高三(下)入学考试理科物理试题(解析版)

2020级2019-2020学年下学期入学考试理科物理测试题
1.下列有关力及力和运动的关系说法正确的是（）
A. 洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向
B. 滑动摩擦力的方向总是和物体运动方向相反
C. 若物体合外力恒定，且不为零，物体一定做匀变速运动
D. 做曲线运动的物体，其合外力一定不断变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．洛伦兹力的方向一定垂直于带电粒子的运动方向，A错误；
B．滑动摩擦力的方向可以和物体运动方向相同，比如物体随传送带沿斜面向上运动，B错误；
C．若物体合外力恒定，且不为零，根据牛顿第二定律，物体的加速度恒定不变，因此物体一定做匀变速运动，C正确；
D．做曲线运动的物体，其合外力的方向与运动方向不在一条直线上，但合力大小可以不变，D错误。

故选C。

2.在t=0时，将一乒乓球以某一初速度竖直向上抛出，一段时间后落回抛出点。

已知乒乓球运动过程中受到
（k为大于零的常数）。

规定竖直向上为正方向，如图是定性描述的空气阻力大小与速度大小关系为f kv
上述过程中乒乓球的加速度a、速度v随时间t变化规律的图像，可能正确的是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．上升、下降的整个运动过程中，加速度方向竖直向下，为负值，因此AB错误；
CD．上升的过程中，速度减小，空气阻力减小，合力向下的减小，因此加速度向下的减小；下落的过程中，向下的速度越来越大，空气阻力越来越大，重力不变，因此向下的合力减小，加速度仍减小，因此整个运
v t图象中，斜率逐渐减小，D正确，C错误。

动过程中，加速度一直减小，在—
故选D 。

3.如图所示，A 、B 两物体质量分别为m 和2m ，用轻绳悬挂于天花板上的O 点，OA 绳竖直，AB 绳水平，OB 与竖直方向夹角60θ
=︒，
在B 上作用一个未知力F ，使A 、B 保持静止，则该未知力的大小可能为（ ）
A. 2mg
B. mg
C.
1
2
mg D.
32
mg 【答案】A 【解析】
【详解】由于OA 绳竖直，对球A 进行受力分析可知，AB 间细绳不存在拉力作用。

当作用在B 上的拉力与OB 方向垂直斜向上时，拉力最小，且最小拉力为
o 2sin 603F mg mg ==
因此作用在B 上的拉力应大于等于3mg ，A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4.如图所示，宇航员在月球上将一小球由倾角为60θ
=︒的
斜面上某点以v 0水平抛出，t 时间后，落到斜面
上；已知月球的半径为R ，万有引力常量为G ，若该宇航员想让该小球成为一个绕月球做匀速圆周运动的卫星，则小球的初速度至少为（ ）
0233v R t
023v R t
02v R
t
0v R
t
【答案】B 【解析】
【详解】由题可知，小球做平抛运动
212
h gt =
0x v t =
tan h x
θ=
整理得
23v g t
=
若小球成为卫星，则
2
mv mg R
= 解得
023v R v t
=
B 正确，ACD 错误。

故选B 。

5.如图所示，一个半径为L 的转盘，盘面与水平面夹角为30θ=︒。

在盘边缘放上一个质量为m 的物体，然后让其随转盘一起绕转盘中心以垂直于圆面的轴做匀速圆周运动，运动过程中物体和圆盘始终保持相对静止，物体和转盘间动摩擦因数为3
2
μ=
，且认为滑动摩擦等于最大静摩擦力。

则下列说法正确的有（ ）
A. 物体由A 到B 过程，机械能守恒
B. 物体由A 到B 过程，摩擦力做功为
3
2
mgL C. 物体到B 1
2
gL D. 12g L
【答案】D 【解析】
【详解】A ．物体由A 到B 过程，动能没变，势能增加，因此机械能增加，A 错误；
B ．物体由A 到B 过程，增加的机械能是通过摩擦力做功，因此摩擦力做的功
o 2sin 30W mg L mgL =⨯=
B 错误；
C ．由于在B 点时
o o sin 30cos30mg mg μ<
因此在B 点速度
零也不会滑下，C 错误；
D ，最容易发生滑动的位置为A 点，因此在A 点最大角速度时
o o 2cos30sin 30mg mg m L μω-=
整理得
12g L
ω=
因此转盘最大的角速度为12
g
L
，D 正确。

故选D 。

6.用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h ，被照射金属的逸出功为0W ，遏止电压为c U 电子的电荷量为e ，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲光的强度大于乙光的强度
B. 甲光的频率大于乙光的频率
C. 甲光照射时产生的光电子初动能均为c eU
D. 乙光的频率为0c
W eU h
+ 【答案】AD 【解析】
根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；选项A 正确；由光电效应方程
12mv 2=hν-W 0，12
mv 2=U c e ，由图可知，甲乙的截止电压相同，故甲乙的频率相同，选项B
错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eU c ，选项C 错误；根据
2
012c mv h W U e ν=-= ，可得0c U e W h
ν+=，选项D 正确；故选AD. 7.如图（a ）所示，在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。

t =0时刻，甲物块以速度v 0=4m/s 向右运动，经一段时间后与静止的乙物块发生正碰，碰撞前后两物块运动的v —t 图像如图（b ）中实线所示，其中甲物块碰撞前后的图线平行，已知甲物块质量为6kg ，乙物块质量为5kg ，则（ ）
A. 此碰撞过程为弹性碰撞
B. 碰后瞬间乙物块速度为2.4m/s
C. 碰后乙物块移动的距离为3.6m
D. 碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6：5
【答案】BC 【解析】
【详解】AB ．由图乙可知，碰前甲的速度
13m/s v =
碰后甲的速度
1m/s v =甲
碰撞过程中动量守恒
1+m v m v m v =甲甲甲乙乙
代入数所据，解得
2.4m/s v =乙
又由于
2221111
+222
m v m v m v >甲甲甲乙乙 碰撞的过程中，损失了机械能，不是弹性碰撞，因此A 错误，B 正确；
C ．由图(b )可知甲的延长线交时间轴于4s t =处，由于图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此
1
2.4(41)
3.6m 2
x =⨯⨯-=乙
C 正确；
D ．在—v t 图像中斜率表示加速度，由图(b )可知，甲物体做减速运动的加速度
211m/s a =
乙物体做减速运动的加速度
220.8m/s a =
因此
11
122232
f m a f m a == D 错误。

故选BC 。

8.如图所示，在倾角30θ=︒的光滑绝缘斜面上存在一有界匀强磁场，磁感应强度B =1T ，磁场方向垂直斜面向上，磁场上下边界均与斜面底边平行，磁场边界间距为L =0.5m 。

斜面上有一边长也为L 的正方形金属线框abcd ，其质量为m =0.1kg ，电阻为0.5R =Ω。

第一次让线框cd 边与磁场上边界重合，无初速释放后，ab 边刚进入磁场时，线框以速率v 1作匀速运动。

第二次把线框从cd 边离磁场上边界距离为d 处释放，cd 边刚进磁场时，线框以速率v 2作匀速运动。

两种情形下，线框进入磁场过程中通过线框的电量分别为q 1、q 2，线框通过磁场的时间分别t 1、t 2，线框通过磁场过程中产生的焦耳热分别为Q 1、Q 2.已知重力加速度g=10m/s 2，则：（ ）
A. 121v v ==m/s ，0.05d =m
B. 120.5q q ==C ，0.1d =m
C. 12:9:10Q Q =
D. 12:6:5t t =
【答案】BCD 【解析】
【详解】A ．匀速运动时，对线框进行受力分析可知
22sin B L v
mg R
θ= 可得
121m/s v v ==
根据机械能守恒
221sin 2
mgd mv θ=
可得
0.1m d =
A 错误；
B ．进入磁场过程中
2
BL E t t
∆Φ==
∆∆ E
I R
=
q I t =⋅∆①
由三式联立得
2
=BL q R
代入数据整理得
120.5C q q ==
结合A 选项可知B 正确；
C ．根据能量守恒定理，第一次进入磁场过程中
21119
2sin 30J 220
Q mg L mv =⨯-=o
第二次由于匀速运动
21
2sin 30J 2
Q mg L =⨯=
o 因此
12910
Q Q = C 正确；
D ．根据动量定理，第一次进入磁场的时间
1sin mg t F t mv θ⋅∆-⋅∆= ②
而
F BIL
=③
将①③代入②代入数据，可得
0.7s
t∆=
接下来匀速运动，离开磁场的时间
0.5s
L
t
v
'==
因此第一次穿过磁场的时间
1
1.2s
t t t'
=∆+=
第二次匀速穿过磁场的时间
2
2 1.0s
t t'
==
因此
1
2
6
5
t
t
=
D正确。

故选BCD。

9.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的实验装置：
(1)在探究加速度与力的关系时，应控制_____（选填“沙和沙桶”或“小车和砝码”）的质量保持不变；
(2)该实验中当满足沙和沙桶的总质量_____小车和砝码的总质量（选填“远大于”或“远小于”）时，可认为沙和沙桶总重力大小等于绳子对小车的拉力大小；
(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是图乙中的____图线（选填“甲、乙、丙”）。

【答案】(1). 小车和砝码(2). 远小于(3). 丙
【解析】
【详解】(1)[1]在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，研究对象是“小车和砝码”，在探究加速度
与力的关系时，应控制“小车和砝码”的质量保持不变。

(2)[2]设轻绳的拉力为F ，加速度为a ，小车和砝码的总质量M ，沙和沙桶的总质量为m ，对小车和砝码受力分析，根据牛顿第二定律有
F Ma =
对沙和沙桶的受力分析，根据牛顿第二定律有
mg F ma -=
联立解得mg
a m M
=+
则拉力
1Mmg mg
F m m M M
=
=++ 当m M =时F mg =，即该实验中当满足沙和沙桶的总质量远小于小车和砝码的总质量时，可以认为沙和沙桶总重力大小等于绳子对小车的拉力大小。

(3)[3]由于没平衡摩擦力，加上一定的拉力后才有加速度，故丙图线符合题意，甲乙图线不符合题意。

故选丙线。

10.某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势E 和总电阻r 。

A.待测干电池两节； B.电压表1V 、2V ，量程均
3V ，内阻很大；
C.定值电阻0R （阻值未知）； D .
电阻箱R ； E.导线若干和开关。

（1）根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图_________。

（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻0R 。

先把电阻箱R 调到某一阻值1R ，再闭合开关，读出电压表1V 和2V 的示数分别为10U 、20U ，则0R =_______（用10U 、20U 、1R 表示）。

（3）实验中调节电阻箱R ，读出电压表1V 和2V 的多组相应数据1U 、2U 。

若测得0 1.2R =Ω，根据实验描绘出12U U -图象如图内所示，则两节干电池的总电动势E =_______V 、总电阻r =________Ω。

（结果均保留两位有效数字）
【答案】 (1).
(2).
2010
110
U U R U - (3). 3.0 (4). 2.4 【解析】 【详解】(1)[1]
(2)[2] 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，0R 两端电压00210U U U =-，电流为10
1
U I R =，根据欧姆定律
02010
0110
U U U R R I U -=
=
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知
21
20
U U U
E r R -=-
变形可得
200
1()U r R ER U r r
+=
- 由图象可知，当10U =时，2 1.0V U =，则有
0 1.2 r R E r r
+⨯= 图象的斜率为
0 2.40 1.52.6 1.0
r R k r +-=
==- 联立解得 3.0V E =， 2.4Ωr =。

11.如图所示，直角坐标系xOy 的第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ，在第四象限内有一半径为R 的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁场的边界刚好与x 轴相切于A 点，A 点的坐标为
(
)
3,0R ，一个质量为m 、电荷量为q 的带负电粒子在A 点正上方的P 点由静止释放，粒子经
电场加速后从A 点进入磁场，经磁场偏转射出磁场后刚好经过与O 点对称的O '点（OA =A O '），匀强磁场的磁感应强度大小为B ，不计粒子的重力，求： (1)P 点的坐标；
(2)粒子从P 运动到O '的时间？
【答案】3R ，22
6qB R mE )；3233BR m m qB π+【解析】
【详解】(1)设P 点的坐标为
)
3R y ，，粒子进磁场时的速度为v 1，根据动能定理有
211
2
qEy mv =
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，如图所示
设粒子做圆周运动的半径为r 1，根据几何关系可知
30AO O '''∠=︒
由题意知
1
13sin 30r r R ︒
+
=
求得
13r =
由牛顿第二定律有
2
111
mv qv B r =
求得
22
6qB R y mE
=
所以P 点坐标为3R ，
22
6qB R mE
) (2)设粒子第一次在电场中运动的时间为t 1，则
1112
y v t =
13
mv qB
= 解得
13BR
t =
粒子在磁场中做圆周运动的周期
2m
T qB
π=
粒子在磁场中运动的时间
213
t T =
解得
223m
t qB
π=
出磁场的时间
313tan 30v r m
t =
=︒
因此总时间
1233233BR m m
t t t t qB π=++=
++
12.如图所示，光滑斜面体ABC 固定在地面上，斜面AB 倾角为37°
，斜面AC 倾角为53°，P 、Q 两个物块分别放在AB 、AC 斜面上，并用绕过斜面体顶端A 处光滑定滑轮的细线连接。

放在AC 斜面上的轻弹簧，一端与Q 相连，另一端与固定在C 点的挡板相连，物块P 、Q 的质量分别为3m 、2m ，弹簧的劲度系数为k ，重力加速度为g ，两斜面足够长。

开始时锁定物块P ，细线刚好拉直，张力为零，现解除物块P 的锁定，已知 sin 37°
=0.6，cos 37°= 0.8： (1)解除锁定的一瞬间，物块P 的加速度大小；
(2)当物块Q 向上运动
165mg
k
的距离时，物块Q 的速度大小； (3)当物块Q 向上运动的距离165mg
k
时，弹簧断开，同时给物块P 一个平行AB 斜面向上的恒定推力F ，此
后细线的拉力为零，且P 、Q 两物块的速度同时减为零，则当物块Q 速度为零时，物块P 克服推力做功为多少。

【答案】(1)9
25
g ；(2)
32125m g k ；(3)
22
84125m g k
【解析】
【详解】(1)解除锁定的一瞬间，设物块P 的加速度大小为a 1，根据牛顿第二定律 对物块P
o 13sin 373mg T ma -=
对物块Q
o 12sin 532T kx mg ma +-=
又
2sin 53kx mg =︒
联立解得
a 1=
925
g (2)由于
2sin 53kx mg =︒
可知开始时弹簧的压缩量，且压缩量
1.6mg
x k
=
当物块Q 向上运动
165mg
k
的距离时，弹簧的伸长量 16 1.6 1.65mg mg x mg k k k
=='-
由此可知，弹簧的弹性势能变化量为零，根据动能定理
o o 2161
(337253)552
mg mgsin mgsin mv k -⨯
=⨯ 可得物块Q 的速度大小
v =
(3) 弹簧断开，同时给物块P 一个平行AB 斜面向上恒定推力后，物块Q 向上做匀减速运动的加速度
2sin 530.8a g g =︒=
物块P 向下做匀减速运动的加速度大小也为a 2.根据牛顿第二定律
2 3sin 373F mg ma -︒=
解得
F =4.2mg
此过程物块Q 沿斜面向上运动的距离
224225v mg x a k
==
物块P 克服推力做功
W =Fx =22
84125m g k
13.以下说法正确的是 。

A. 表面张力使液体的表面有拉伸的趋势 B. 压缩气体，气体的内能不一定增加
C. 当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体分子的平均动能减小
D. 已知阿伏伽德罗常数为N A ，氧气的摩尔质量为M 、密度为ρ，则每个氧气分子的质量为0A
M
m N =
，每个氧气分子的体积为0=
M
V ρ
E. 有两个相距较远的分子甲和乙，设乙分子固定不动，现让甲分子以一定的初速度向乙运动且两分子始终在同一直线上，当甲分子到达r =r 0处时，甲、乙分子系统的分子势能最小 【答案】BCE 【解析】
【详解】A ．表面张力使液体的表面有收缩的趋势，A 错误；
B ．压缩气体，对气体做功，如果气体放出热量，根据热力学第一定律，气体的内能可能增力也可能减小，B 正确；
C ．温度是分子平均动能的标志，当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，C 正确；
D ．已知阿伏伽德罗常数为N A ，氧气的摩尔质量为M 、密度为ρ，则每个氧气分子的质量为0A
M
m N =
，每个氧气分子连同它周围空间的体积为0=M
V ρ
，由于氧气分子距离很大，根据题目，无法求出每个氧气分子
的体积，D 错误；
E ．有两个相距较远的分子甲和乙，设乙分子固定不动，现让甲分子以一定的初速度向乙运动且两分子始终在同一直线上，当0r r > 时分子力为引力，因此当甲分子靠近乙分子的过程中，分子力做正功，分子势能减
小，甲分子到达r =r 0处时，甲、乙分子系统的分子势能最小，E 正确。

故选BCE 。

14.如图所示，气缸开口向上放在水平地面上，缸内有一固定的导热板和一个可自由移动的活塞，开始时导热板上、下封闭气体A 、B 的压强相等、温度均为0T ，A 气柱气体的体积为V B 、气柱气体体积为2V ，已知大气压强为0p ，活塞的质量为m ，活塞的横截面积为S ，气缸足够长，气缸和活塞都是绝热材料制成，给B 气体缓慢加热，当A B 、气体体积相等时，电热丝发出的热量为Q ，重力加速度为g 。

求： （1）当A B 、气体体积相等时，B 中气体的压强多大？
（2）当A B 、气体体积相等时，A B 、两段气体增加的总内能是多少？
【答案】①02mg p S ⎛
⎫+ ⎪⎝⎭；②0mg Q p V S ⎛⎫-+ ⎪⎝
⎭ 【解析】
【详解】①开始时，A B 、中气体的压强
10mg
p p S
=+
对A 气体研究，当气体的体积增大为原来2倍，气体发生等压变化
02V V T T
= 得
02T T =
对B 气体研究，气体发生等容变化，则
12
0p p T T
= 得
21022mg p p p S ⎛
⎫==+ ⎪⎝
⎭
②活塞向上移动过程对外做功为
10mg W p V p V S ⎛
⎫=∆=+ ⎪⎝
⎭
根据热力学第一定律，两部分气体增加的内能
0mg U Q W Q p V S ⎛
⎫∆=-=-+ ⎪⎝
⎭
15.两列简谐横波I 和II 分别沿x 轴方向传播，两列波的波速大小相等，振幅均为5cm ，t =0时刻两列波的图像如图所示，x =-1cm 和x =1cm 的质点刚开始振动，以下判断正确的是
A. I 、II 两列波的频率之比为2：1
B. t =0时刻，P 、Q 两质点振动的方向相同
C. 两列波将同时传到坐标原点O
D. 两列波的波源开始振动的起振方向相同
E. 坐标原点始终是振动加强点，振幅为10cm 【答案】ACD 【解析】
【详解】A ．由图可知1=2cm λ，2=4cm λ，据v f λ=得波速相同时频率与波长成反比，为2:1，则A 正确；
B ．在t =0时由波的传播方向结合平移法知P 点向下振动，Q 点向上振动， B 错误；
C ．两列波的波速相同，由x
t v
=
，知同时传到O 点，C 正确； D ．由平移法知两列波均为起振方向向上，D 正确；
E ．两列波的波峰距离坐标原点的距离为1.5cm 和2cm ，故不能同时到达坐标原点，不是振动加强点，则E 错误。

故选ACD.
16.半径为R 的固定半圆形玻璃砖的横截面如图乙所示，O 点为圆心，O ′O 与直径MN 的垂直。

足够大的光屏PQ 紧靠在玻璃砖的右侧且与MN 垂直。

一束细单色光沿半径方向与O ′O 成θ=30°角射向O 点，光屏PQ 区域出现两个小光斑，其间距为(31)R +。

求： ①此玻璃砖的折射率。

②当θ满足什么条件时，光屏上只剩下一个光斑。

【答案】2；②45° 【解析】
【详解】①光从O 点一部分发生反射，一部分发生折射，设折射角为α ，根据题意可知
cot cot (31)R R R αθ+=
代入数据，整理得
o =45α
根据光的折射定律，可得
sin 2sin n α
θ
=
=②当光在MN 边界发生全反射时，出现一个亮点，由于
1sin 2
C n =
= 解得临界角
o 45C =
因此当入射角
o 45θ≥
时光屏只剩下一个光斑。