安徽省阜阳市三校2020届高三上学期入学考试物理试题（颍上二中等）

颍上二中(合肥十中)2020届高三开学考物理测试卷

一、选择题

1.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是，已知的质量为，的质量为，的质量为，。氘核聚变反应中释放的核能约为（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】氘核聚变反应的质量亏损，则该反应释放的核能为

。

A. 与上述计算结果不符，故A不符合题意；   

B. 与上述计算结果相符，故B符合题意；   

C. 与上述计算结果不符，故C不符合题意；   

D. 与上述计算结果不符，故D不符合题意。

2.如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2。则（   ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

根据万有引力提供向心力，解得，a、b到地心O的距离分别为，所以，A正确。

3.如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动，下列选项正确的是(　　)

A. mambmc B. mbmamc

C. mcmamb D. mcmbma

【答案】B

【解析】

【详解】由题意：a在纸面内做匀速圆周运动，所以；b在纸面内向右做匀速直线运动，所以 ；c在纸面内向左做匀速直线运动所以 ，根据公式可解的：，故B正确，ACD错误。

4.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　)

A. 2－ B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图

由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.

5.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则

A. aa>ab>ac，va>vc>vb

B. aa>ab>ac，vb> vc> va

C. ab> ac> aa，vb> vc> va

D. ab> ac> aa，va>vc>vb

【答案】D

【解析】

【详解】在点电荷电场中，场强大小，由图可知，可得，而带电粒子运动的加速度，则；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a到b，电场力做负功，动能减小，则va>vb，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，则vc>vb，由于，由可得，则va>vc>vb，故选D．

6.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）

A. 30 B. 5.7×102

C. 6.0×102 D. 6.3×102

【答案】A

【解析】

开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的动量，负号表示方向，故A正确，BCD错误；

【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。

7.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　   　）

A. 时物块的速率为

B. 时物块动量大小为

C. 时物块的动量大小为

D. 时物块的速度为零

【答案】A

【解析】

【详解】A、前两秒，根据牛顿第二定律，，则的速度规律为：，则时，速率为，故A正确；
B、时，速率为，则动量为，故B错误；
C、，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，，所以时的速度为，动量为，时速度为，故CD错误。

8. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是

A. 原、副线圈匝数比为9:1

B. 原、副线圈匝数比为1:9

C. 此时a和b的电功率之比为9:1

D. 此时a和b的电功率之比为1:9

【答案】AD

【解析】

【分析】

考查了理想变压器，电功率的计算

【详解】AB．设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为，副线圈两端电压为，故，根据，A正确B错误；

CD．根据公式可得，由于由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确；

9.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是（  ）

A. 磁感应强度的大小为 T

B. 导线框运动速度的大小为

C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】由E–t图象可知，线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01 V，根据E=BLv可知，B=0.2 T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04 N，选项D错误。

10.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（  ）

A. 过程ab中气体一定吸热

B. 过程bc中气体既不吸热也不放热

C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热

D. A、b和c三个状态中，状态 a分子的平均动能最小

E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同

【答案】ADE

【解析】

【详解】试题分析：从a到b的过程，根据图线过原点可得，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高只能是吸热的结果，选项A对。从b到c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，选项B错。从c到a的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项C错。分子的平均动能与温度有关，状态a的温度最低，所以分子平均动能最小，选项D对。b 和c两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据b压强大，可判断状态b单位时间内容器壁受到分子撞击的次数多，选项E对。

考点：分子热运动 理想气体状态方程 气体压强的微观解释

二、实验题探究题

11.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的．

(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字)

【答案】    (1). 从右向左    (2). 0.19    (3). 0.038

【解析】

【详解】（1）[1]小车在桌面上做匀减速运动，故相等的时间内，桌面上连续两水滴的位置会组建减小，故小车在桌面上是从右向左运动的。

（2）[2]已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：

根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得：

，负号表示方向相反。．

【点睛】处理纸带问题，一般是根据匀变速直线运动的推论公式求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小。

12.某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等。

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1” 欧姆档测量，示数如图（a）所示，读数______Ω，据此应选择图中的_______（选填“b”或“c”）电路进行实验。

（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐___填 “增大”“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。

（3）图（d）是根据实验数据做出的U—I图线，由图可判断元件_____（填“X”或“Y”）是非线性元件。

（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，电压表读数为1.00V，结合图（d）可算出E＝______V，r= _____Ω。（结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表）

【答案】（1）10；b

（2）增大；

（3）Y

（4）3.2；0.50

【解析】

【详解】（1）使用多用电表粗测元件X电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω；元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．

（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；

（3）由图象可知，X电阻不变化；而Y所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y是非线性元件；

（4）根据U-I图线得出元件X的电阻；
闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，根据闭合电路欧姆定律列出等式：

解得：E=32V．r=0.50Ω

三、计算题

13.如图，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点：初始时，轻绳处于水平拉直状态。现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离为s。已知b的质量是a的3倍。b与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。求

（1）碰撞后瞬间物块b速度的大小；

（2）轻绳的长度。

【答案】（1）（2）4μs

【解析】

【详解】（1）设a的质量为m，则b的质量为3m，对物块b碰后由动能定理： 解得

（2）a球从水平位置摆下的过程：

ab碰撞的过程：

联立解得：L=4μs

14.如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧一个质量为m，电荷量为+q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失．

（1）小球在A点进入电场时的速度；

（2）小球在C点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为多少；

（3）小球从B点离开圆弧轨道后上升到最高点离B点的距离．

【答案】（1）；

（2）、；

（3）．

【解析】

【详解】（1）对从释放到A点过程，根据动能定理，有：

解得：

（2）对从释放到最低点过程，根据动能定理，有：

 ……①

小球在C点离开电场前瞬间，根据牛顿第二定律，有：

 ……..②

小球在C点离开电场后瞬间，根据牛顿第二定律，有：

……. ③

联立①②③解得：

根据牛顿第三定律，小球在C点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为

（3）从释放小球到右侧最高点过程，根据动能定理，有：

解得：

答：（1）小球在A点进入电场时的速度为；

（2）小球在C点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别为、；

（3）小球从B点离开圆弧轨道后上升到最高点离B点的距离为．

15.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃，汽缸导热。

(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；

(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。

【答案】(1) ，2p0　；(2)上升直到B顶部；（3）1.6p0

【解析】

【详解】(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

①

②

联立①②式得

③

④

(2)打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2( )时，活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得

⑤

由⑤式得

⑥

由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止，此时。

(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300 K升高到T2＝320 K的等容过程中，由查理定律得

⑦

将有关数据代入⑦式得

p3＝1.6p0⑧