安徽省阜阳市三校2019-2020学年高三上学期入学物理试题(颍上二中等)

安徽省阜阳市三校2019－2020学年高三上学期入学物理试题
（颍上二中等）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应
方程是22311121H+H He+n →，已知21H 的质量为2.0136u ，3
2He 的质量为3.0150u ，10n
的质量为1.0087u ，21u=931MeV/c ．氘核聚变反应中释放的核能约为（ ） A ．3.7MeV
B ．3.3MeV
C ．2.7MeV
D ．0.93MeV
2．如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2，线速度大小分别为v 1、v 2．则（ ）
A
．12v v =B
．12v v =C ．21221v r v r ⎛⎫= ⎪⎝⎭ D ．21122v r v r ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 3．如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是( )
A ．m a >m b >m c
B ．m b >m a >m c
C ．m c >m a >m b
D ．m c >m b >m a
4．如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°
角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦
因数为( )
A ．2
B ．6
C ．3
D 5．如图，P 为固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆．带电粒子Q 在P 的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a 、b 、c 为轨迹上的三个点．若Q 仅受P 的电场力作用，其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c ，速度大小分别为v a 、v b 、v c ，则
A ．a a >a b >a c ，v a >v c >v b
B ．a a >a b >a c ，v b > v c > v a
C ．a b > a c > a a ，v b > v c > v a
D ．a b > a c > a a ，v a >v c >v b
6．将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空，50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
A ．30kg m/s ⋅
B ．5.7×102kg m/s ⋅
C ．6.0×102kg m/s ⋅
D ．6.3×102kg m/s ⋅
二、多选题
7．一质量为2kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。

F 随时间t 变化的图线如图所示，则（）
A ．1s t =时物块的速率为1/m s
B ．2s t =时物块的动量大小为4kg m /s ⋅
C ．3s t =时物块的动量大小为5kg m /s ⋅
D ．4s t =时物块的速度为零
8．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b ．当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是
A ．原、副线圈匝数比为9:1
B ．原、副线圈匝数比为1:9
C ．此时a 和b 的电功率之比为9:1
D ．此时a 和b 的电功率之比为1:9
9．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m 、总电
阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图（a ）所示．已
知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于0t =时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b ）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（ ）
A ．磁感应强度的大小为0.5 T
B ．导线框运动速度的大小为0.5m/s
C ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D ．在0.4s t =至0.6s t =这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N
10．一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其p T -图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．A、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
三、实验题
11．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的．
A．从右向左B．从左向右
（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留2位有效数字) 12．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．
（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1” 欧姆档测量，示数如图（a）所示，读数______Ω，据此应选择图中的_______（选填“b”或“c”）电路进行实验．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐___填“增大”“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．
（3）图（d）是根据实验数据做出的U—I图线，由图可判断元件_____（填“X”或“Y”）是非线性元件．
（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，电压表读数为1.00V，结合图（d）可算出E＝______V，r= _____Ω．（结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表）
四、解答题
13．如图，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离为s，已知b的质量是a的3倍，b与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度大小为g，求
(1)碰撞后瞬间物块b速度的大小；
(2)轻绳的长度。

14．如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定
的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为1
4
圆弧一个质量
为m，电荷量为+q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失．
（1）小球在A点进入电场时的速度；
（2）小球在C点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为多少；
（3）小球从B点离开圆弧轨道后上升到最高点离B点的距离．
15．如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。

初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。

已知室温为27℃，汽缸导热。

(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；
(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。

参考答案
1．B
【详解】
氘核聚变反应的质量亏损20.0035n m m m m u ∆=--=氮氘，则该反应释放的核能为
931MeV=3.2585MeV 3.3MeV E m ∆=∆⨯≈．
A. 3.7MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故A 不符合题意；
B. 3.3MeV 与上述计算结果3.3MeV 相符，故B 符合题意；
C. 2.7MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故C 不符合题意；
D. 0.93MeV 与上述计算结果3.3MeV 不符，故D 不符合题意．
2．A
【解析】 根据万有引力提供向心力2
2GMm v m r r
=
，解得v =a 、b 到地心O 的距离分别为12r r 、
，所以
12v v =A 正确．
3．B
【详解】
由题意：a 在纸面内做匀速圆周运动，所以a m g qE =；b 在纸面内向右做匀速直线运动，所以b m g qE Bqv =+ ；c 在纸面内向左做匀速直线运动所以c m g Bqv qE += ，根据公式可解的：
b a
c m m m >>，故B 正确，ACD 错误． 4．C
【详解】
当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F mg μ=，当拉力倾斜时，物体受力分析如图
由平衡条件得：N F mg Fsin θ=-，cos60f F =，又N f F μ=，得摩擦力为：
()cos60f mg Fsin F μθ=-=，联立解得：3
μ=，故选C. 5．D
【详解】 在点电荷的电场中，场强大小2Q E k r
=，由图可知a c b r r r >>，可得a c b E E E <<，而带电粒子运动的加速度qE a m
=，则a c b a a a <<；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a 到b ，电场力做负功，动能减小，则v a >v b ，粒子由b 到c ，电场力做正功，动能增加，则v c >v b ，由于ab cb U U >，由k qU E =∆可得，则v a >v c >v b ，故选D ．
6．A
【解析】
开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m 1v 1+p ，解得火箭的动量110.05600kg m/s 30kg m/s p m v =-=-⨯⋅=-⋅，负号表示方向，故A 正确，BCD 错误；
【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系．
7．AB
【详解】
A ．前两秒，根据牛顿第二定律
21m/s F a m ==
则0-2s 的速度规律为：
v=at ；
t =1s 时，速率为1m/s ，A 正确；
B ．t =2s 时，速率为2m/s ，则动量为
P =mv =4kg•m/s
B 正确；
CD ．2-4s ，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，a =-0.5m/s 2，所以3s 时的速度为
1.5m/s ，动量为3kg•m/s ，4s 时速度为1m/s ，CD 错误；
8．AD
【分析】
考查了理想变压器，电功率的计算
【详解】
AB ．设灯泡的额定电压为0U ,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为109U U =，副线圈两端电压为20U U =，故1291U U =，根据112291
U n U n ==，A 正确B 错误； CD ．根据公式1221I n I n =可得1219
I I =，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P UI =可得两者的电功率之比为1:9，C 错误D 正确；
9．BC
【详解】
由E –t 图象可知，线框经过0.2 s 全部进入磁场，则速度0.1m/s=0.5m/s 0.2
L v t ==，选项B 正确；E =0.01 V ，根据E =BLv 可知，B =0.2 T ，选项A 错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内，导线框中的感应电流0.01A 2A 0.005E I R =
==，所受的安培力大小为F =BIL =0.04 N ，选项D 错误．
10．ADE
【详解】
试题分析：从a 到b 的过程，根据图线过原点可得a b a b
P P T T =，所以为等容变化过程，气体没
有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高只能是吸热的结果，选项A 对．从b 到c 的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，选项B 错．从c 到a 的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项C 错．分子的平均动能与温度有关，状态a 的温度最低，所以分子平均动能最小，选项D 对．b 和c 两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据b 压强大，可判断状态b 单位时间内容器壁受到分子撞击的次数多，选项E 对．
考点：分子热运动 理想气体状态方程 气体压强的微观解释
11．A 0.19 0.038.
【详解】
（1）[1]．由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A ；
（2）[2]．已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：
302453
T s s == 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有： 311713310m/s 0.19m/s 223
A v -+=⨯=⨯ [3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小，得：
322
28310011713310m/s 0.038 m/s 42()3
a -+--=⨯=-⨯ 负号表示方向相反．
12．（1）10；b
（2）增大；
（3）Y
（4）3.2；0.50
【详解】
（1）使用多用电表粗测元件X 的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a ）所示，读数为10Ω；元件X 的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b 所示实验电路．
（2）连接所选电路，闭合S ；滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；
（3）由图象可知，X 电阻不变化；而Y 所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y 是非线性元件；
（4）根据U-I 图线得出元件X 的电阻3100.3
R ==Ω； 闭合S 1和S 2，电压表读数为3.00V ；断开S 2，读数为1.00V ，根据闭合电路欧姆定律列出等式：
3310
E r =+
⨯ 112110E r =+⨯+（） 解得：E =3.2V ．r =0.50Ω
13．(1)b v =
(2)4μs 【详解】
(1)设a 的质量为m ，则b 的质量为3m ，对物块b 碰后由动能定理：21-3032b mgs mv μ⋅=-⋅
解得b v =
(2)a 球从水平位置摆下的过程：2012mgL mv =
ab 碰撞的过程：03a b mv mv mv =+
22201113222
a b mv mv mv =+⋅ 联立解得：L =4μs
14．（1
（2）233mgH mg qE R ++、232mgH mg qE R
++； （3）qER H mg
+． 【详解】
（1）对从释放到A 点过程，根据动能定理，有：
2102
A mgH mv =
- 解得：
A v =（2）对从释放到最低点过程，根据动能定理，有：
21()02
mg H R qER mv +=-+ ……① 小球在C 点离开电场前瞬间，根据牛顿第二定律，有：
2
1N mg q v E R
m --= ……..② 小球在C 点离开电场后瞬间，根据牛顿第二定律，有：
2
2v N mg m R
-=……. ③ 联立①②③解得：
1233mgH N mg qE R
=++ 2232mgH N mg qE R =++ 根据牛顿第三定律，小球在C 点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为
1233mgH N mg qE R
'=++ 2232mgH N mg qE R '=++ （3）从释放小球到右侧最高点过程，根据动能定理，有：
()00mg H h qER -+=-
解得：
qER h H mg
=+
答：（1）小球在A
（2）小球在C 点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为233mgH mg qE R ++、232mgH mg qE R
++； （3）小球从B 点离开圆弧轨道后上升到最高点离B 点的距离为qER H mg
+． 15．(1)2
V ，2p 0 ；(2)上升直到B 的顶部；(3)1.6p 0
【详解】
(1)设打开K 2后，稳定时活塞上方气体的压强为p 1，体积为V 1。

依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。

由玻意耳定律得
对B 有
011p V p V =
对于A 有
011(3)(2)p V p V V =-
联立式得
12
V V =，102p p = (2)刚打开K 3时，活塞上方气体压强变为大气压强，则活塞下方气体压强大，活塞将上升。

设活塞运动到顶部之前重新稳定，令下方气体与A 中气体的体积之和为V 2（22V V ≤）。

由玻意耳定律得
002(3)p V p V =
得
232V V V =>
则打开K 3后活塞上会升直到B 的顶部为止。

(3)活塞上升到B 的顶部，令气缸内的气体压强为2p ，由玻意耳定律得
20(3)2p V p V =⋅
设加热后活塞下方气体的压强为p 3，气体温度从T 1=300K 升高到T 2=320K 的等容过程中，由查理定律得
3212
p p T T = 联立可得
p 3=1.6p 0。