河南圣级名校届高三物理上学期开学摸底考试试题.docx

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河南圣级名校届高三物理上学期开学摸底考试试题

河南省顶级名校2020届高三物理上学期开学摸底考试试题

本试卷共8页，18题（含选考题）。

全卷满分110分。

考试用时90分钟。

注意事项：

1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2、选择题的作答：

每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、填空题和解答题的作答：

用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4、选考题的作答：

先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域无效。

5、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷

一、选择题：

本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12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，有选错的得0分。

1.下列说法正确的是

A.中子和质子结合成氘核，若亏损的质量为△m，则需要吸收△mc2的能量

B.β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

C.一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能产生3种不同频率的光子

D.发生光电效应时，入射光的光照强度越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大

2.2019年4月10日人类史上第一张黑洞照片在全球六地同步发布。

如图所示，该图像的许多特征与爱因斯坦广义相对论的预言完全一致，在强引力极端环境下进一步验证了广义相对论。

黑洞是宇宙空间内存在的一种超高密度的天体，它产生的引力场极强，以至于它的逃逸速度大于光速，光都不能逃逸。

已知逃逸速度是近地卫星环绕速度的

倍，光在真空中的传播速度c＝3×108m/s，地球的质量M＝6×1024kg，引力常量G＝6.67×10－11N∙m2/kg2，若地球能收缩成黑洞，则地球半径大约要收缩到

A.9mmB.9mC.9kmD.90km

3.如图所示，在平直公路上有两辆同向匀速行驶的A、B汽车，A车的速度为10m/s，B车的速度为12m/s，A车在前，B车在后。

两车相距10m时，B车开始加速变道超车（B车超车过程看做是匀加速直线运动，忽略变道过程中速度方向的变化和位移的侧向变化），A车速度不变，为使5s内能完成超车并回到右侧车道，且保证两车之间至少有15m的安全距离，B车超车过程的加速度应不小于

A.1.6m/s2B.2m/s2C.1.2m/s2D.3m/s2

4.如图所示，三根通电长直导线a、b、c平行水平放置，其横截面恰好位于等边三角形的三个顶点，导线A、b固定在同一竖直面内，导线a中的电流方向垂直纸面向里，导线b中的电流方向垂直纸面向外，已知导线a、b中的电流在导线c处产生的磁场的磁感应强度大小均为B0；导线c中的电流方向垂直纸面向里，电流大小为I，长度为L，质量为m，在粗糙水平面上处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是

A.导线c所受安培力的大小为

B.导线c受到的静摩擦力方向向右

C.导线c对水平面的压力大小为mg－B0IL

D.若仅将导线b中的电流反向，则导线c所受安培力的大小为B0IL

5.如图所示，两带电小球A、B的质量分别为ml，m2，带电量分别为5q、－2q，小球A用绝缘丝线悬挂于天花板上的O点，小球A、B间用绝缘丝线相连，两丝线长度相等，整个装置处在水平向右的匀强电场中，不计小球A、B间的库仑力。

平衡时两丝线均处于张紧状态，小球B恰位于O点的正下方，则小球A、B的质量之比为

A.1：

2B.1：

3C.3：

1D.5：

2

6.一带电量为＋q的粒子沿图示方向射入由等量异种点电荷A、B产生的电场中，粒子运动的轨迹如图中实线所示，轨迹与等量异种点电荷A、B连线的中垂线相交于a、c两点，a、c两点到中点O的距离不等，不计粒子重力，则下列说法正确的是

A.a点的电场强度方向与b点的电场强度方向不同，a点的电势高于b点的电势

B.粒子在a点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小

C.粒子在a点时的速度大小与在c点时的速度大小不相等

D.粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能

7.如图所示，铜线圈水平固定在铁架台（未画出）上，铜线圈的两端经开关K与电阻R相连。

条形磁铁从距铜线圈上端一定高度处由静止释放，竖直穿过铜线圈且在下落过程中始终保持直立姿态，若不计空气阻力，则下列说法正确的是

A.开关K闭合时，条形磁铁穿过铜线圈的过程中通过电阻R的感应电流方向始终为从a到b

B.开关K闭合时，条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受安培力的方向先向上后向下

C.开关K闭合时，若条形磁铁能加速穿过铜线圈，则条形磁铁重力势能的减少量大于回路中产生的焦耳热

D.开关K闭合和断开的两种情况下，将条形磁铁分别从同一高度处由静止释放，条形磁铁通过铜线圈的时间相等

8.某人站在与电脑连接的力传感器上做原地纵向摸高训练，图甲是他做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。

图乙是电脑上显示的力传感器所受压力随时间变化的图象，已知重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计，则根据图象分析可知

A.b到c的过程中，人始终处于超重状态

B.人从起跳到双脚离开力传感器的过程中，重力的冲量大小为240N∙s

C.人跳起的最大高度为1.8m

D.起跳过程中人做的功大于360J

9.动车组列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动，当速度达到200km/h时便保持此速度做匀速直线运动。

若列车所受机械阻力恒定，所受空气阻力与速度大小成正比。

该运动过程中列车发动机的功率没有达到其额定值，则列车的牵引力F和功率P随时间t变化的关系图象可能正确的是

10.电磁流量计广泛应用于测量导电液体（如污水）的流量。

如图所示，流量计是由绝缘材料制成的管道，其长、宽、高分别为a、b、c，流量计左右两端开口。

在垂直于上下底面的方向上有磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个侧面的内侧分别固定有金属板作为电极。

充满管口的污水从左向右稳定地流经流量计时，接在M、N两端间的电压表显示出两个电极间的电压为U。

若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），则下列说法正确的是

A.N端的电势比M端的电势高

B.N端的电势比M端的电势低

C.污水中离子的浓度越高，电压U越大

D.污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关

11.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为N1、N2，副线圈两端与电阻R相连，原线圈两端与平行金属导轨相连，导轨间距为L，电阻不计。

在虚线的左侧，存在方向与导轨所在平面垂直、大小为B的匀强磁场。

金属杆PQ垂直导轨放置，长度为L、电阻为r。

现使金属杆PQ沿导轨在磁场内做往复运动，其速度

。

若电流表的示数为I，已知电表均为理想电表，则下列说法正确的是

A.金属杆PQ两端的电压为BLv0－Ir

B.理想电压表的示数为

C.通过电阻R的电流强度的最大值为

D.电阻R消耗的电功率为

12.如图所示，在水平边界OO’的下方空间内存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场，A、B是用粗细相同的同种电阻丝制成的单匝正方形闭合线框和圆形闭合线框，A线框的边长与B线框的直径相等，M点和N点是A线框底边的两个端点，P点和Q点是B线框水平直径的两个端点。

现将A、B两线框从磁场上方由静止自由释放，A、B两线框进入磁场的过程中MN，PQ连线始终保持水平。

则下列说法正确的是

A.两线框进入磁场的过程中，感应电流的方向均为顺时针

B.若两线框恰有一半进入磁场的瞬间，速度相等，则M、N间和P、Q间的电压比为3：

2

C.若两线框恰有一半进入磁场的瞬间，速度相等，则A、B两线框所受安培力的大小之比为π：

4

D.A、B两线框完全进入磁场的过程中流过A、B两线框某一截面的电荷量之比为4：

π

第Ⅱ卷

二、非选择题：

本卷包括必考题和选考题两部分。

第13～16题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第17～18题为选考题。

考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）

13.（5分）

如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3.70cm、11.22cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为m/s2（以上结果均保留三位有效数字）。

14.（10分）

某实验小组要描绘小灯泡L（3.8V0.3A）完整的伏安特性曲线，实验室除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A.电源E（电动势为4V，内阻约为0.4Ω）

B.电压表V（量程为4V，内阻约为5000Ω）

C.电流表G（量程为10mA，内阻为78Ω）

D.电阻箱R0（最大阻值为99.99Ω）

E.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为1.5A）

（1）实验小组设计了如图甲所示的四种实验电路，其中最合理的是（填正确答案标号）。

（2）调整电阻箱的阻值为2Ω，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，记录小灯泡L两端的电压和电流表的示数，以小灯泡L两端的电压为纵轴，通过小灯泡L的电流大小为横轴建立直角坐标系，并标注在坐标系中，得到图乙所示的数据点。

当电流表的示数为5.0mA时，则通过小灯泡L的电流大小为A，此时电压表的示数为1.5V，请把此数据点标在图乙坐标系中，并画出小灯泡L的伏安特性曲线。

（3）若将这个小灯泡L与R＝12Ω的定值电阻串联，接在图丙所示的交变电压上，则小灯泡L消耗的电功率约为W。

（结果保留两位有效数字）

15.（12分）

如图所示，矩形区域abcd以对角线ac为边界分为上、下两个区域，对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场，对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、带电量为＋q的粒子以速度v0从a点沿边界ab进入电场，恰好从对角线ac的中点O进入磁场，并恰好未从边界cd射出。

已知ab边长为2L，bc边长为

L，粒子重力不计，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）磁感应强度B的大小。

16.（20分）

如图所示，一长木板静止在水平地面上，一可视为质点的滑块放在长木板的左端，长木板和滑块的质量均为m，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ，长木板与水平地面间的动摩擦因数为

μ。

一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于距长木板左端正上方R处的O点，另一端系一质量为2m的可视为质点的小球。

现将小球拉至悬线水平然后由静止释放，小球到达最低点时与滑块发生弹性碰撞，已知碰撞时间极短，滑块最终没有滑离长木板，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）小球与滑块碰后瞬间细绳上的张力；

（2）长木板运动的最大距离。

（二）选考题：

共15分。

请考生从给出的2道题中任选一题作答。

如果多做，则按所做的第一题计分。

17.[物理——选修3－3]（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.标准状况下氧气的密度为

，一个氧气分子的质量为m，则每个氧气分子的体积为

B.布朗运动虽然不是分子的运动，但它证实了组成悬浮颗粒的分子在做无规则运动

C.当分子间的距离增大时，分子势能可能增大也可能减小

D.一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，一定从外界吸热

E.一定质量的理想气体，在等温压缩的过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加

（2）（10分）如图所示为一竖直放置、上粗下细两端封闭的导热薄壁气缸，在气缸内用一活塞隔开上下两部分理想气体，活塞恰好处于下部气缸口（活塞质量和厚度不计，活塞可自由滑动且摩擦不计）。

上部空气柱的长度L1＝25cm，上部空气柱的压强P0＝76cmHg，下部空气柱的长度L2＝27cm。

气缸上部通过细管与装有水银的容器相连，细管上有一阀门K。

开始时，阀门K关闭，现打开阀门K使水银缓慢流入气缸内，待上部气缸内液面高度达到h＝5cm时关闭阀门K。

已知该过程气体没有泄露，环境温度保持不变，求下部气缸内水银柱的长度。

18.[物理——选修3－4]（15分）

（1）（5分）如图甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上等间距的选取a、b、c、d、e、f∙∙∙等质点，相邻两质点间的距离为0.5m。

t＝0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴振动，产生沿x轴正方向传播的简谐波，a质点的振动图象如图乙所示，当a质点第一次达到负向最大位移时，d质点恰好开始振动，则下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个得2分。

选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.波沿绳传播时，绳中所有的质点均沿x轴移动，且速度大小相等

B.波沿绳传播的速度为0.5m/s，若a质点振动加快，则波的传播速度增大

C.t＝6s时，g质点开始振动，此后a、g两质点的振动步调相反

D.当b质点第一次到达负向最大位移时，d质点通过的路程为5cm

E.第4s内c质点的加速度逐渐减小而速度逐渐增大

（2）（10分）如图所示为半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面，O为该横截面的圆心。

光线PQ沿着与AB成30°角的方向射入玻璃砖，入射点Q到圆心O的距离为

R，光线恰好从玻璃砖的中点E射出，已知光在真空中的传播速度为c。

（I）求玻璃砖的折射率及光线从Q点传播到E点所用的时间；

（ii）现使光线PQ向左平移，求移动多大距离时恰不能使光线从圆弧面射出（不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光）。