‎18、（15分）（1）正离子在两金属板间做匀加速直线运动，离开电场后做匀速直线运动，进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场后，离子又做匀速直线运动，直到打在荧光屏上。（2分）‎ ‎ （2）设离子由电场射出后进入磁场时的速度为v。‎ 因离子是沿圆心O的方向射入磁场，由对称性 可知，离子射出磁场时的速度方向的反向延长线 也必过圆心O。离开磁场后，离子垂直打在荧光 屏上（图中的O′点），则离子在磁场中速度方向 偏转了90°，离子在磁场中做圆周运动的径迹如 图答1所示。‎ ‎ 由几何知识可知，离子在磁场中做圆周运动的圆 半径cm ① ‎ 设离子的电荷量为q、质量为m，进入磁场时的速度为v有 由，得 ② ‎ 设两金属板间的电压为U，离子在电场中加速，由动能定理有：‎ ‎ ③ ‎ 而 ④ ‎ 由②③两式可得 ⑤ ‎ 代入有关数值可得U = 30V，也就是电压表示数为30V。（6分） ‎ ‎ （3）因两金属板间的电压越小，离子经电场后获得的速度也越小，离子在磁场中作圆周运动的半径越小，射出电场时的偏转角越大，也就越可能射向荧光屏的左侧。‎ ‎ 由闭合电路欧姆定律有，1A ‎ ‎ 当滑动片P处于最右端时，两金属板间电压的最大，为= 90V；‎ ‎ 当滑动片P处于最左端时，两金属板间电压最小，为= 10V；‎ ‎ 两板间电压为10V时，离子射在荧光屏上的位置为所求范围的最左端点，‎ ‎ 由②③可解得离子射出电场后的速度大小为v1 = 2×‎103m/s，离子在磁场中做圆运动的半径为r1 = ‎0.1m，或直接根据⑤式求得r1 = ‎0.1m，此时粒子进入磁场后的径迹如图答2所示，O1为径迹圆的圆心，A点为离子能射到荧光屏的最左端点。由几何知识可得：‎ ‎ ，所以 ‎ 所以 ‎ cm = ‎20cm ‎ ‎ 而两板间电压为V时，离子射在荧光屏上 的位置为所求范围的最右端点，此时粒子进入磁场后 的径迹如图答3所示，‎ 同理由②③可解得离子射出电场后的速度大小为 v2 = 6×‎103m/s，离子在磁场中做圆运动的半径为 r2 = ‎0.3m，或直接由⑤式求得r2 = ‎0.3m，由几何 知识可得 即β= 120° ‎ 所以cm = ‎20cm ‎ 离子到达荧光屏上的范围为以O′为中点的左右两侧‎20cm。（7分）‎ 说明：三问灵活评分。 ‎