山东省济南市历城第二中学2020届高三物理调研考试试题

山东省济南市历城第二中学2020届高三物理调研考试试题
时间：90 分钟
分值：100 分
一、选择题（共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。

第 1-8 小题为单选题；第 9-12 小题为多选题，
选对但不全的得 2 分，选错或不选的 0 分。

）
1、功的单位是焦耳（J ），焦耳与基本单位米（m ）、千克（kg ）、秒（s ）之间的关系正确的是（ ）
A ．1J = 1kg ⋅ m 2 /
s 2
B ．1J = 1kg ⋅ m /
s 2
C ．1J = 1kg ⋅ m 2
/ s D ．1J = 1kg ⋅ m / s
2.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、 “比值定义法”等，下列选项均用到“比值定义法”的一组概念是（ ） A. 合力与分力、质点、电场强度 B. 质点、电场强度、点电荷 C. 速度、总电阻、电场强度
D. 加速度、电场强度、电容
3.如图所示，将一个质量为 m 的球固定在弹性杆 AB 的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球， 使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB 杆对球的弹力方向为（ ）。

A.始终水平向左
B.始终竖直向上
C. 斜向左上方
D. 斜向左下方
4.在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以 2.04m 的成绩获得冠军．弗拉希奇身高约为 1.93m ，忽略空气阻力，g 取 10m/s 2．则下列说法正确的是（ ）
A ．弗拉希奇起跳加速过程地面对她做正功
B ．弗拉希奇起跳以后在上升过程处于失重状态
C ．弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
D ．弗拉希奇起跳时的初速度大约为 3m/s
5.世界上没有永不谢幕的传奇，NASA 的“卡西尼”号探测器进入图形探测任务的最后篇章。

据 NASA 报道，“卡西尼”2017 年 4月 26 日首次到达土星和土星内环（碎冰块、岩石块、尘埃等组成）之间，并在近圆轨道做圆周运动。

在极其稀薄的大气作用下
开启土星探测之旅的。

最后阶段---“大结局”阶段。

这一阶段将持续到 2017 年 9 月中旬，直至坠向土星的怀抱。

若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则（ ）
A. 4 月 26 日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度
B.4 月 28 日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率小于内环的速率
C.5 月 6 月间，“卡西尼”的动能越来越大
D.6 月到 8 月间，“卡西尼”的动能、以及它与火星的引力势能之和保持不变
6.一简谐横波在 t ＝0 时刻的波形如图所示，质点 a 的振动方向在图中已标出。

下列说法正确的是(
) A . 该波沿 x 轴负方向传播
B . 从该时刻起经过一个周期，a 、b 、c 三点经过的路程
C 点最大 C . 从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是 C 点
D . 若 t ＝0.2 s 时质点 c 第一次到达波谷；则此波的传播速度为 50 m/s
7.太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。

太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为 P 0=1.0×103W/m 2。

某一太阳能路灯供电系统对一盏 LED 灯供电，太阳能电池的光电转换效率为 15%左右，电池板面积 1m 2
，采用两组 12V 蓄电池（总容量 300Ah ），LED 路灯规格为“40W ， 24V ”，蓄电池放电预留 20%容量。

下列说法正确的是（
）
A . 蓄电池的放电电流约为 0.67A
B . 一盏 LED 灯每天消耗的电能约为 0.96kW ∙h
C . 该太阳能电池板把光能转化成电能的功率约为 40W
D . 把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于 38.4h
8.全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的 30 秒内可充满电并行驶 5 公里以上，刹车和下坡时可把 80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用，如图为使用“3V 、12000F ”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车， 下列说法正确的是（ ） A.该电容器的容量为 36000A ·h
B.电容器放电，电量逐渐减少到 0，电容不变
C.电容器放电，电量逐渐减少到 0，电压不变
D.若 30s 能充满，则充电平均电流为 3600A
9.某静电场的电场线分布如图所示,P 、Q 为该电场中的两点,下列说法正确的是(
)
A ．P 点场强大于 Q 点场强
B ．P 点电势低于 Q 点电势
C ．若将电子从 Q 点静止释放，电子将沿电场线从 Q 运动到 P
D ．将电子从 P 点移动到 Q 点,其电势能增大
10．如图所示，木块ＡＢ用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，Ａ紧靠墙壁，在木块Ｂ上施加向左的水平力Ｆ，使弹簧压缩，当撤去外力后（
）
Ａ.Ａ尚未离开墙壁前，AB 系统的动量守恒； Ｂ.Ａ尚未离开墙壁前，弹簧和Ｂ系统的机械能守恒 Ｃ.Ａ离开墙壁后，AB 系统动量守恒； Ｄ.Ａ离开墙壁后，AB 系统机械能守恒。

11、如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为 M 、m （M ＞m ）的小物块同时轻放在 斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦 M
力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（ ） A.两物块不可能同时相对绸带静止 B.两物块所受摩擦力的大小总是相等 C. M 可能相对绸带发生滑动
D. m 可能相对斜面向上滑动
12.云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就 能判断粒子的属性，放射性元素 A 的原子核静止放在磁感应强度 B = 2.5T 的匀强磁场中发生衰变， 放射出粒子并变成新原子核
B ，放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比 R 1： R =42:1，且 R =0.2m ，已知α粒子质量 6.64×10
-27
kg ， β粒子质量 m = 9.1⨯10-31
kg ，普朗克常
2
1
β
量取h = 6.6 ⨯10
-34
J ⋅ s ，下列说法正确的是（ ）
A.新原子核 B 的核电荷数为 84
B.放射性元素 A 原子核发生的是β衰变
C.衰变放射出的粒子的速度大小为2.4 ⨯107
m / s
D.如果 A 原子核衰变时释放出一种频率为1.0 ⨯1015
Hz 的光子，那
么这种光子能使逸出功为4.54eV 的金属钨发生光电效应 二、实验题（本题共 2 小题，13 题 6 分，14 题 10 分，共 16 分；）
13.（6 分）利用气垫导轨研究物体运动规律，求物体的加速度。

实验装置如图甲所示。

主要的实验步骤： (1)滑块放置在气垫导轨 0 刻度处，在拉力作用下由静止开始加速运动，测量滑块从光电门 1 到
m
t 光电门 2 经历的时间 t ，测量两光电门之间的距离 s ；
(2)只移动光电门 1，改变 s ，多次实验，数据记录如下表所示；
(3)根据实验数据计算、描点、作出 s
t 图像，如图乙所示。

t
根据数据分析，回答下列问题：
s 1
读出如图甲所示两光电门之间的距离 s 1，并计算
=
m ／s 。

假设图线的斜率大小为
1
k ，纵截距为 b ，则滑块运动的加速度大小为 ；作出图像，求出本次测量的加速度大小为
m ／s 2。

14.（10 分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测出金属丝的电阻 R x ，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：
（1）甲同学直接用多用电表测其电阻，多用电表电阻挡有 3 种倍率，分别是×100Ω、×10Ω、
×1Ω．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大．为了准确地进行测量，以下给出的操作步骤中，说法正确的是（ ）
A ．旋转选择开关至欧姆挡“×l Ω”
B ．旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”
C ．测量完毕旋转选择开关至“OFF ”，并拔出两表笔
D ．旋转选择开关，选好适当倍率后就可以直接测量 R x (2)按正确步骤测量时，指针指在图 1 所示位置，R x 的测量值为 Ω．
（3）乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量：
电压表 V （量程 0～5V ，内电阻约 10k Ω） 电流表 A 1（量程 0～500mA ，内电阻约 20Ω） 电流表 A 2（量程 0～300mA ，内电阻约 4Ω）
滑动变阻器 R 1（最大阻值为 10Ω，额定电流为 2A ） 滑动变阻器 R 2（最大阻值为 250Ω，额定电流为 0.1A ）
直流电源 E （电动势为 4.5V ，内电阻约为 0.5Ω）电键及导线若干为了较精确画出 I ﹣U 图线， 需要多测出几组电流、电压值，故电流表应选
，滑动变阻器应选用 （选填器材代号），
利用选择的器材，请你在图 2 方框内画出理想的实验电路图，
三、计算题：（本题共 3 个小题，15 题 10 分，16 题 12 分，17 题 14 分，共 36 分，要有必要步骤） 15.（10 分）如图所示，在竖直平面内有直角坐标系 x O y 有一匀强电
场，其方向与水平方向成α＝30°斜向上，在电场中有一质量为 m =1×10-3kg 、电荷量为 q ＝1.0×10-4
C 的带电小球，用长为 L =0.6 3m 的不可伸长的绝缘细线挂
于坐标 O 点，当小球静止于 M 点时，细线恰好水平．现用外 力 将 小 球 拉 到 最 低 点 P ， 然 后 无 初 速 度 释 放 ，
g =10m/s 2
．求：
（1）电场强度 E 的大小； （2）小球再次到达 M 点时的速度；
（3）如果小球再次到达 M 点时，细线突然断裂，从此时开始计时，小球运动 t=1s 时间的位置坐标是多少．
16.(12 分）如图所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控等优点。

该装置原理可等效为：间距
L=0.5m 的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨共同
下滑，磁铁产生磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场。

人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒 cd 与导轨相连，整个装置总电阻始终为 R ，如图所示，在某次逃生试验中，质量 M 1=80kg 的测试者利用该装置以 v 1=1.5m/s 的速度匀速下降，已知与人一起下滑部分装置的质量 m=20kg ，重力加速度取 g=10m/s 2
，且本次试验过程中恰好没有摩擦。

（1）总电阻 R 多大？
（2）如要使一个质量 M 2=100kg 的测试者利用该装置以 v 1=1.5m/s 的速度匀速下滑，其摩擦力 f 多大？
（3）保持第（2）问中的摩擦力不变，让质量 M 2=100kg 测试者从静止开始下滑，测试者的加速度将会如何变化？当其速度为 v 2=0.78m/s 时，加速度 a 多大？要想在随后一小段时间内保持加速度不变，则必需调控摩擦力，请写出摩擦力大小随速率变化的表达式。

17（14 分）．如图所示，在 x o y 平面内，有一线状电子源沿 x 正方向发射速度均为 v 的电子，形成宽为 2R 、在y 轴方向均匀为分布且关于 x 轴对称的电子流。

电子流沿 x 方向射入一个半径为 R 、中心位于原点 O 的圆形匀强磁场区域（区域边界存在磁场），磁场方向垂直
x o y 平面向里，电子经过磁场偏转后均从 P 点射出．在
磁场区域的正下方，正对的金属平行板 K 和 A 与 x 轴平行，其中 K 板与 P 点的距离为 d ，中间开有宽度为 2d 且关于 y 轴对称的小孔．A 与 K 两板间加有恒定电
压，且 K 板电势高于 A 板电势，已知电子质量为 m ，电荷量为 e ，不计电子重力及它们间的相互作用． （1）要使所有进入 AK 极板间的电子均不能到达 A 极板，则 U AK 至少为多少？ （2）求磁感应强度大小
（3）能进入 AK 极板间的电子数占发射电子总数的比例为多大？
历城二中高三年级调研考试卷
物理参考答案
一、选择题（共 48 分）
1、A
2、D
3、C
4、B
5、c
6、C
7、D
8、B
9、AD 10、 BC 11、
BD
12 、
AC
二、实验题（共 16 分） 13 题：【答案】 (1). 1.36
(2). 2k
(3). 2.1(2.0-2.2) 14 题：（1）. AC (2). 22 (3). A 2 、
R 1
三、计算题（共 36 分） 15、【答案】
(1)
(2)
（3
）
【解析】
（1）由物体平衡条件得 qE =2mg 代入数据得：E = 200N/C
（2）设小球运动到 M 点时，小球的速度为 v 由 3mgl 1 mv 2
2
代入数据得：v ＝6 m/s
（3）小球将做类平抛运动 由牛顿第二定律得： 竖直方向： y ＝vt
水平方向
解得
y ＝6m 小球位置坐标为
，6m ）
16、（1）对导体棒：电动势
；感应电
；安培力
由左手定则可判断，导体棒 cd 所受安培力方向向下，根据牛顿第三定律可知磁铁受到磁场力向上，大
小为
对 M 1 和 m ：由平衡条件可得 （2）对 M 2和
m ：由平衡条件
（3）对 M 2和 m ：根据牛顿第二定律得， 所以
因为 v 逐渐增大，最终趋近于匀速，所以逐渐 a 减小，最终趋近于 0。

当其速度为
v 2=0.78m/s
时，代入数据得 a =4 要想在随后一小段时间内保持加速度不变，则由
（）
17 题解：（1）由动能定理 e U AK ≥mv 2
/2 ；U AK ≥mv 2
/2e （2）由题意得电子轨道半径为 R ，由 evB=mv 2/R,得 B=mv/eR
（3）能进入极板间的电子与金属板 K 的夹角θ满足 45° ≤ θ ≤ 135°
θ=45°的电子在磁场中的轨道如图甲所示，入射点为 M 平行四边形 O 1POM 为菱形，电子在磁场中运动的半径也为 R ，M 到 P 点的竖直距离d M = R(1 − cos45°)
θ=135°的电子在磁场中的轨道如图乙所示，入射点为 N ，N 到 P 点的竖直距离d N = R(1 + cos45°)
故 NM 竖直长度占射入总长度 2R 的比例d N −d M = 2
2R
2。