河南省许昌市长葛市第一高级中学2020届高三物理质量检测试题

　河南省许昌市长葛市第一高级中学 0 2020 届高三物理质量检测试题

　一、单选题（共 0 10 题；共 0 20 分）

　1.如图所示，一簇电场线的分布关于 y 轴对称，O 是坐标原点，M、N、P、Q 是以 O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中 M、N 在 y 轴上，Q 点在 x 轴上，则（

　）

　A. M 点的电势比 P 点的电势高

　B. OM 间的电势差等于 NO 间的电势差 C. 一正电荷在 O 点时的电势能小于在 Q 点时的电势能

　 D. 将一负电荷由 M 点移到 P 点，电场力做正功 2.在 08 北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在“鸟巢”400m 环形赛道上，博尔特在男子 100m 决赛和男子 200m 决赛中分别以 9.69s 和 19.30s 的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是（

　 ）

　 A. 200m决赛中的位移是100m决赛的两倍

　B. 200m决赛中的平均速度约为 10.36m/s C. 100m 决赛中的平均速度约为 10.32m/s

　 D. 100m 决赛中的平均速度约为 20.64m/s 3.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是（

　 ）

　A. 此介质的折射率等于1.5

　B. 此介质的折射率等于

　C. 入射角小于 45°时可能发生全反射现象

　D. 入射角大于 45°时可能发生全反射现象

　4.如图所示，由同种材料制成，粗细均匀，边长为 L、总电阻为 R 的单匝正方形闭合线圈 MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的有界匀强磁场，磁场两边界成 θ＝45°角。现使线圈以水平向右的速度 ν 匀速进入磁场，则（

　 ）

　A. 当线圈中心经过磁场边界时，N、P 两点间的电势差 U＝BLv B. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力大小 F 安 ＝

　C. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，回路中的平均电功率 ＝

　D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程中，通过导线某一横截面的电荷量 q＝

　5.如图所示，某人从高出水平地面 h 的坡上水平击出一个质量为 m 的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为 L 的 A 穴,不计洞穴的深度，则以下说法正确的是（

　 ）

　A. 球被击出后做平抛运动

　 B. 该球从被击出到落入 A 穴所用的时间大于

　C. 球被击出时的初速度大小为

　D. 球被击出后受到的水平风力的大小为

　6.如图所示，是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图．长征运载火箭将飞船送入近地点为 A、远地点为 B 的椭圆轨道上，B 点距离地面高度为 h，地球的中心位于椭圆

　的一个焦点上，“天空一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道．已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行 n 圈所用时间为 t，万有引力常量为 G，地球半径为 R，则下列说法正确的是（

　 ）

　 A. “天宫一号”在椭圆轨道的 B 点的加速度大于在预定圆轨道的 B 点的加速度 B. “天宫一号”从 A 点开始沿椭圆轨道向 B 点运行的过程中，动能先减小后增大 C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期 D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量 M=

　7.行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，位移随速度变化的关系图象描述正确的是（

　 ）

　 A.

　 B.

　C.

　 D.

　8.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空 110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”轨道平面与地球赤道平面重合，轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，下列说法正确的是（

　 ）

　A. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动 B. “轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍 C. “轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 25 倍 D. “轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救

　9.在长为 50m 的标准游泳池举行 100m 的游泳比赛，参赛运动员从出发至比赛终点的位移和路程分别是（

　 ）

　A. 0m，50m

　 B. 50m，100m

　 C. 100m，50m

　 D. 0m，100m 10.竖直上抛运动中，运用公式 v=v 0 +at 求 t 秒末的速度时，下列说法正确的是（

　）

　 A. 取竖直向上为正方向时，v 0 取正值，a 取正值

　B. 取竖直向上为正方向时，v 0 取负值，a 取负值 C. 取竖直向下为正方向时，v 0 取正值，a 取负值

　D. 取竖直向下为正方向时，v 0 取负值，a 取正值 二、填空题（共 5 5 题；共 0 10 分）

　11.放射性元素具有半衰期，如果将某种放射性元素制成核电池，带到火星上去工作．火星上的温度等环境因素与地球有很大差别，该放射性元素到火星上之后，半衰期________（填“发生”或“不发生”）变化．若该放射性元素的半衰期为 T 年，经过________年，该元素还剩余 12.5%．

　 12.人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有________，通过地磁场对它的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块________，以扰乱鸽子对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。

　 13.如图为一种减震垫，布满了圆柱状相同薄膜气泡。每个气泡内充满体积为 V 0

　 ， 压强为p 0 的气体。现把平板状物品恰好水平放在 n 个完整的气泡上。设被压的气泡不漏气，且气体温度保持不变。当每个气泡的体积压缩了 ΔV 时，其与物品接触面的边界为 S。则此时每个气泡内气体的压强为________，此减震垫对平板物品的支持力为________。

　14.一列简谐横波沿 x 轴向右传播，在 x=1.0m 处有一质点 M．已知 x=0 处质点振动周期为 0.4s，t=0 时刻波形如图所示．则质点 M 开始振动时向________运动（选填“y 轴正方向”或“y 轴负方向”），t=________s 时质点 M 第二次到达波峰．

　15.在高速公路上用超声波测汽车的速度，在某次测量中，该测速装置连接的计算机屏幕上显示如图所示的波形，图中 P 1 、P 2 是测速仪发出的超声波信号，n 1 、n 2 分别是 P 1 、P 2 由汽车反射回来的信号，则汽车测速仪发出的脉冲波频率为________ Hz，汽车接收到的脉冲波的频率为________ Hz．

　三、计算题（共 3 3 题；共 5 35 分）

　16.一辆载货的汽车，总质量是 4.0×103 ㎏，牵引力是 4.8×10 3 N，从静止开始运动，经过 10s前进了 40m．求：

　（1）汽车运动的加速度；

　（2）汽车所受到的阻力（设阻力恒定）

　17.在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次 α 衰变．放射出α 粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R．以 m、q 分别表示 α粒子的质量和电荷量．

　（1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用 Y 表示，写出该 α 衰变的核反应方程．

　（2）α 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．

　（3）设该衰变过程释放的核能都转为为 α 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的质量亏损△m．

　18.真空中存在电场强度大小为 E 1 的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为 v 0

　 ， 在油滴处于位置 A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间 t 1 后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到 B 点．重力加速度大小为 g．

　（1）油滴运动到 B 点时的速度；

　（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的 t 1 和 v 0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度 v 0 做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 B、A 两点间距离的两倍．

　 四、解答题（共 2 2 题；共 0 10 分）

　19.如图所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积 S (cm2 )的 2 倍，且细筒足够长．粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力，此时活塞与汽缸底部的距离 h=12cm，大气压 p 0 =75 cmHg．现把体积为 17S (cm3 )的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸间向的摩擦，求最终活塞下降的距离 x．

　20.简谐横波沿 x 轴传播，M、N 是 x 轴上两质点，如图甲是质点 N 的振动图象．图乙中实线是t=3s 时刻的波形图象，质点 M 位于 x=8m 处，虚线是再过△t 时间后的波形图象．图中两波峰间距离△x=7.0m．求

　①波速大小和方向； ②时间△t．

　 五、综合题（共 2 2 题；共 5 25 分）

　21.一列沿 x 轴传播的简谐横波，在 t=0 时刻的波形如图实线所示，在 t 1 =0.2s 时刻的波形如图虚线所示

　（1）若波向 x 轴负方向传播，求该波的最小波速；

　 （2）若波向 x 轴正方向传播，且 t 1 <T，求 x=2m 处的 P 质点第一次出现波峰的时刻。

　 22.一辆汽车质量是 2×103 kg，由静止开始以额定功率沿平直公路向某一方向运动，经 10s 前进 100m 时达到最大速度．设汽车所受阻力恒定为车重的 0.2 倍，g 取 10m/s2

　 ， 求：

　 （1）汽车行驶的最大速度；

　（2）汽车的额定功率；

　（3）当汽车的速度为 10m/s 时汽车的加速度．

　 答案 一、单选题 1.【答案】

　D

　2.【答案】

　C

　3.【答案】

　B

　4.【答案】

　D

　5.【答案】

　C

　6.【答案】

　D

　7.【答案】

　C

　8.【答案】

　C

　9.【答案】

　D

　10.【答案】

　D

　二、填空题 11.【答案】不发生；3T

　 12.【答案】

　生物磁体；磁石

　13.【答案】

　；

　14.【答案】y 轴正方向；1.1

　 15.【答案】1；1.05

　 三、计算题 16.【答案】

　（1）汽车从静止开始做匀加速运动，则有

　s=

　则得：加速度 a= = =0.8m/s2

　答：汽车运动的加速度是 0.8m/s2 ；

　（2）由牛顿第二定律 F﹣f=ma

　代入得 4800﹣f=4000×0.8 解得 阻力 f=1600N 答：汽车所受到的阻力是 1600N．

　17.【答案】

　（1）由质量数及电荷数守恒可得该 α 衰变的核反应方程为 → + ；

　答：放射性原子核用 表示，新核的元素符号用 Y 表示，则该 α 衰变的核反应方程为 → + ；

　（2）α 粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设圆周运动的速率为 v，则有：

　，

　则圆周运动的周期 ； 那么相当于环形电流在周期 T 内通过的电量为 q，则等效环形电流大小 ； 答：α 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，则圆周运动的周期为 ，环形电流大小为 ；

　（3）因为衰变时间极短，且衰变时内力远远大于外力，故认为在衰变过程中外力可忽略，则有动量守恒，设新核的速度为 v′，则有：mv+Mv′=0；

　由（2）可得：

　，所以， ，则衰变过程使两粒子获得动能 = ； 由于衰变过程，质量亏损产生的核能全部转化为粒子的动能，故衰变过程的质量亏损 ； 答：设该衰变过程释放的核能都转为为 α 粒子和新核的动能，新核的质量为 M，则衰变过程的质量亏损△m 为损 ． 18.【答案】

　（1）设油滴质量为 m，带电荷量为 q，增大后的电场强度为 E 2

　 ， 根据题中条件可以判断电场力与重力方向相反；

　对于匀速运动阶段，有 qE 1 =mg…① 对于场强突然增大后的第一段 t 1 时间，由牛顿第二定律得：qE 2 ﹣mg=ma 1 …② 对于场强第二段 t 1 时间，由牛顿第二定律得：qE 2 +mg=ma 2 …③ 由运动学公式，可得油滴在电场反向时的速度为：v=v 0 +a 1 t 1

　油滴在 B 的速度为：v B =v﹣a 2 t 1

　联立①至⑤式，可得：v B =v 0 ﹣2gt 1 ； 答：油滴运动到 B 点时的速度为 v 0 ﹣2gt 1 ；

　 （2）设无电场时竖直上抛的最大高度为 h，由运动学公式，有：v 02 =2gh…⑥

　根据位移时间关系可得：v 0 t 1 + …⑦ v 1 t 1 ﹣ …⑧ 油滴运动有两种情况：

　情况一：

　位移之和 x 1 +x 2 = ⑨ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑨可得：

　E 2 =E 1 +

　由题意得 E 2 ＞E 1

　 ， 即满足条件 ，即当 或 才是可能的； 情况二：

　位移之和 x 1 +x 2 =﹣

　 ⑩ 联立①、②、③、⑥、⑦、⑧、⑩可得：

　E 2 =E 1 +

　由题意得 E 2 ＞E 1

　 ， 即满足条件 ，即 ，另一解为负，不合题意，舍去． 答：增大后的电场强度的大小为 E 1 + ，t 1 和 v 0 应满足的条件为 或 ；或 E 1 + ；相应的 t 1 和 v 0 应满足的条件为 ． 四、解答题 19.【答案】

　解：以汽缸内封闭气体为研究对象：

　 初态压强

　p 1 ＝p 0 ＝75 cmHg 初态体积

　V 1 ＝2hS 注入水银后，设细圆筒中水银的高度为 L，则有：17S＝LS+x·2S

　所以，末态压强为：p 2 =(p 0 +x+L) 末态体积

　V 2 ＝2(h－x)S 由玻意耳定律可知：p 1 V 1 ＝p 2 V 2

　整理、代入数据并化简得：x2 －104x＋204＝0 解得活塞静止时下降的距离为：x＝2cm，或 x＝102 cm，无意义舍去 20.【答案】解：①由图甲可知周期 T=6s，且质点 N 在 t=3s 时刻向下振动；故由图乙可知，λ=8m，且波向左传播； 故波速大小 ，方向沿 x 轴负向； ②由波向左传播可知，△t 时间波的传播位移为 ；所以，时间 ，n=1、2、3… 答：①波速大小为 ，方向：沿 x 轴负向； ②时间△t 为 ．

　 五、综合题 21.【答案】

　（1）解：当波向 x 轴负方向传播时，由波形图可知该波的波长为 λ=3m

　从 t=0s 到 t 1 =0.2s 过程，波向正方向传播的距离为 （n=0，1，2，···）

　波传播的波速为

　解得 （n=0，1，2，···）

　当 n=0 时波速最小，为

　 （2）解：当波向 x 轴负方向传播时，由波形图可知 t 1 =

　因

　则有

　则波速为 波峰到 P 点的距离为

　P 点第一次出现波峰的时间为

　联立解得

　22.【答案】

　（1）解：从静止开始到达到最大速度的过程中，运用动能定理得：

　 当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大值，

　所以可得：P 额 =Fv m =0.2mgv m

　联列以上两式代入数据解得汽车行驶的最大速度为：v m =20m/s 答：汽车行驶的最大速度是 20m/s

　（2）解：汽车的额定功率为：

　P 额 =0.2mgv m =0.2×2×103 ×10×20W=8×10 4 W 答：汽车的额定功率是 8×104 W

　（3）解：由牛顿第二定律：

　 解得当汽车的速度为 10m/s 时汽车的加速度为

　a=2 m/s2

　答：当汽车的速度为 10m/s 时汽车的加速度是 2 m/s2