2019-2020年高三上学期阶段测试（三）物理试题 Word版含解析.doc

2019-2020年高三上学期阶段测试（三）物理试题 Word版含解析一、单项选择题：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在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法、科学假说法、建立理想模型法、微元法等等下列物理研究方法说法中不正确的是 ( )A根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法。B在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法。C在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法。D在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法。2在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示下列说法正确的是 ( )A宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间B若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球将落到“地面”上C宇航员将不受地球的引力作用D宇航员对“地面”的压力等于零3匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，D为AB的中点，如图所示，已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为16 V、8 V和4 V，一电量为2106 C的正电荷从D点移到C点，电场力所做的功为 ( )A1.6105 J B2106 J C8106 J D3.2105 J4如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子。在水平向左的恒力F作用下从静止开始做匀加速运动。绳子中某点到绳子左端的距离为x，设该处绳的张力大小为T，则能正确描述T与x之间的关系的图象是 （ ）OLFxTOLFxTOLFxTOLFxTFxA B C D5均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OMON2R.已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为 ( )A. B. E C.E D.E二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分.6一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法正确的是 ( )A小球线速度没有变化B小球的角速度突然增大到原来的2倍C小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍 7在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则 （ ）A卫星的动能为mgR/4 B卫星运动的周期为4C卫星运动的加速度为g/2 D卫星运动的速度为 012321345v/m.s-1t/sab8质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其v-t图象如图所示，其中图线b表示物体受到水平拉力作用时的图象，图线a表示物体不受水平拉力时的图象，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是 （ ）A水平拉力等于0.6N B水平拉力等于0.2NC物体与水平面间的动摩擦因数等于0.2D物体与水平面间的动摩擦因数等于9位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（ ）Aa点和b点的电场强度相同B正电荷从c点移到d点，电场力做正功C负电荷从a点移到c点，电场力做正功D正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，电势能先减小后增大 三、简答题：本题分必做题（第10、11 题）和选做题（第12题）两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.必做题10（10分）小明通过实验验证力的平行四边形定则。（1）F1= 3.30 N、F2 =3.85 N和F3=4.25N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如题右图（中）所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物，用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如题图（右）所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为_.（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些？_（填写选项前的字母）A橡皮舫的长度与受到的拉力成正比B两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较大C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.11（8分）利用右图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示s（m）0.5000.6000.7000.8000.9000.950t（ms）292.9371.5452.3552.8673.8776.4s/t（m/s）1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_ _；t（s）0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.001.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0（2）根据表中给出的数据，在右图给出的坐标纸上画出图线；（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=_ _m/s2（保留2位有效数字）12. 选做题本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，请注意将所选题目前的 涂黑并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分.A（选修模块3-3） （12分）（1）（4分）（凤凰台百校联考A）下列说法中不正确的是 A第一类永动机无法制成是因为它违背了能量守恒定律B教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动C地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计，已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低D随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终不能达到绝对零度pTOabcd（2）（4分）（凤凰台百校联考A）若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的是 (填“ab”、“bc”或“cd”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)KAB（3）（4分）如图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g。（1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；（2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。B（选修模块3-4）（12分）（1）（4分）（1）下列说法中正确的有 A光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的B变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率y/cm10-10OMx/m1 2 3 4 5 6（2）（4分）如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图已知 ，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为 ；则在时间内，质点M通过的路程为 m （3）（4分）光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30时，光线的传播方向改变了多少度？C（选修模块3-5）（12分）（1）（4分）下列说法中正确的是 A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能产生3种不同频率的光子D卢瑟福依据极少数粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型（2）（4分）如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U若此时增加黄光照射的强度，则毫安表 （选填“有”或“无”）示数若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表 （选填“有”或“无”）示数（3）（4分）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为多大？四、计算题：本题共3小题，共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13（15分）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tan图象，g=10m/s2。求：（1）若小球作平抛运动的初速度v0和斜面的倾角已知，则小球触碰到斜面的时间t是多少？（2）本题小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0多大；（3）实验中发现超过60后，小球将不会掉落在斜面上，斜面的长度L是多大。14（16分) 一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球向下运动到最远点B。试求：（1）此过程中电场力做功WAB和A、B两点的电势差UAB；（2）匀强电场的场强大小；（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小。15（16分）如图所示，固定斜面的倾角30，物体A与斜面之间的动摩擦因数为=，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为4kg，B的质量为2kg，初始时物体A到C点的距离为L=1m.现给A、B一初速度v0=3m/s使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求此过程中：（1）物体A沿斜面向下运动时的加速度大小；（2）物体A向下运动刚到C点时的速度大小；（3）弹簧的最大压缩量和弹簧中的最大弹性势能江苏省高邮中学高三年级阶段测试（三）参考答案1D解析：A、为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B正确；B、在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，故C正确；C、在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故D正确；D、质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故D错误。小结：在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习2D解析：7.9 km/s是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9 km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即，其中m为小球的质量，故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故B错误；宇航员受地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球作圆周运动的向心力，否则宇航员将脱圆周轨道，故C错；因宇航员受的引力全部提供了向心力，宇航员不能对“地面”产生压力，处于完全失重状态，D正确。小结：关键理解第一宇宙速度，以及知道太空舱中的人、物体都处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动3A解析：由匀强电场特点可知，D点电势为V，故，将正电荷由D点移到C点，电场力所做的功为小结：考查匀强电场的特点和电场力做功的求解。4B分别以整根绳和右段绳为对象用牛顿第二定律，设整段绳的质量为m，则右段绳的质量为，可解得。小结：要写出函数。5B解析：由于M点的场强大小为E，它的大小相当于圆心为O的带电量为2q整个球壳在M点产生的场强减去右半个带电量为q的球壳在M点产生的场强，而这右半个带电量为q的球壳在M点产生的场强变是我们要求的N点的场强的大小，故，故，所以B是正确的。小结：关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系6ABC。解析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变为原来的一半，根据v=r，则角速度增大到原来的2倍故A、B正确；当悬线碰到钉子后，半径是原来的一半，线速度大小不变，则由分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍故C正确；根据牛顿第二定律得：悬线碰到钉子前瞬间：T1-mg=得，T1=mg+；悬线碰到钉子后瞬间：T2-mg=，得T2=mg+2由数学知识知：T22T1故D错误小结：解决本题的关键要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，以及知道在本题中悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变7AB。解答：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设地球质量为M、卫星的轨道半径为r，则= 忽略地球自转的影响有=mg 联立得：v=，卫星的动能 Ek=mgR，故A正确，D错误卫星运动的 周期 T=4，故B正确设卫星的加速度为an，则有=m an联立得：an=，故C错误小结：本题关键根据人造卫星的万有引力充当向心力，以及地球表面物体的重力等于万有引力列两个方程求解8BD。解析：A、由图知：a图表示加速度为aa=m/s2的匀减速运动，b图表示加速度为ab=m/s2m/s2的匀减速运动；故根据牛顿第二定律，a受到合外力0.2N，b受到合外力0.4N；图线a表示物体不受水平拉力时的图象，所以摩擦力为0.2N，水平拉力为0.2N，故A错误B正确；根据，故C错误，D正确小结：本题关键先由图象得到运动情况，求出加速度后，根据牛顿第二定律求出合力，再受力分析，得到各个未知力9CD解析：电场线的疏密可以表示电场的强弱，可见A错误；正电荷从c点移到d点，电场力做负功，负电荷从a点移到c点，电场力做正功，所以B错误，C正确；正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力先做正功，后做负功，但整个过程电场力做正功，D正确。小结：用好等势面电势相等的“等效性”把相应点移到关键位置。10解析：（1）根据平行四边形定则求F2与F1的合力，作图如下，根据图中给出的标度得出F1和F2的合力大小是4.70N（2）过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的方向相同，由于缓慢地移动N，根据平衡条件得Fa、Fb的大小关系为Fa=Fb（3）橡皮筋上拉力大小为，故两次受到的拉力相同，橡皮筋第2次的长度较长，故A错误，B正确；两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故C错误；从开始缓慢地移动N，橡皮筋受到的拉力增大，从图3中发现两次实验记录的轨迹间距在增大，所以两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大，故D正确；故选：BD（4）根据小明的上述实验探究，对验证力的平行四边形定则实验注意事项有橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋（或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧）本题关键知道合力与分力遵循平行四边形定则，知道缓慢地移动可以看成物体处于平衡状态，掌握平衡条件的应用11（1）=-t+vt 或 ( 2分)（2）图线是直线。(3分)（3）2.0(3分)解析：设滑块经过光电门甲的速度为v0，由匀变速直线运动规律，s=(v0+vt)t/2， vt =v0+ at联立解得=-t+vt。图线的斜率等于，由图线可知，其斜率等于1.0，所以滑块加速度的大小为a=2.0 m/s2。12-A（1） B （4分） （2）ab ；（ 2分） 增加 （2分）（3）解：设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，解得 由于气体的温度不变，则内能的变化，由能量守恒定律可得12-B（1）AD （2）向下 0.3m （3）15 12-C（1）BD （2）无 有 （3）13（15分）解析：（1）根据平抛运动规律有竖直方向：，水平方向：x=v0t 又得 （5分）（2）x=v0t= 由图知：=0.2，解得：v0=1m/s （5分）（3）当斜面倾角=60时，设斜面长度为L，有：Lsin60，Lcos60=v0t，联立解得L=m （5分）14（16分） 解析：(1)小球由AB过程中，由动能定理：mgLsin60+WAB0 （ 4分 ）得WAB-mgLsin60 （ 2分 ）所以 （ 2分 ）(2) （ 4分 ）(3)小球在AB间摆动，由对称性知，B处细线拉力与A处细线拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有TAEqmg所以TBTAmg （4分）或在B处，沿细线方向合力为零，有TBEqcos60mgcos30mg。15. （16分） （1）a=2.5m/s2 （4分） (2)A和斜面间的滑动摩擦力f2mgcos ，物体A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有：v=2m/s. （4分）(3)从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理，f2x03mv2，x =0.4m（4分）弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有Epmgx2mgxsin fx因为mgx2mgxsin 所以EpfxmvmgL.=6J（4分）