安徽省芜湖市届高三物理上学期期末考试试题.docx

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安徽省芜湖市届高三物理上学期期末考试试题

安徽省芜湖市2020届高三物理上学期期末考试试题

可能用到的相对原子质量：

H1N14O16Mg24Fe56

第Ⅰ卷（选择题）

二、选择题：

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。

14．下列说法中正确的是

A．伽利略通过“斜面实验”成功测出了自由落体加速度

B．奥斯特首先提出“电场线”的概念用来直观描述电场

C．卡文迪许成功设计扭秤实验测量出万有引力常量

D．“北斗”导航卫星的发射速度大于第二宇宙速度

15．如图所示，PQ为圆的竖直直径，AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道，分别与圆相交于A、B、C三点。

现让三个小球（可以看作质点）分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止滑下到Q点，运动的平均速度分别为v1、v2和v3。

则有：

A．v2＞v1＞v3

B．v1＞v2＞v3

C．v3＞v1＞v2

D．v1＞v3＞v2

16．我国自主研制的“蛟龙号”深海载人潜水器，是目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。

假设某次深海探测活动中，“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始匀减速并计时，经过时间t，“蛟龙号”上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0（t0＜t）时刻距离海面的深度为

A．

B．

C．

D．

17．用长为L的细线系着一个质量为m的小球（可以看作质点），以细线端点O为圆心，在竖直平面内做圆周运动。

P点和Q点分别为圆轨迹的最低点和最高点，不考虑空气阻力，小球经过P点和Q点所受细线拉力的差值为

A．2mg

B．4mg

C．6mg

D．8mg

18．某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图像如图所示。

x轴上A、O、B三点的电势值分别为φA、φO、φB，电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx，某一带负电荷的粒子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是

A．φA＞φO＞φB

B．EOx＞EBx＞EAx

C．EPO＜EPB＜EPA

D．EPO-EPB＞EPO-EPA

19．2020年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。

2020年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。

“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测。

如图所示，为嫦娥四号在地月转移轨道的S点实施“刹车”制动，成功被月球捕获，进入近月点100km、远月点400km椭圆轨道Ⅰ，再变轨进入近月点15km轨道Ⅱ，然后开始进行动力下降阶段，在距离月面100米处时，探测器悬停了一会儿。

P点是椭圆轨道的切点，PQ连线（图中未画出）是椭圆轨道Ⅱ的长轴。

关于嫦娥四号绕月落月，下列说法正确的是

A．“刹车”制动是为了保证嫦娥四号不直接撞击月球表面

B．P点和Q点距离月面的高度分别为100km和15km

C．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动经过P点时的加速度和动能都相等

D．探测器在距离月面100米处时悬停就是相对于月球表面处于静止状态

20．足够长的传送带与水平面成θ＝30°角，动摩擦因数

，当传送带以2.5m/s的速度逆时针传动时，质量为m＝2kg的小碳块从传送带的下端以5m/s的初速度沿传送带向上滑行。

关于碳块在传送带上的运动，下列说法中正确的是

A．碳块在传送带上运动的总时间为0.8s

B．传送带对碳块做的功为-18.75J

C．碳块在传送带上留下的划痕长度为1m

D．全过程产生的热量为33.75J

21．如图所示，坐标系xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外，磁感应强度B＝2.0T的匀强磁场，ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄固定挡板，长度为9m，M点为x轴上一点，OM＝3m。

现有一个比荷大小为

可视为质点带正电的粒子（重力不计）从挡板下端N处小孔以某一速度沿x轴负方向射入磁场，若与挡板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，最后都能经过M点，则粒子射入的速度大小可能是

A．10m/s

B．8m/s

C．6m/s

D．3m/s

第Ⅱ卷（非选择题）

三、非选择题：

包括必考题和选考题两部分。

第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题

22．阿特武德机是早期测量重力加速度的装置，由英国数学家、物理学家阿特武德于1784年制成。

某同学根据其原理设计出测量当地重力加速度的装置如图所示，一根不可伸长的轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，两端分别连接正方体物块A和物块B（A、B的质量分别为m1和m2，且m1＜m2），让两物块组成的系统从静止开始做匀加速运动，测出物块A先后通过光电门1和光电门2的遮光时间。

保持物块A的质量不变，逐渐增大物块B的质量，重复以上操作，测出物块B不同质量时A、B的加速度。

（1）测得物块A的边长为d，在某次实验中它先后通过两个光电门所用的遮光时间分别为Δt1和Δt2，则其通过光电门的速度分别为___________，___________。

（2）为了测算A、B的加速度大小，还需要测量的物理量有___________

A．两个光电门的间距B．物块B的边长

C．物块A的初始高度D．轻绳的长度

（3）某次实验中测得物块A和物块B的质量分别为m1、m2，测算出A、B的加速度大小为a，可以得到g＝___________（用m1、m2、a表示）

23．某同学研究电子元件R1（3V，1.6W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材：

A．直流电源（3V，内阻不计）

B．电流表G（满偏电流3mA，内阻r＝10Ω）

C．电流表A（0～0.6A，内阻未知）

D．滑动变阻器R（0~20Ω，5A）

E．滑动变阻器R′（0～200Ω，1A）

F．定值电阻R0（阻值为990Ω）

G．定值电阻R0′（阻值为1990Ω）

H．开关与导线若干

（1）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，定值电阻应选用___________，滑动变阻器应选用___________（填写器材前面的字母序号）。

（2）根据题目提供的实验器材，请在方框内设计出描绘电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“

”表示）

（3）在正确操作的情况下，某同学根据实验所得的数据画出该电子元件的伏安特性曲线如图所示。

若将上述电子元件R1和另一个阻值为5Ω的定值电阻串联在电动势为3V，内阻为1Ω的直流电源上，则此时电子元件R1的阻值为___________Ω。

（结果均保留三位有效数字）

24．如图所示，长为L的轻绳竖直悬挂着一质量为m的小球A，恰好挨着放置在水平面上质量为m的物块B。

现保持细绳绷直，把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°角的位置，然后从静止释放小球。

小球A到达最低点时恰好与物块B发生弹性碰撞，物块向右滑行了L的距离停下。

求：

（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ。

（2）若仅改变A的质量，使物块B与A发生弹性碰撞后能向右滑行的距离为2L，则小球A的质量应该多大。

25．在一空间范围足够大区域内可能存在竖直向上的匀强电场，其电场线与坐标xOy平面平行。

以坐标原点O为圆心，作半径为R的圆交坐标轴于A、B两点，C点为AB圆弧中点位置，如图所示。

在原点O处有带正电小球，以某一初动能沿x轴正向水平抛出。

（1）空间电场强度为O时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，刚好能经过C点位置，求小球经过C点位置时的动能。

（2）空间电场强度不为0时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，当小球经过图中圆周上D点时动能大小为2Ek0，求D点位置坐标（图中未标出D点）。

（3）空间电场强度不为0时，小球以某一初动能从O点平抛，小球经过图中圆周上C点时动能大小为2Ek0，若已知带电小球的质量为m，电量为q，求空间所加匀强电场的场强大小（用m、q、g表达）。

（二）选考题请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33．[物理——选修3-3]

（1）下列说法正确的是___________。

（填正确答案标号）

A．用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动

B．两个分子的间距从极近逐渐增大到极远的过程中，它们的分子势能先减小后增大

C．多晶体和非晶体都表现为各向同性，单晶体则表现为各向异性

D．在一定温度下，水的饱和汽压随着水蒸气体积的增大而减小

E．第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律

（2）如图所示，横截面积为10cm2的圆柱形气缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把气缸内的气体分为A、B两部分，A部分和B部分气柱的长度都为15cm。

活塞a可以导热，气缸和活塞b是绝热的。

与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100N/m。

初始状态A、B两部分气体的温度均为27℃，活塞a刚好与气缸口平齐，弹簧为原长。

若在活塞a上放上一个5kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止。

然后通过B内的电热丝（图中未画出）对B部分气体进行缓慢加热，使活塞a上升到与气缸口再次平齐的位置，则此时B部分气体的温度为多少？

（已知外界大气压强为p0＝1×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2，不计活塞与气缸间的摩擦，不计弹簧及电热丝的体积）

34．[物理——选修3-4]

（1）一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，P、Q、A为该横波上的三个质点，各自的纵坐标位置分别为

，-2m，0m。

从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是___________。

（填正确答案标号。

）

A．该波波速是25m/s，传播方向沿x正方向

B．若此波在同一介质中能与另一列简谐横波发生稳定干涉，则另一列波的频率为1.25Hz

C．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多

D．从该时刻起，再经过0.7s质点P通过的路程为

E．从该时刻起，质点Q将比质点P先回到平衡位置

（2）某均匀介质制成的柱形棱镜的横截面如图所示，其中CD是圆心为O，半径为4m的四分之一圆弧，ABOD是矩形。

若光线从CD上的某一点沿半径方向入射，进入棱镜后在BC上的O点发生全反射，然后由AB的M点射出，测得出射光线与法线夹角θ的正弦值为

。

已知OB＝2m，

，真空中的光速为c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：

①光在该介质中的传播速度v；

②光线从CD沿半径方向入射，从AB射出时，入射光与OD夹角α的范围。

芜湖市2020学年度第一学期期末学习质量检测

高三理科综合能力测试试题参考答案

第Ⅰ卷选择题

14．C15．A16．B17．C18．D19．BD20．BD21．AC

第Ⅱ卷非选择题

22．

（1）

，

（2）A（3）

23．

（1）F，D

（2）

（3）2.50~2.60

24．

（1）设小球与物块碰撞前瞬间的速度为v0，由机械能守恒定律得：

解得：

设碰撞后瞬间小球、物块的速度大小分别为v1、v2，由于碰撞是弹性的有：

mv0＝mv1+mv2

解得：

对于物块向右滑行的过程，由动能定理有：

μ＝0.5

（2）设小球与物块碰撞前瞬间的速度为v′0，由机械能守恒定律得：

解得：

设碰撞后瞬间有：

Mv′0＝Mv′1+mv′2

解得：

若B物体前进2L停下则有：

得

则有

得：

25．

（1）小球从O到C做平抛运动有

可得vy＝2v0

则

得EkC＝5Ek0

（2）小球过D点时有

xD＝v0t

EkD＝2Ek0即

可得

则有vy＝v0代入位移公式得：

又由几何关系得

解得

，

（3）在

（1）问中由

和

可得

空间有电场时小球过C点有：

xc＝v′0t

其中

，

v′y＝2v′0

EkC＝2Ek0即

可得

代入位移公式得：

代入加速度公式得

33．

（1）BCE

（2）对于A部分气体，初态PA＝1×105Pa，VA＝l1S

末态

根据玻意耳定律

PAVA＝P′AV′A

解得

l′1＝10cm

若使活塞A返回原处，B部分气体末状态时气柱长为l′2＝20cm，

此时弹簧要伸长5cm

对活塞B有P′AS+k·Δl＝P′BS

解得P′B＝1.55×105Pa，V′B＝l2S

根据理想气体状态方程

解得T′B＝620K

34．

（1）ABD

（2）①根据光路的可逆性原理

根据光速与折射率的关系

∴v＝0.6c

②根据全反射临界角与折射率的关系

∴C＝37°

根据题设要求，光不能在AB边发生全反射

画出刚好在AB边发生全反射的光路图

此时α的夹角为53°

继续增大α，光可以从AB边射出∴α∈（53°，90°）