1、绝密启用并使用完毕前高三年级开学检测考试物理试题命题人：沈晶2021年2月27日一、 单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是A居里夫妇通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构B贝克勒尔从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素C卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子D汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷2. “信使号”水星探测器按计划将在今年陨落在水星
2、表面。工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力，则下列说法正确的是（）A. 探测器在轨道上E点速率大于在轨道上E点速率B. 探测器在轨道上任意位置速率都大于在轨道上速率C. 探测器在轨道和轨道上的E点处加速度不相同D. 探测器在轨道上远离水星过程中，动能减少但势能增加3. 如图所示，质量为2kg的物体A静止在竖直的轻质弹簧上面，质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，某时刻将细线剪断，取g=10m/s2
3、则（）A. 细线剪断瞬间，B对A的压力大小为30NB. 细线剪断后，在A与B一起向下运动过程中，当A、B总重力等于弹簧弹力大小时，系统的重力势能和弹性势能之和最小C. 细线剪断之后，在A与B一起向下的运动过程中，B对A的压力不变D. 细线剪断之后，在A与B一起向下的运动过程中，当A的速度最大时弹簧的弹性势能最小4打磨某剖面如图1所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12,光线一定在OP边发生全反射B.若2,光线会从OQ边射出C.若1,光线会从OP边射出D.若gsin6.1801年，托马斯杨图甲用双缝干涉实验研究了光波的性质，证实了光的波动性，在光的波动说中具有重要的地位和意义。如图
4、乙所示为双缝干涉实验装置，单缝S在双缝、的中心对称轴上，实验中在屏上P点刚好得到的是中央亮纹上方第3级亮纹，现要使P处出现中央亮纹上方第4级亮纹，可采取的措施有A. 适当增大屏到双缝的距离B. 适当增大单缝到双缝的距离C. 换用频率更低的单色光D. 换用波长更短的单色光7.已知湖水深度为20 m,湖底水温为4 ,水面温度为17 ,大气压强为1.0105 Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(g取10 m/s2,水=1.0103 kg/m3)()A.2.8倍B.8.5倍C.3.1倍D.2.1倍8. 如图所示，质量为m的物体P套在固定的光滑水平杆上。轻绳跨过光滑的滑轮O和O，一端与
5、物体P相连，另一端与质量为2m的物体Q相连。用手托住物体Q使整个系统处于静止状态，此时轻绳刚好拉直，且AO=L，OB=h，ABBO，重力加速度为g。现释放物体Q，让二者开始运动，下列说法正确的是（）A. 在物体P从A滑到B的过程中，P的速度增加，Q的速度减小B. 物体P运动的最大速度为C. 在物体P从A滑到B的过程中，P的机械能减少、Q的机械能增加D. 开始运动后，当物体P速度最大时，物体Q速度也达到最大二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9.如图,一端接有定值电阻的平行金属轨
6、道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是()A.FM向右B.FN向左C.FM逐渐增大D.FN逐渐减小10如图,虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场,在纸面内运动。射入磁场时,P的速度vP垂直于磁场边界,Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45。已知两粒子均从N点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则()A.P和Q的质量之比为12B.P和Q的质量之比为1C.P和Q速度大小之比为1D.P和Q
7、速度大小之比为2111.如图所示,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。则()A.a、b两点的电场强度相等B.a、b两点的电势相等C.c、d两点的电场强度相等D.c、d两点的电势相等12如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场、的高和间距均为d，磁感应强度为B质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g金属杆（ ）A刚进入磁场时加速度方向竖直向下B穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间C穿过两磁场产
8、生的总热量为4mgdD释放时距磁场上边界的高度h可能小于13.（6分）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图1甲是教材中的实验方案;图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:()挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;()取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;()改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系。图1图2实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小vd= m/s(保留两位有效数字);需要满足条件Mm的方案是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作a-F
9、图象时,把mg作为F值的是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。14（8分）某同学欲将量程为300 A的微安表头G改装成量程为0.3 A的电流表可供选择的实验器材有：A微安表头G（量程300 A，内阻约为几百欧姆）B滑动变阻器R1（0 10 k）C滑动变阻器R2（0 50 k）D电阻箱（0 9 999 ）E电源E1（电动势约为1.5 V）F电源E2（电动势约为9 V）G开关、导线若干该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端所对应的位置；断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节
10、电阻箱的阻值，使G的示数为200 A，记下此时电阻箱的阻值回答下列问题：（1）实验中电源应选用_（填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选用_（填“R1”或“R2”）（2）若实验步骤中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为 Rg =_（3）实验测得G的内阻Rg = 500 ，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为_的电阻与G并联。15.（8分）如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角=30,物块与斜面之
11、间的动摩擦因数=。重力加速度g取10 m/s2。(1)求物块加速度的大小(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?16.（8分）如图所示,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18 cm的U型管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4 cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12 cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283 K,大气压强p0相当于76 cm水银柱产生的压强。()现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?()再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气
12、体的温度为多少?17（14分）.如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当B0和TB取某些特定值时,可使t=0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述m、q、d、v0为已知量。甲 乙(1)若t=TB,求B0;(2)若t=TB,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;(3)若B0=,为使粒子仍能垂直打在P板上,求TB。18（16分）如图,光滑轨道PQ
13、O的水平段QO=, 轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4 m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为=0.5,重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短。求(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小;(2)A、B均停止运动后,二者之间的距离。高三年级开学检测考试物理试题答案1D2【答案】D3.【答案】B4D5A6.【答案】D【.7.C8.【答案】B多选：9BCD10AC11ABC12BC13.0.180.19甲甲和乙解析本题属于创新性问题,以教材实验为素材,创设学习探究类问题。从刻度尺上读出ce间的距
14、离为xce=0.037 m,则vd=0.19 m/s;因为甲方案m和M均做匀变速运动,用m的重力近似代替绳上拉力,需满足Mm,而方案乙中取出的砝码的重力即为小车的合外力,所以不需要满足Mm;两方案均是用mg作为F的值。14E2 R2 R 0.5 15(1)设物块加速度的大小为a,到达B点时速度的大小为v,由运动学公式得L=v0t+at2v=v0+at联立式,代入数据得a=3 m/s2(2)设物块所受支持力为FN,所受摩擦力为Ff,拉力与斜面间的夹角为,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得Fcos -mgsin -Ff=maFsin +FN-mgcos =0又Ff=FN联立式得F=由数学知识得co
15、s +sin =sin(60+)由式可知对应F最小的夹角=30联立式,代入数据得F的最小值为Fmin= N16本题以U型管为背景,意在考查气体实验定律。()设密封气体初始体积为V1,压强为p1,左、右管的横截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2。由玻意耳定律有p1V1=p2V2设注入水银后水银柱高度为h,水银的密度为,按题设条件有p1=p0+gh0p2=p0+ghV1=(2H-l-h0)S,V2=HS联立式并代入题给数据得h=12.9 cm。()密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3,温度变为T2,由盖吕萨克定律有按题设条件有V3=(2H -h)S联立式并代入题给数据得
16、T2=363 K。(1)设粒子做圆周运动的半径为R1,由牛顿第二定律得qv0B0=据题意由几何关系得R1=d联立式得B0=(2)设粒子做圆周运动的半径为R2,加速度大小为a,由圆周运动公式得a=据题意由几何关系得3R2=d联立式得a=(3)设粒子做圆周运动的半径为R,周期为T,由圆周运动公式得T=由牛顿第二定律得qv0B0=由题意知B0=,代入式得d=4R粒子运动轨迹如图所示,O1、O2为圆心,O1O2连线与水平方向的夹角为,在每个TB内,只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求0,由题意可知T=设经历完整TB的个数为n(n=0,1,2,3,)若在A点击中P板,据题意由几何关系得R+2
17、(R+Rsin )n=d当n=0时,无解当n=1时,联立式得=(或sin =)联立式得TB=当n2时,不满足090的要求若在B点击中P板,据题意由几何关系得R+2Rsin +2(R+Rsin )n=d当n=0时,无解当n=1时,联立式得=arcsin(或sin =)联立式得TB=(+arcsin当n2时,不满足0tB。故第一次碰撞后B停时,A还没有追上B。设第一次碰撞后B停下来滑动的位移为xB,由动能定理得-4mgxB=0-4m解得xB=h设A第二次碰撞B前的速度为v1,由动能定理得-mgxB=解得v1=v10,故A与B会发生第二次碰撞。A与B会发生第二次碰撞,由动量守恒有mv1=mvA+4mvB由动能不变有mvA2+4mvB2,解得:vA=-vB=B发生第二次碰撞后,向右滑动的距离为xB,由动能定理得-4mgxB=0-4mvB2解得xB=hA发生第二次碰撞后,向左滑动的距离为xA,由动能定理得-mgxA=0-mvA2解得xA=h故xAxB,即A不会再回到光滑轨道PQO的水平段QO上,在O点左边停下所以A、B均停止运动后它们之间的距离为x=xA+xB=h+h=h
