四川省成都市新津第一中学2020年高三物理测试题含解析

四川省成都市新津第一中学2020年高三物理测试题含解析
一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （多选题）在如图甲所示的电路中，L 1、L 2和L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25A ．则此时（ ）
A ．L 1的电压为L 2电压的2倍
B ．L 1消耗的电功率为0.75W
C ．L 2的电阻为12Ω
D ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4：1
参考答案：
BD
【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
【分析】L 2和L 3并联后与L 1串联，L 2和L 3的电压相同，则电流也相同，电路中的总电流为0.25A ，从而求出通过三个灯泡的电流，则知三个灯泡两端的电压，由R=求出电阻，根据P=UI 求功率． 【解答】解：A 、L 2和L 3并联后与L 1串联，L 2和L 3的电压相同，则电流也相同，L 1的电流为L 2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L 1的电压不是L 2电压的2倍，故A 错误； B 、根据图象可知，当电流为0.25A 时，电压U=3V ，所以P=UI=0.75W ，故B 正确；
C 、L 2的电流为0.125A ，由图可知，此时L 2的电压小于0.5V ，根据欧姆定律可知，L 2的电阻小于4Ω，故C 错误；
D 、根据P=UI 可知，L 2消耗的电功率P 2＜0.125×0.5=0.0625W ，所以L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4；1，故D 正确； 故选：BD
2.
（单选）汽车从A 点由静止开始沿直线ACB 做匀变速直线运动，第4s 末到达C 点并关闭发动机匀减速前进，再经6s 到达B 点停止．已知AB 长为30m ，则下列说法正确的是（ ）
解：A 、B 、设C 的速度为v ，根据匀变速直线运动的平均速度公式，则AC 段和BC 段的平
均速度都为，根据x=
得：
，代入数据，解得v=6m/s ．故A 错误，B 正确．
C 、AC 段的位移
．故C 错误．
D 、AC 段、BC 段的平均速度相等，都为．故D 错误．
故选：B ．
3. 如图3所示，长为L 的轻杆A
一端固定一个质量为m 的小球B ，另一端固定在水平转轴O 上，轻杆A
绕转轴O 在竖直平面内匀速转动，角速度为ω.在轻杆A 与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是( )．
图3
A ．小球
B 受到轻杆A 作用力的方向一定沿着轻杆A B ．小球B 受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C ．小球B 受到轻杆A 的作用力逐渐减小
D ．小球B 受到轻杆A 的作用力对小球B 做正功 参考答案：
因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，所以小球B 受到的合力的方向一定沿着轻杆A ，A 错误、B 正确；由于小球所受的重力以及所需的向心力均不变，而重力与合力(向心力)之间的夹角减小，故小球B 受到轻杆A 的作用力逐渐减小，C 正确；由于小球的动能不变，而重力做负功，所以小球B 受到的轻杆A 的作用力对小球B 做正功，D 正确． BCD
4. F 1=F 2=1N ，分别作用于上下叠放的物体AB 上，且A 、B 均静止，则AB 之间，B 与地面间摩擦力大小分别为
A ．1N ，0
B ．2N ，0
C ．1N ，1N
D ．2N ，1N 参考答案：
A
5. 铁路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图所示（俯视图）。

当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。

当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压U ab 随时间变化关系的图像是
参考答案：
答案：C
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz ，此时的质点正
向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴 (填“正”或“负”)方向传播，波速大小为 m/s.
参考答案：
负，10
7. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n =3的激发态，在向较低能级跃迁的过 程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠。

①这群氢原子能发出______种不同频率的光，其中有____种频率的光能使金属钠发生光电效应。

②金属钠发出的光电子的最大初动能_______eV 。

参考答案：
① 3 2 ②9.60eV
8. （4分）质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2、m 3，质子和中子结合成氘核时，发出r 射线，已知普朗克恒量为h ，真空中光速为c ，则这个核反应的质量亏损△m= ，r 射线的频率
v=
．
参考答案：
m 1+m 2﹣m 3，
解：一个质子和一个中子结合成氘核：
H+
n →
H+γ
这个核反应的质量亏损为：△m=m 1+m 2﹣m 3根据爱因斯坦质能方程：E=△mc 2
此核反应放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为：
υ=
9. 如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V,那么电场强度的大小为E= V/m，方向与X 轴正方向的夹角为。

参考答案：
200V/m 1200
10. 如图，电源电动势E=12V
，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0～30Ω．闭
合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的
大小分别用△I、△U表示．则5Ω；R1消耗的最小电功率为P= 1.78W．
参考答案：
解：根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣I（R1+r），则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．
当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时
有：
R aP=R Pb+R2，又R aP+R Pb=30Ω，R2=22Ω，
解得：R aP=26Ω，R Pb=4Ω
则外电路总电阻为：R=R aP+R1=13Ω+4Ω=17Ω
电路中总电流为：I==A= A
R1消耗的最小电功率为：P=I2R1=×4W≈1.78W
故答案为：5，1.78．
11. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一
条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为
50Hz，则：
（1）C点相对应刻度尺的读数为cm；
（2）打E点时小车运动的速度v E=m/s（保留两位有效数字）；
（3）小车运动的加速度a=m/s2（保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运
动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．
【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，
由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00 cm、4.90 cm、7.00cm、9.60cm，
（2）利用匀变速直线运动的推论得：v E==≈0.24m/s
（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．
故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．
12. 如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示
意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电
火花计时器，F为蓄电池、电压为6 V，G是开关，请指出图中的三处错误：
(1)______________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________；
(3)______________________________________________________________．
参考答案：
(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)
(2)滑块离计时器太远
(3)电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电
13. 在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为▲ s。

现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为▲ m/s。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. “体育彩票中奖概率为，说明每买1 000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？
参考答案：
15. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；
（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：
（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．
（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．
解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma
设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at
物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：
水平位移x=；
其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t
联立可得：v1=6m/s
（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则h B=
物体A在竖直方向：h A=
如图所示，由几何关系可得：h=h A+h B
联立得：h=6.8m
答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．
（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，三棱镜截面为等腰三角形，两底角均为30°，高为h。

两束频率相同的单色光垂直于底面射到该棱镜上，经AC、BC —次折射后两束出射光线交于一点，出射光线间夹角30°。

若两束入射光之间的距离是三角形底边的一半。

求：
①三棱镜的折射率；
②两束光在三棱镜中运动的时间之和（不考虑反射）
参考答案：
①两束光从棱镜射出后，出射光线相对入射光线均偏折15，
故折射角r=45°………………………………………………………2分
由光路图可知入射角i=30°
由………………………………………………………… 2分
解得n=…………………………………………………………….1分
②单色光在棱镜的传播速度………………………………………1分
由几何关系可得两束光在棱镜中传播的距离之和……………1分
传播时间…………………………………………………………1分
解得……
17. 如图所示，一辆质量kg的小车静止在光滑的水平面上，小车上有一质量kg的光滑小球，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为J，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，L=1.2m。

求：
（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度；
（2）整个过程中，小车移动的距离（只要写出结果）
参考答案：
解出（2分）
18. 如图所示，电阻忽略不计的两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R。

在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度d＝0.5 m。

导体棒a的质量ma＝0.2 kg，电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量mB＝0.1 kg，电阻Rb＝6 Ω。

它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。

不计a、b之间的作用，整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，设重力加速度g＝10 m/s2。

求：
（1）在整个过程中a、b两棒克服安培力分别做的功；
（2）a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比；
（3）分别求出M点和N点距虚线L1的高度。

参考答案：
解析(1)因a、b在磁场中匀速运动，其安培力等于各自的重力，由功的公式得Wa＝magd＝1 J
Wb＝mbgd＝0.5 J.
(2)设b在磁场中匀速运动时速度为vb，总电阻
F1=BIL=mg ①
由④⑤⑥解得：⑦
由v2＝2gh得：⑧。