1、河北正定中学高三开学考试物 理 试 卷（考试时间：75分钟 分值：100分）一选择题：本题共6小题，每小题4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某斜面固定在水平地面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中小球依次经过A、B、C三点，最后恰好能到达最高点D，其中AB=12m，BC=8m，从A点运动到B点，从B点运动到C点两个过程速度变化量都是-2m/s，下列说法正确的是A小球的加速度大小为2m/sB小球到达B点速度大小为10m/sCA、D两点间的距离为24.5mD小球从C点运动到D点的时间为2s22020年7月23日，承担中国首次火星探测任务的火星探测器“天问
2、一号”成功发射。探测器将在地火转移轨道飞行约7个月到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道。火星公转轨道半径是地球公转轨道半径的，火星的半径约为地球半径的，火星的质量约为地球质量的。火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，探测器绕火星运行周期为T。已知引力常量为G，火星和地球绕太阳公转的轨道都可近似为圆轨道，地球和火星可看作均匀球体，则A探测器环绕火星表面运行速度与近地卫星环绕地球表面运行速度之比为B探测器在火星表面所受火星引力与在地球表面所受地球引力之比为C火星的公转周期和地球的公转周期之比为D火星的平均密度为3已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，3，年，巴尔末对当
3、时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，4，5，式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为ABCD4如图所示，等边三角形OPQ区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内从O点向磁场区域POQ各个方向瞬时射入带正电的粒子，所有粒子的速率都相同，不计粒子之间的相互作用和重力的影响。沿OQ方向射入的粒子从PQ边的中点M射出，此时还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例为ABCD5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，将质量为m的水平金属
4、杆由静止释放，金属杆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。则金属杆A穿出两磁场时的速度不相等B穿过磁场的时间等于在两磁场之间的运动时间C穿过两磁场产生的总热量为4mgdD释放时距磁场上边界的高度h可能小于6如图为模拟远距离输电的部分测试电路，a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用I和U表示。则以下说法正确的是AB原线圈两端电压U1一定变小C电源的输出
5、功率一定增大DR1消耗的功率一定增加二选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，每题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7电荷量大小分别为Q和9Q的两个点电荷A、B分别固定于x轴上两处，且其中一个点电荷固定于x=0处。在它们形成的电场中，有一个试探电荷-q沿x轴从+向坐标原点O运动，其电势能Ep随x的变化关系如图所示，图线最低处对应的x轴坐标为x0。则可以确定的是AA带正电且处于x=0处BB带正电且处于x=-2x0处C在x=x0处电场强度等于零D在x轴上xx0范围内，电场方向向左8如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的
6、O点，小球静止在M点，N为O点正下方一点，ON间的距离等于橡皮筋原长，在N点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧现对小球施加拉力F，使小球沿以MN为直径的圆弧缓慢向N运动，P为圆弧上的点，角PNM为60橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则A在P点橡皮筋弹力大小为B在P点时拉力F大小为C小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直D小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小9如图，质量分别为mA、mB的两个小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h0.8m，A球在B球的正上方. 先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处
7、相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零。已知mB3mA，重力加速度大小为g10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。下列说法正确的是AB球第一次到达地面时的速度为4m/sBA、B球在B球向上运动的过程中发生碰撞CB球与A球碰撞后的速度为1m/sDP点距离地面的高度0.75m10如图所示，A、B两物块由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为，B、C的质量均为，重力加速度为，细线与滑轮之间的摩擦不计，开
8、始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是AC刚离开地面时，B的加速度为零B从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B组成的系统机械能先增加后减小C弹簧恢复原长瞬间，细线中的拉力大小为DA的最大速度为三非选择题：共52分。第1114题为必考题，每个试题都必须作答。第1516题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共43分。11（6分）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中与轻滑轮相连的小车的质量为M，m（未知量且可改变）为砂和砂桶的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。实验过程如下：调节长木板使之水平；使细
9、绳水平，调节砂桶中砂的质量，当纸带上打下的点间隔均匀时，力传感器的示数为；更换纸带，增加砂桶中砂的质量，记录力传感器的示数为，取下纸带；重复步骤，多次进行实验。根据以上实验操作回答下列问题：(1)实验过程中，小车与木板之间的滑动摩擦力大小为_。(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出砂桶的加速度为_m/s2（计算结果保留两位有效数字）。(3)传感器的示数为，小车的加速度为，根据多次实验得到的数据作出的图像可能是下图中的_。A B C D12（8分）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材
10、有：A电流表A1（内阻Rg=100，满偏电流Ig=3mA）B电流表A2（内阻约为0.4，量程为0.6A）C定值电阻R0=900D滑动变阻器R（0-5，允许通过的最大电流2A）E. 干电池组（电动势为6V，内阻约0.05）F. 一个开关和导线若干G. 螺旋测微器，游标卡尺(1)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“10”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_挡（填“1或“100”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒阻值约为_；(2)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值，请在方框中画出电路图_；(3)若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为
11、I2，则金属棒电阻的符号表达式为Rx=_（用I1，I2，R0，Rg表示）。13（11分）如图所示，一质量为m的带正电粒子从O点以初速度v0水平抛出。若在该带电粒子运动的区域内加一方向竖直向下的匀强电场，则粒子恰好能通过该区域中的A点；若撤去电场，加一垂直纸面向外的匀强磁场，仍将该粒子从O点以初速度v0水平抛出，则粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。已知B点在O点的正下方，粒子重力不计。求：(1)粒子在电场中运动，到达A点时的动能EkA；(2)匀强电场的场强大小E与磁场的磁感应强度大小B的比值。14 （18分）如图所示，倾角30的足够长光滑斜面底端A固定有挡板P，斜面上B 点与A点的高度差为h。
12、将质量为m、长度为L的木板置于斜面底端，质量也为m的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态；已知木板与物块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。(1)若给木板和物块一沿斜面向上的初速度v0，木板上端恰能到达B点，求v0大小；(2)若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静止，求拉力F0的大小；(3)若对木板施加沿斜面向上的拉力F2mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B点，物块始终未脱离木板，求拉力F做的功W。（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答。15【选修3-3】（9分）如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗
13、细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S已知大气压强为p0两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦求：(1)加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；(2)气体温度上到4T0/3时，封闭气体的压强16【选修3-4】（9分）如图所示，半径为R的玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径为；在过球心O且垂直于底面的平面内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。已知光在真空中的传播速度为c，
14、不考虑折射时的反射光。求：(1)该光线由M点射入玻璃球冠经一次反射后从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角；(2)光在玻璃球冠中的传播时间。河北正定中学高三开学考试物理试题参考答案 1C 2B 3A 4D 5C 6A 7BC 8AC 9AD 10ABD11 (2分) 4.0 (2分) B (2分) 12 (2分) 12.0 (2分) (2分) (2分)13(11分) (1)；(2)【详解】（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子在A点是速度与水平方向夹角为。 则 vy= v0 tan (2分)tan =2tan 30 (1分) (2分)解得 (1分)（2）如图所示，撤去电场加上磁场后，粒
15、子恰好能经A点到达B点，由此可知，OB为该粒子做圆周运动的直径，设OA之间的距离为d,电荷量为q则粒子在磁场中做圆周运动的半径 (1分)洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 (1分)对粒子，由动能定理得 (2分)得 (1分)14(18分)（1）；（2）；（3） 【详解】（1） (2分)解得 (1分)（2）木板与木块的整体 (2分)对物块 (2分)解得 (1分)（3）设经拉力F的最短时间为t1，再经时间t2物块与木板达到共速，再经时间t3木板下端到达B点，速度恰好减为零；对木板 (1分) (1分)对物块有 (1分)对木板和物块的整体，有 (1分)另有速度相等时 (1分) (1分)两物块的位移关系
16、(2分)因此做功为(1分)解得(1分)15(9分)（1）P0；0；（2）（1）设加热前被封闭气体的压强为p1，细线的拉力为FT，则由力平衡条件可得，对活塞A： (1分)对活塞B： (1分)解得， (1分)(1分)（2）此时气体的体积为(1分)对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞A恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处的过程中气体的压强p1保持不变，提提增大，直至活塞A移动l为止此时气体的体积为，(1分)设此时温度为T2，由盖吕萨克定律可得(1分)解得：活塞A被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，由查理定律得(1分)由题意得，代入数据得，(1分)16(9分)（1）150；（2）（1）设球半径为
17、R，球冠底面中心为O，连接OO，则OOAB。令OAO，有 即30 (1分)由题意MAAB所以OAM60设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示设光线在M点的入射角为i、折射角为r，在N点的入射角为i，反射角为i，玻璃折射率为n。由于OAM为等边三角形，有i60 由折射定律有sininsinr (1分)代入题给条件得 (1分)作底面在N点的法线NE，由于NEAM，有i30根据反射定律，有i30连接ON，由几何关系知MANMON 故有MNO60解得ENO30 (1分)于是ENO为反射角，ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为 180ENO150 (1分)（2）光线在玻璃球冠中的传播速度为 (1分)光线在玻璃球冠中的传播时间为 (2分)代入数据解得 (1分)
