2020年广东省佛山市普通高中高三物理教学质量检测试卷

2020年广东省佛山市普通高中高三物理教学质量检测试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分150分．考试用时120分钟． 第一部分 选择题 （共 40 分）
一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。

1．如图所示，猎人非法猎猴，用两根轻绳将猴子悬于空中，猴子处于静止状态。

以下相关说法正确的是： A ．猴子受到三个力的作用
B ．绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡
C ．地球对猴子的引力与猴子对地球的引力与是一对作用力和反作用力
D ．人将绳子拉得越紧，猴子受到的合力越大 2．右图为一列横波的图象，图中P 点正向＋y 方向振动，
且波的传播速度为10m/s,则此波的 A.振幅为60cm B.波长为1.0 m C.周期为1.0s D.此波向－X 方向传播
3．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物的。

下列相关的说法中正确的是：
A ．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B ．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好 C. 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D ．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
4．地球绕太阳公转的平均速度约29.8 千米/秒，地球赤道上的物体随地球自转的线速度约为465米/秒，月球绕地球公转的平均速度约1.0 千米/秒，一般时钟上的
X/m
P
时针末端的线速度约为1.2×10－5
米/秒，则它们中角速度最大的是： A ．地球公转的角速度 B ．地球自转的角速度 C ．月球公转的角速度 D ．时针的角速度
5
化的关系如图所示，则 A ．小球下落时的加速度为5m/s 2 B ．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C ．小球是从5m 高处自由下落的
D ．小球能弹起的最大高度为0.45m
6．如图将一个小球以速度v 0从O 点水平抛出，使小球恰好能够垂直打在斜面上。

若斜面的倾角为α，重力加速度为g ，小球从抛出到打到斜
面在空中飞行的时间为t ，那么下述说法中不正确．．．的是： A ．小球打在斜面上时的速度大小为v 0cos α B ．小球在空中飞行的时间t ＝v 0/gtan α C ．小球起点O 与落点P 之间高度差为gt D ．小球起点O 与落点P 之间的水平距离为v 0t
7．冬天当我们脱毛线衫时，静电经常会跟你开开小玩笑。

下列一些相关的说法中
正确的是：
A. 在将外衣脱下的过程，中内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷
B ．如果内外两件衣服可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小
C ．在将外衣脱下的过程中，内外两衣间隔增大，衣物上电荷的电势能将增大（若不计放电中和）
D ．脱衣如果人体带上了正电，当触摸金属门把时，人所带的正电荷会通过金属
－
门把流入大地，从而造成对人体轻微的电击
8．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场（其频率为f），使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图6所示，设匀强磁场的磁感应强度为B，D形金属盒的半径为R，狭缝间的距离为d，匀强电场间的加速电压为U。

则下列说法中正确的是：
A．增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子最终获得的动能将增大；
B.增大磁场的磁感应强度，被加速粒子最终获得的动能将增大；
C.被加速粒子最终速度大小不超2πf R；
D.增大匀强电场间的加速电压，被加速粒子在加速器中运动的圈数将减少。

9．如图所示，在光滑绝缘水平面上的M、N两点各放有一个电荷量分别为+q和+2q 的完全相同的金属球A、B。

在某时刻，使A、B以相等的初动能E开始沿同一直线相向运动（这时它们的动量大小均为P），若它们在碰撞过程中无机械能损失，碰后又
各自返回。

它们返回M、N两点时的动能分别为E
1和E
2
，动量大小分别为P
1
和P
2
，
则下列结论正确的是：
A．E
1＝E
2
>E，P
1
＝P
2
>P
B．E
1＝E
2
＝E，P
1
＝P
2
＝P
C．碰撞一定发生在M、N连线中点的左侧D．两球不可能同时返回到M、N两点
10. 某同学欲用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。

P、Q为
记录重物A运动情况的两个光电门。

A、B为两重物，用跨过滑轮
的细线连接，其中m
A ＝2kg，细线、滑轮质量以及摩擦均可不计。

Q
P
为了保证无论B物体质量多大，实验都能顺利进行，该同学应选用抗拉能力至少是多大的绳索（L）来悬挂滑轮：（g取10m/s2）
A.150N
B.80N
C.40N
D.20N
第二部分非选择题（共110分）
二、本题共8小题，共110分。

按题目要求做答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11．（1）（2分）某同学用游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图所示，则该工件的长度L
＝ cm。

（2
）（4分）物理研究有许多思想方法，下列各种处理问题的方法中用比值定义法的是，用等效替代法的是_ ，属于理想化模型的是，用控制变量法的是。

（请选填下列例子前的号码）
①电路的简化②加速度的定义③质点④探究加速度与力、质量的关系
（3）（6分）测定金属丝的电阻（阻值3～5Ω）时，给定的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝的电流可以在0—0.6A之间变化。

请在方框中画出实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图。

A
V
12．（13分）某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系。

图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨，小盒C用轻绳悬挂于O点，弹簧T左端固定，用小球A沿导轨B向右挤压弹簧，释放后球A弹出，射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动，摆动的最大角度θ可以被准确测出。

球A射入盒C后两者的重心重合，重心距悬点O的距离为L。

试问：
（1）欲完成此探究实验，该同学在实验过程中除了要测量最大摆角θ和重心距悬点O的距离L外，还需要测量哪些物理量？写出这些物理量及其字母代号。

（2）通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出
时释放的弹性势能E
P
书写推导过程）。

（3）下面是本实验中的几个步骤：①按实验装置
安装好器材；②用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L；③反复调节盒C的位置，使其运动轨迹
平面与光滑轨道在同一平面内，且盒C静挂，开口正对导轨末端，A、C两者重心同高；④用球A压缩弹簧，使其重心处于轨道的某一刻度线上，记录此时的读数；⑤释放A球，让它射入盒C中，一起与C摆动到最大高度；⑥记录最大摆角θ；⑦处理数据，得出结论。

在上述步骤中还缺少哪些主要步骤？请你写出来。

（4）该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以
外，还应注意些什么？
13．（13分）晓晗同学觉得去新疆玩，最刺激的莫过于滑沙运动。

当晓晗蹲在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到达斜面底端时，速度为2v 0。

（1）若晓晗在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v 0的初速度下滑，则晓晗到达斜面底端的速度多大?（2）晓晗估测到沙坡长L ，约为坡高的2倍（即斜面倾角约30°），已知晓晗质量为m ，则晓晗沿沙坡下滑时所受的平均阻力约多大？
14．（14分）水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代，利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。

某小河水流量为40m 3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。

（1）设发电机输出电压为500V ，在输送途中允许的电阻为5Ω，许可损耗总功率的5%，则所用升压变压器原副线圈匝数比应是多大？（2）若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？g 取10m/s 2。

15．（12分）物体A 放在水平面上与半径为r 的圆柱体B 用跨过定滑轮的细线相连接，半径为R 的圆柱体C 穿过细绳后搁在B 上，三个物体的质量分别为m A ＝0.8kg ，m B ＝m C ＝0.1kg 。

现让它们由静止开始运动，B 下降h 1＝0.5m 后，C 被内有圆孔（半径为R′）的支架D 挡住（r<R′<R），而B 穿过圆孔继续下降，当B 再下降h 2＝0.3m 时才停止下落，运动的初末状态分别如图甲、乙所示。

试求物体A 与水平面间的动摩擦因数。

滑轮的摩擦、细线和C 之间的摩擦以及空气阻力均不计，g 取10m/s 2。

16．（14分）随着现代科学技术的飞速发展，广寒宫中的嫦娥将不再寂寞，古老的
月球即将留下中华儿女的足迹。

航天飞机作为能往返于地球与太空，可以重复使用的太空飞行器，倍受人们的喜爱。

宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面h 高的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。

试根据你所学的知识回答下列问题：（1）试求维修卫星时航天飞机的速度。

（2）已知地球自转周期为T 0，则该卫星每天可绕月球转几圈？已知月球半径R ，月球表重力加速度为g m ，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用h 、R 、g m 、T 0等表示。

17．（16分）平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为B ＝0.4T ，方向垂直于导轨平面。

金属棒ab 以速度v 向左匀速运动。

导
轨宽度L ＝1m ，电阻R 1＝R 3＝8Ω，R 2＝4Ω，导轨电阻不计（金属棒ab 电阻不能忽略），平行板电容器两板水平放置，板间距离d ＝10mm ，内有一质量为m ＝1×10－14㎏，电量q ＝1×10－15C 的粒子，在电键s 断开时粒子处于静止状态，s 闭合后粒
子以a ＝6m/s 2的加速度匀加速下落，g 取10m/s 2。

求：（1）金属棒运动的速度为多少？
（2）s 闭合后，作用于棒的外界拉力的功率为多少？
18．（16分）如图中甲所示，真空中两水平放置的平行金属板C 、D ，上面分别开有正对的小孔O 1和O 2，金属板C 、D 接在正弦交流电源上，C 、D 两板间的电压U CD 随时间t 变化的图线如图中乙所示。

t ＝0时刻开始，从C 板小孔O 1处连续不断飘入质量为m ＝3.2×10－21kg 、电荷量q ＝1.6×10－15C 的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）。

在D 板外侧有以MN 为边界的匀强磁场，MN 与金属板C 相距d ＝10cm ，匀强磁场的大小为B ＝0.1T ，方向如图中所示，粒子的重力及粒子间相互作用力不计，平行金属板C 、D 之间的距离足够小，粒子在两板间的运动时间可忽略不计。

R 1 R 2
求：
（1）带电粒子经小孔O 2进入磁场后，能飞出磁场边界MN 的最小速度为多大？ （2）从0到0.04s 末时间内哪些时刻飘入小孔O 1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN ？
（3）以O 2为原点建立直角坐标系，在图甲中画出粒子在有界磁场中可能出现的区域（用斜线标出），并标出该区域与磁场边界交点的坐标。

要求写出相应的计算过程
2020年佛山市普通高中高三教学质量检测（一）
物理试题参考答案
一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。

全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 AC
BD
CD
D
BD
AC
C
BCD
A
B
二、本题共8小题，共110分。

按题目要求做答。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11．（共12分）：（1）2.03（2分）；
（2） ② 、 ① 、 ③ 、 ④ （每空1分，共4分）
（3）电路图与连线各3分，共6分。

50 -50
0.01
0.02 0.03
0.04
t/s
U CD /V
乙
M
N
B O 2
O 1 D C
～ U CD
甲
V
A
－ 0.6 3
A
－ 15 3 V
12．（共13分）：(1)（共3分）：还需测量小球A 的质量ｍ（1分）、重盒C 的质量M （1分）、弹簧的压缩量X （1分）
（2）（3分）：)cos 1()(2
θ-+=
gL m
m M E p (3)（共5分）：缺少的主要实验步骤有：
①用天平（1分）称出小球质量（1分）和重盒的质量（1分）；
②用球A 接触弹簧但不压缩，记录其重心位置，读取导轨上相应的读数； （1分） ③改变弹簧压缩量，重复实验若干次。

（1分）
(4)（共2分）：①要注意每次实验时，弹簧压缩量不要过大，以保证绳总处于绷直状态（1分），同时摆角不大于180°（1分）；②每次实验时，弹簧的压缩量也不宜过小，否则压缩量L 及摆角θ的测量相对误差大，轨道摩擦损耗不可忽略。

答①或①②均答，且正确的得2分。

只答②且正确的得1分。

13．（共13分）
（1）设晓晗沿斜面做匀加速直线运动，加速度大小为a ，斜面长为s ，晓晗被
人推一把后，到达斜面底端的速度为v t
as 22
2=得：
()as v 202220=- ① （2分）
as v v t 22
02=- ② （2分）
∴2
02204v v v t -= 解得：05v v t = ③ （2分） （2）将L 代入①式得a ＝22
0v /L （2分）
根据牛顿第二定律得： F 合＝G 1－f ＝ma （2分）
mg
而G 1＝mgsin α解得：L mv mg f /22
12
0-= （3分） 14．（共14分）
（1）设送电电流为I ，损耗的功率为P 耗、导线R 线，由P ＝I 2R 得：
()A R P I 1005
05.01010003=⨯⨯==
线
耗 （3分）
设送电电压为U 送，由P ＝IU 得：()V I P U 43
101100
101000⨯⨯＝＝
＝送 （2分） 则升压变压器原副线圈匝数比
20
110000500＝＝＝
副原
副
原U U n n （2分） （2）发电时水的重力势能转化为电能
故：mgh ×50％＝Pt （3分） 其中
()s kg t
V
t m 4310440101⨯=⨯⨯==ρ （2分） ∴()m mg Pt h 55
.0101041010005.04
3
=⨯⨯⨯⨯=⨯= （2分） 15．（共12分）
第一过程A 、B 、C 三物体一起做匀加速运动，第二过程A 、B 一起做匀减速运动。

设A 与水平面间的动摩擦因数为μ，设C 即将碰D 的瞬间速度为v ，则第一过程的末速度即第二过程的初速度为v （2分） 根据动能定理
在第一过程中，对A 、B 、C 组成的系统有：
（m B +m c ）gh 1—μm A gh 1＝（m A +m B +m C ）v 2/2 ……（4分）
在第二过程，对A 、B 组成的系统有：
m B gh 2一μm A gh 2＝0一（m A +m B ）v 2／2 ……（4分）
代人数据解得μ=0.2 ……（2分）
16．（共14分）
（1）根据万有引力定律，在月球上的物体2
R
GmM mg m 月
= ① （2分）
卫星绕月球作圆周运动，设速度为v ，则()()
h R v m
h R Mm
G
+=+2
2
② （2分） ①②式联立解得：()
h R gR v ＋2
= （2分）
航天飞机与卫星在同一轨道，速度与卫星速度相同 （2分） （2）设卫星运动周期为T ，则()()h R T m h R Mm
G
+⎪⎭
⎫
⎝⎛=+2
2
2π （2分）
解得：()()2
3
3
22R
g h R GM
h R T m +=π
π
＋＝ （2分）
则每天绕月球运转的圈数为()
3
2
02h R gR T
T T +=π
（2分）
17．（共16分）
（1）当K 断开时：由于粒子处于静止:
qE mg =∴ ① （1分）
d
U E c
=
② （1分） 由 ①②解得： V V q mgd U c 110
10101010153
14=⨯⨯⨯==--- ③ （1分） 流过ab 棒的电流： A A R R U I c 12
1
48121=+=+=
④ （1分）
由闭合电路欧姆定律得： r Ir U c 12
1
1+
=+=ε ⑤ （1分） K 闭合时：粒子作匀加速运动，由牛顿第二定律有：
ma qE mg =-∴1 ⑥ （1分） 又 d
U E c 1
1=
⑦ （1分） 由⑥⑦解得：V V q d ma mg U c 4.010
1010)610(10)(15
3
141=⨯⨯-⨯=-=--- ⑧ （1分） 又 r r R R r R U c 1.08.0)8(4
4
.0)2(2121+=+=++=
ε ⑨ （1分） 由⑤⑨解得：V 2=ε Ω=12r （1分） BLV =εΘ ⑩ （1分）
s m s m BL
V /5/1
4.02
=⨯=
=
ε
得金属棒速度： （1分） （2）∵金属棒匀速运动，外力与安培力平衡 （1分） 安培力F 安＝BI 1L （1分） A A R U I C 1.04
4
.0211===
（1分） ∴外力的功率：P=FV=BI 1LV=0.4×0.1×1×5W=0.2W （1分）
18．（共16分）
（1）（4分）设粒子飞出磁场边界MN 的最小速度为v 0，粒子在磁场中做匀速圆周运动半径为R 0，根据洛伦兹力提供向心力知： qv 0B ＝mv 02
/R 0 (1分) 要使粒子恰好飞出磁场，据图有：
R 0＝d (1分)
所以最小速度
v 0＝qBd/m ＝5×103m/s (2分)
R 0
（2）（4分）由于C、D两板间距离足够小，带电粒子在电场中运动时间可忽略不计，
故在粒子通过电场过程中，两极板间电压可视为不变，CD间可视为匀强电场。

要使
粒子能飞出磁场边界MN，则进入磁场时的速度必须大于v
，粒子在电场中运动时
CD板对应的电压为U
，则根据动能定理知：
qU
0＝mv
2/2 (1分)
得：
U 0＝mv
2/(2q)＝25V (1分)
因为电荷为正粒子，因此只有电压在－25V～－50V时进入电场的粒子才能飞出磁场。

根据电压图像可知：U
CD
＝50sin50πt，－25V电压对应的时间分别为：7/300s 和11/300s，所以粒子在0到0.04s内能够飞出磁场边界的时间为7/300s≥t≥11/300s (2分)
（3）（8分）设粒子在磁场中运动的最大速度为v
m ，对应的运动半径为R
m
，U
m
＝50V，
则有：
qU
m ＝mv
m
2/2 (1分)
qv
m B＝mv
m
2/R
m
(1分)
R
m
≈0.14m (1分)
粒子飞出磁场边界时相对小孔向左偏移的最小距离为：
x＝R
m －(R
m
2－d2)1/2=0.1×(21/2－1)m≈0.04m (1分)
因此，粒子能到达的区域如图所示：其中弧PBO
2是以d为半径的半圆，弧O
2
A是以
R
m
为半径的圆弧。

与磁场边界交点的坐标分别为：
O
2
（０，０）
A：（－0.04m，0.1m）；（1分）B：（－0.1m，0.1m）（1分）P：（－0.2m，0）（1分）画图正确给1分
x
y
（
A
B
P
R m
未标O
（０，０）的不扣分
2。