湖北省武汉市部分学校2020届高三上学期起点质量监测物理试题

2019~2020学年度

武汉市部分学校新高三起点质量监测

物理试卷

武汉市教育科学研究院命制     2019-9-5

本试題分第I卷（选择題）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分。考试用时90分钟。

★祝考试顺利★

注意亊项：

1.答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答題卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后，用2B铅笔把答趙卡上对应題目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。

3.非选择题的作答：用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答題卡上的非答题区域均无效。

4.选考題的作答：先把所选題目的題号在答题卡指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答題卡上对应的答題区城内，写在试卷、草稿纸和答趙卡上的非答題区城均无效。

5.考试结束，请将本试卷和答題卡一并上交。

第I卷（选择題，共40分）

一、选择题:本题共10小题，毎小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—6題只有一项符合題目要求，第7—10题有多项符合題目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.19世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的徽粒组成的。下列与电子有关的说法正确的是

A. 爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的最大初动能与人射光的频率成正比

B. 电子电荷的精确测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的

C. 卢瑟福认为电子的轨道是量子化的

D. β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子

【答案】D

【解析】

【详解】A. 根据光电效应方程Ekm=hγ-W0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系.故选项A不符合题意.

B. 电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的.故选项B不符合题意.

C. 玻耳认为电子的轨道是量子化的.故选项C不符合题意.

D. β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子.故选项D符合题意.

2.从同一点沿不同方向拋出质量相同的A、B两球，返回同一高度时，两球再次经过同一点，如图所示。如果不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是

A. 在空中运动时小球A速度的变化率大于小球B速度的变化率

B. 小球A在空中运动的时间大于小球B在空中运动的时间

C. A、B两球落地时速度一定相等

D. 两球落地时重力做功的功率可能相等

【答案】B

【解析】

【详解】A.两球在空中运动时，只受重力，加速度为都为g，所以两球在空中运动时速度的变化率相等.故A错误.

B.由图可知，两球在竖直方向上做竖直上抛运动，A球上升的高度大，即A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，所以A球运动的时间长.故B正确.

C.由B分析可知，A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，则A球运动的时间长。根据题意可知两球水平方向距离相等，则A球的水平分速度小于B球的水平分速度，两球在整个运动过程中，机械能守恒，根据运动的合成可知，两球落地时速度不一定相等.故C错误.

D. 由B分析可知，A球的竖直分速度大于B球的竖直分速度，所以两球落地时重力做功的功率A球的大于B球的.故D错误.

3.如图所示是早期发明的一种电流计，它是根据奥斯特现象中小磁针的偏转来计量电流的，缺点是精确度不高、易受外界干扰。接通电流前，位于环形导线中央的小磁针仅在地磁场的作用下处于静止状态，电流计的方位，使环形导线与小磁针共面。当给环形导线通以恒定电流I后，小磁针偏转a角；当给环形导线通以恒定电流kI时，小磁针偏转β角。若已知环形电流圆心处的磁感应强度与通电电流成正比。关于这种电流 计，下列说法正确的是

A. 该电流计测量结果与地磁场的竖直分量有关

B. 该电流计在地球上不同位置使用时，所标刻度均相同

C. 小磁针偏转角满足关系式

D. 小磁针偏转角满足关系式

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图可知，该电流计测量结果与地磁场的水平分量有关.故A错误.

B.在地球上不同位置，地磁场的水平分量可能不同，所以该电流计在地球上不同位置使用时，所标刻度不相同.故B错误.

CD.根据磁场的矢量关系可得：

因为环形电流圆心处的磁感应强度与通电电流成正比，所以有：

故C错误，D正确.

4.C919大型客机是我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，航程可达 4075-5555公里，于2017年5月5日成功首飞。质量为7.2 × 104 kg的某型飞机，起飞 时滑行的距离为2.1×103 m，离地的速度为70 m/s，若该过程可视为匀加速直线运动， 设飞机受到的阻力恒为飞机重力的0.05倍，重力加速度g取10m/s2。飞机在起飞过程中，下列说法正确的是

A. 平均速度为45m/s

B. 加速度大小为1.5 m/s2

C. 在跑道上滑行的时间为60 s

D. 发动机产生的推力为8.4×104N

【答案】C

【解析】

【详解】B.根据

代入数据解得：

故B错误.

C.在跑道上滑行的时间为：

故C正确.

A.根据推论可得平均速度为：

故A错误.

D.根据牛顿第二定律可得：

代入数据解得发动机产生的推力为：

F=1.2×105N

故D错误.

5.如图所示，理想变压器的原线圈连接一个r=9的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16 的电阻，副线圈匝数n2=1000匝。在原线圈上加一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是

A. 若交流电的周期增大，则变压器的输出功率增大

B. 若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小

C. 若触头P向下移动，则流过电阻r的电流减小

D. 当n1=750匝时，电阻R消耗的功率最大

【答案】D

【解析】

详解】A. 输出功率与电压和电阻有关，与周期无关.故A错误.

BD. 设变压器原线圈两端的电压为U1，电流为I1，副线圈两端的电压为U2，电流为I2，则有：

U1=U-I1r

又根据

可得：

根据

联立得

和

则R消耗的功率为

由数学知识可知当

匝

时P有最大值.故D正确，B错误.

C．当出头P向下移动时，原线圈匝数减小，由可知原线圈电流将增大，所以流过电阻r的电流增大.故C错误.

6.如图所示，导轨OPQS的电阻忽略不计，OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M可 在PQS上自由滑动，空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为I先 让OM从OQ位置以角速度ω1沿逆时针方向匀速转到OS位置（过程I）；再将OM固定在OS位置，使整个装置以OQ为轴，以角速度ω2匀速转动90°（过程II）。要使过程I、II回路中产生的热量相同，应等于

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】令OM棒长为L，从OQ位置以角速度ω1沿逆时针方向匀速转到OS位置的过程中，产生的感应电动势为：

回路中产生的热量为：

将OM固定在OS位置，使整个装置以OQ为轴，以角速度ω2匀速转动90°过程中，产生的感应电动势最大值为：

回路中产生的热量为：

联立可得：

故A正确，BCD错误。

7.如图所示，为位于0点的一点电荷电场中的等势线,是连线的中点是连线的中点，AO和BO垂直。在D点由静止释放一个带负电的试探电荷，仅在电场力 作用下，试探电荷沿DA加速运动。下列说法正确的是

A. D点的场强比C点的场强大

B. D点的电势比C点的电势高

C. 带正电的试探电荷从A点沿直线AB移动到B点，电势能先增大后减小

D. 带负电的试探电荷从B点沿BCD移动到D点，电场力一直做负功

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据点电荷场强公式

可知，D点离电荷较近，所以D点的场强比C点的场强大.故A正确.

B.由题意可知场源电荷为负电荷，D点离电荷较近，所以D点的电势比C点的电势低.故B错误.

C. 带正电的试探电荷从A点沿直线AB移动到B点，电场力先做正功后做负功，所以电荷的电势能先减小后增大.故C错误.

D. 带负电的试探电荷从B点沿BCD移动到D点过程中，一直受到电场力的排斥作用，所以电场力一直做负功.故D正确.

8.2019年7月12日〜7月28日，世界游泳锦标赛在韩国光州举行，中国队共收获16枚 金牌、11枚银牌和3枚铜牌，位列奖牌榜榜首。甲、乙两名运动员在长为25m的泳池里训练，甲的速率为v1=1.25 m/s，乙的位置时间图像如图所示。若不计转向的时间，两人的运动均可视为质点的直线运动，则

A. 乙的速率为v2=1.0m/s

B. 若两人同时从泳池的两端出发，经过1min共相遇了3次

C. 若两人同时从泳池的同—端出发，经过6 min共相遇了16次

D. 两人一定不会在泳池的两端相遇

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.在s-t图象中，斜率表示速度，即乙的速率为

故A正确.

B. 若两人同时从泳池的两端出发，甲游到头所用的时间为：

乙游到头所用的时间为：

画出这两人的运行图。图中实线段和虚线段的每个交点表示两运动员相遇了一次，从图上可以看出，甲、乙两运动员在1分钟内共相遇了3次，故B正确。

CD．若两人同时从泳池的同—端出发，甲游到头所用的时间为：

乙游到头所用的时间为：

同理根据B中的方法可知，在100s时，甲乙两人在同一端相遇，且经过6 min共相遇了16次.故C正确，D错误.

9.2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心成功发射第四十六颗北斗导航卫星，进一步提升了北斗系统覆盖能力和服务性能。某人造卫星在赤道平面上绕地球 匀速圆周运动（转动方向与地球自转方向相同），每经过8 h经过赤道上空同一地点，已 知地球自转的周期为24 h，下列说法正确的是

A. 卫星做圆周运动的周期为2.4h

B. 卫星做圆周运动的周期为6 h

C. 如果卫星转动方向与地球自转方向相反，卫星的周期为8  h

D. 如果卫星转动方向与地球自转方向相反，卫星周期为12 h

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.根据题意可知：

代入数据解得：

故A错误，B正确.

CD 如果卫星转动方向与地球自转方向相反，则有：

代入数据解得：

故C错误，D正确.

10.物块A叠放在物块B上，物块B静止于水平桌面上，两个物块质量均为m。已知 A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与桌面之间的动摩擦因数为μ2，且μ1>2μ2>0。将水平外力作用在物块A上，能使A从B上滑落，力的最小值为F1。若将水平外力作用在物块B上，能使A从B上滑落，力的最小值为F2。则

A. F1=μ1mg

B. F1=2（μ1-μ2）mg

C. F2=2（μ1+μ2）mg

D. F2=（2μ1+3μ2）mg

【答案】BC

【解析】

【详解】AB. 将水平外力作用在物块A上时，根据牛顿第二定律，对A有：

对B有：

联立解得：

故B正确，A错误.

CD. 若将水平外力作用在物块B上时，根据牛顿第二定律，对A有：

对B有：

联立解得：

故C正确，D错误.

第II卷（非选择题，共60分）

本卷包括必考题和选考题两部分。第11题〜第16题为必考题，每个试题都必须做答。第17题〜第18题为选考题，根据要求做答。

二、实验题:本题共2小题，第11题4分，第12题6分，共10分。把答案写在答题卡指定 的答题处。

11.如图（a）所示，深度h =15.0cm的套筒竖直倒置，轻质弹簧的上端固定在套筒内，弹簧处于原长时，其下端位于筒内。用测力计钩住弹簧的下端用力竖直向下拉，记录测力计的示数,和露出筒外的弹簧的长度l，为测量弹簧的劲度系数和原长，现在 坐标纸上作出F-l图象，如图（b）所示。则弹簧的劲度系数k=________N/m，弹簧的原长l0 =_______________cm

【答案】    (1). 200    (2). 5.0

【解析】

【详解】[1] [2]根据胡克定律F与l的关系式为：

F=k（l+h-l0）=kl+k（h-l0），

从图象中可得直线斜率为2N/cm，截距为20N，故弹簧的劲度系数为：

k=2N/cm=200N/m

由

k（h-l0）=20N

解得：

l0=5.0cm

12.为测量一段粗细均匀、直径为d、电阻较大的金属丝的电阻率，某同学设计了如图（a）所示的电路，其中MN为金属丝，R0是保护电阻。调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表的示数U，电流表的示数I以及对应的金属丝PN的长度x。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图（b）所示，则金属丝的直径d=______________mm；

（2）在坐标纸上描绘出图线，如图（c）所示。若图线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则金属丝的电阻率ρ=____________（用题目中所给符号表示）；

（3）如果不考虑偶然误差，通过该实验测得金属丝电阻率__________金属丝电阻率的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】    (1). 0.679-0.681    (2).     (3). 等于

【解析】

【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm。

（2）[2]由电路图可知，电压表的示数为：

其中

联立可得：

图线的斜率为

即

（2）[3]由

可知电阻丝的电阻率，与电流表内阻无关，所以该实验测得金属丝的电阻率等于金属丝电阻率的真实值.

三、计算题:本题共4小题，第13题8分，第14题8分，第15题10分，第16题12分，共38 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算 步骤。

13.如图所示，在斜面底端O点正上方P处将小球以初速度竖直向下拋出，经过时间t小球落到O点。若从P点将小球以相同速度水平拋出，以O为圆心调整斜面倾角可使小球仍经过时间t与斜面相碰。不考虑空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取g求

（1）PO之间的距离

（2）斜面倾角θ。

【答案】（1）v0t+（2）45°

【解析】

【详解】（1）如图所示：

小球以v0竖直下抛，由运动学规律，有

h= v0t+

（2）小球平抛，由运动学规律，有

由几何关系

tan +=

联立解得

=45°

14.筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“挾”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球， 筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，为使小球静止，求每根筷子对 小球的压力N的取值范围？已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ（μ<tanθ）最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g。

【答案】≤N≤

【解析】

【详解】筷子对玻璃球的压力太小，玻璃球有下滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向上，如图（a）所示。

玻璃球平衡，有

2Nsin+ 2fcos= mg

f=μN

联立解得

N=

筷子对玻璃球的压力太大，玻璃球有上滑的趋势，最大静摩擦力沿筷子向下，如图（b）所示。

玻璃球平衡，有

2N′sin=mg+ 2f′cos

F′=μN′

联立解得：

N′=

综上，筷子对玻璃球的压力的取值范围

≤N≤

15.自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，它依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动操作下，自动安全地操作机动车辆。在一次自动驾驶车辆道路测试中，两辆汽车在平直路面上同向行驶，甲车在前以v1=6m/s匀速运动，乙车在后以v2=8m/s匀速运动，当两车相距x0=7m时，甲车以a1=1m/s2的加速度匀减速运动直至停止。为了不与甲车相撞，乙车在甲车刹车1s后也开始刹车，求乙车刹车时的最小加速度a2。

【答案】2m/s2

【解析】

【详解】经时间t1=1s，甲车的位移

x1=v1t1-

乙车的位移

x2=v2t1

此时，两车相距

△x′=△x+x1-x2

乙车刹车后，经时间t2，与甲车速度相等。即

v1-a1（t1+t2）= v2-a2t2

此过程中，甲车的位移

x1 ′=（v1-at1）t2-

乙车的位移

x2′=v2t2-

两车刚好不相撞，满足位移关系

△x′=x2′-x1′

联立解得

a=2m/s2

16.如图所示，倾角θ=37°的足够长斜面体固定在水平面上，厚度相同的木板B、C锁定在斜面上，B、C的长度分别为L、0.5L，质量分别为m、0.5m，两板之间的距离为L，与斜面之间的动摩擦因数μ2=0．5。将质量为0．25m的物块A（可视为质点）轻放在B的顶端，同时解除对B的锁定，A、B均从静止开始匀加速直线运动。当B与C碰撞前的一瞬间，解除对C的锁定，此时A恰好滑离B，若B、C碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），重力加速度取g，sin37°=0.6，求

（1）物块A与木板B之间的动摩擦因数μ1；

（2）从开始运动到B、C碰撞，系统因摩擦产生的热量Q；

（3）若B、C碰撞后，B、C整体和A都恰好匀速运动，求A在C上滑行的时间。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1） A在B上滑行，其受力如图（a）

由牛顿第一定律

mAgsin-μ1mAgcos= mAaA

即

aA=（0.6-0.8μ1）g

B受力如图（b）。

由牛顿第二定律

mBgsin+μ1mAgcos-μ2（mA+mB）gcos= mBaB

即

aB=（0.1-0.2μ1）g

由运动学规律

2L=

L=

联立解得

μ1=

（2）A在B上滑行，产生的热量

Q1=μ1mAgcos·L

B在斜而上滑行，产生的热量

Q2=μ2（mA+mB）gcos·L

所以，系统因摩擦产生的热量

Q=Q1+Q2=

（3）B、C碰撞前，A的速度为

vA=

B的速度为

vB=

B、C碰撞，系统动量守恒

mBvB=（mC+mB）v′

B、C整体和A匀速运动，A在C上滑行的时间为：

t=

四、选考题:请考生在第17、18两题中任选一题做答，并用28铅笔在答题卡上把所选题目 的题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选 答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。

17.已知铜的密度为ρ=8.9×103kg/m3，摩尔质量为6.4 × 10 -2 kg/mol，阿伏加德 罗常数NA=6．02 ×1023 mol-1，1m3铜的分子数约为_____________（结果保留2位有效数 字）；铜分子的直径约为_________________m（结果保留1位有效数字）

【答案】    (1). 8.4×1028（8.3×1028同样正确）    (2). 2×10-10（3×10-10同样正确）

【解析】

【详解】[1]铜的摩尔体积为：

1m3铜的分子的质量为：

m=8.9×103kg

1m3铜的分子数约为:

联立可得：

n= 8.4×1028个

[2] 根据

代入数据可得铜分子的直径约为：

d=2×10-10m

18.一定质量的某种理想气体由状态A变化到状态C其有关数据如图所示，且 状态A的温度为T0。已知理想气体的内能U与温度T的关系为U=aT其中a为 正的常量。求

（i）状态C时的温度TC；

（ii）气体由状态B变化到状态C的过程中，放出的热量Q。

【答案】（i）0.3T0（ii）0.3αT0 +0.3p0V0

【解析】

【详解】（i）一
定质量的理想气体由状态A变化到状态C，由理想气体状态方程

=

解得

TC=0.3T0

（ii）气体由状态A变化到状态B，由查理定律

=

解得

TB=0.6T0

气体由状态B变化到状态C，外界对气体做功

W =0.6p0（V0- 0.5V0）= 0.3p0V0

内能的变化

△U=α（TC-TB）=-0.3αT0

由热力学第一定律

W+Q =△U

解得

Q=-0.3αT0 -0.3p0V0

气体由状态B变化到状态C，放出的热量为

Q=0.3αT0 +0.3p0V0

19.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示。质点的横坐标为分别为10 cm、80 cm，此时，质点A已振动了0．2s。下列说法正确的是

A. 经过1.5s，P点第一次到达波峰

B. 波的传播速度为1m/s

C. P点起振时的速度方向沿y轴负方向

D. 0〜0．1 s时间内，质点A振动的速度逐渐增大

E. x=15cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间内通过的路程为52 cm

【答案】ACE

【解析】

【详解】B.根据题意可知波的周期为

T=0.4s

波长

则波速为：

故B错误.

A. 当x=5cm处的波动传到P点时，P点第一次到达波峰，时间

故A正确.

C. 根据图象可知，A点起振方向向下，沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P的起振方向与质点A的起振方向相同，为沿y轴负方向，故C正确.

D. 从0～0.1s时间内，A质点从平衡位置向波峰位置振动，速度逐渐减小，到达波峰处速度为零，故D错误.

E. x=15cm处的质点从开始起振到P点开始起振的时间

则x=15cm处的质点振动的路程

故E正确.

20.洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。

（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得 到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；

（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90° 时，反射光与人射光相比，相位有的变化，即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；

（iii）实验中巳知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）。

【答案】    (1). S经平面镜成的像S′    (2). 暗条纹    (3). 6.33×10-7

【解析】

【详解】（i）[1]根据图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S′  相当于另一个“缝”.

（ii）[2]根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹.

（iii）[3]条纹间距为

根据

代入数据解得：