北京市人大附中2020届高三物理三月质量检测试题（含答案）

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1、第 1 页，共 6 页 人大附中人大附中 2020 届高三物理三月质量检测试题届高三物理三月质量检测试题 第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求 的一项。 1下列说法正确的是 A分子间同时存在着引力和斥力 B分子间距增大时分子引力减小而分子斥力增大 C对于一定量的理想气体，当温度升高时其内能可能保持不变 D对于一定量的理想气体，当体积增大时其内能一定减小 2下列说法正确的是 A射线是高速运动的电子流 B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C天然放射现象的发现揭示了原子可再分 D Bi 210 83 的半衰期是 5 天，100

2、 克 Bi 210 83 经过 10 天会全部发生衰变 3如图所示，直线 OO与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于 N 点。a、b 为两束 不同频率的单色光， 以 45 的入射角射到玻璃砖的上表面， 入射点 A、 B 到 N 点的距离相等， 经折射后两束光相交于图中的 P 点。下列说法正确的是 A在真空中，a 光的传播速度大于 b 光的传播速度 B在玻璃中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 C同时增大入射角(始终小于 90 )，则 a 光在下表面先发生全反射 D对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽 4如图所示，沿波的传播方向上间距均为 1.0m 的六个质点 a

3、、b、c、d、e、f 均静止在各自 的平衡位置。一列简谐横波以 2.0m/s 的速度水平向左传播，t0 时到达质点 a，质点 a 开始 由平衡位置向上运动。t1.0s 时，质点 a 第一次到达最高点。则在 4.0st5.0s 这段时间 内： A质点 c 保持静止 B质点 f 向下运动 C质点 b 的速度逐渐增大 D质点 d 的加速度逐渐增大 5双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运 动。对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是： A质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大 B质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大 C两颗天体做匀速圆周运动的半

4、径相等 D两颗天体中质量大的天体动能较小 ab c d e f 左 第 2 页，共 6 页 O t v tA tB 6一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB 时刻粒子分别经过 A 点和 B 点，A、B 两点的场强大小分别为 EA、EB，电势分别为 A、B， 则可以判断： AEAEB CA=B DAB 7如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上， 斜面固定不动。 质量不同、 形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。 现用外力作用在物块上， 使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则 从

5、撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块： A最大速度相同 B最大加速度相同 C上升的最大高度不同 D重力势能的变化量不同 8A、B 是两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出 粒子，另一个放 出 粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中 a、b 与 c、d 分别表示各粒子的运动轨迹，下 列说法中正确的是： A磁场方向一定为垂直纸面向里 BA 放出的是 粒子，B 放出的是 粒子 Ca 为 粒子运动轨迹，d 为 粒子运动轨迹 Da 轨迹中粒子比 b 轨迹中的粒子动量大 9在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒 精溶液中所含纯油酸的体积为 V，

6、之后又进行了下列操作，其中错误的是： A向浅水盘中倒入约 2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 B将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜 C将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 D将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积 S，再根据 d =V/S 估算出 油酸分子的直径 10 电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用。 图甲为工业上探测物件表面层内部是否存 在缺陷的涡流探伤技术原理图。其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助 探测线圈内电流变化测定涡流的改变， 从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息。 图乙 为一个带铁芯的线圈 L

7、、开关 S 和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线 圈 L 上且使铁芯穿过其中，闭合开关 S 的瞬间，套环将立刻跳起。关于对以上两个应用实例 理解正确的是： A. 能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料 B. 涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象 C. 以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源 D. 以上两个应用实例中的线圈所连 接电源也可以都是稳恒电源 甲乙 A B a b c d 第 3 页，共 6 页 11如图所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面上一质量为 m 的物块受到竖直向下的力 F 的 作用，沿斜面向下以加速度 a 做匀加速运动。则：

8、A若撤去 F，则物块可能沿斜面减速下滑 B若撤去 F，则物块可能沿斜面匀速下滑 C若增大 F，则物块加速下滑且加速度将增大 D若增大 F，则物块加速下滑且加速度将不变 12如图所示，某同学不慎将圆柱形木塞（木塞的中心有一小孔）卡于圆柱 形金属筒的靠 近封闭端底部的位置，为了拿出木塞，该同学将金属筒倒立过来（开口端向下） ，使其由静 止开始沿竖直方向向下做加速运动（加速度值大于重力加速度值） ，此过程中木塞始终相对 金属筒静止，当金属筒速度达到一定值时，金属筒的开口端撞击到桌面，且其速度立即减为 零。 此后木塞沿金属筒壁继续竖直 向下运动， 木塞运动到金属筒口边缘时速度恰好减为零。 若木塞与金属

9、筒壁的摩 擦因数处处相等，则关于金属筒从静止开始运动至木塞运动到金属 筒口边缘速度 减为零的运动过程，下列说法中正确的是： A木塞相对金属筒静止的运动过程中，金属筒对木塞的作用力方向可能竖直向上 B金属筒对木塞的作用力始终做负功 C金属筒速度减为零的瞬间，木塞的动能达到最大 D金属筒撞击桌面后，木塞与金属筒壁摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量 13右图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双 缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情 况下，可以： A将光屏移近双缝 B增大双缝的间距 C更换滤光片，改用频率更小的单色光 D

10、将光源向双缝移动一小段距离 14宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，由各种原子核以及非常少量的电子、光子和中微 子等组成，它可能携带着宇宙起源、天体演化的信息，一直吸引着科学家的关注。宇宙线粒 子的能量范围非常大，有的可以高达 5 1019 eV。宇宙线逃逸出宇宙线源在星际空间中传播 时，会与磁场、星际介质等发生相互作用，导致一系列复杂的物理效应产生。利用空间探测 器可以得到宇宙线在银河系中传播的一些数据，比如：铍 10 铍 9 比（Be10/Be9） ，其中的铍 9 是宇宙线中原有的铍 10 在传播过程中衰变产生的。据此材料，以下叙述正确的是： A宇宙线粒子的能量可以高达 8 1038 J B

11、宇宙线中的电子不会受到星际磁场的影响 C根据 Be10/Be9 可以得到宇宙线在银河系中平均传播时间的相关信息 D根据宇宙线到达探测器时的方向可以得到宇宙线源方位的相关信息 第 4 页，共 6 页 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。 15 （5 分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用了如图所示的“碰撞实验器”验证动 量守恒定律。 （1）实验中，斜槽轨道末端_。 （填选项前的字母） A必须水平 B要向上倾斜 C要向下倾斜 （2） 若入射小球质量为 m1， 半径为 r1； 被碰小球质量为 m2， 半径为 r2。 实验要求 m1与 m2、 r1与 r2的大小关系怎么样？并简要说明理由

12、。 16 （13 分）利用图 2 装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。 A动能变化量与势能变化量 B速度变化量与势能变化量 C速度变化量与高度变化量 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹） 、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列 器材中，还必须使用的两种器材是_。 A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图 3 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连 续打出的点、，测得它们到起始点的距离分别为、。 已知当地重力加速度为， 打点计时器打点的周期为。 设重物的质量为。 从打 点到打点的过程

13、中， 重物的重力势能变化量， 动能变化量。 ABCO A h B h C h gTmO B_ p E_ K E 第 5 页，共 6 页 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。 A利用公式 计算重物速度 B利用公式计算重物速度 C存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D没有采用多次实验取平均值的方法 （5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起 始点的距离， 计算对应计数点的重物速度， 描绘图像， 并做如下判断： 若图像是 一条过原点的直线， 则重物下落过程中机械能守恒。 请你分析论证该同学的判断依据是否正 确。 17 （9 分）

14、小媛同学对某游乐场游乐设施进行了简化研究，如图所示：由半圆形 APB 和直 线 BC 组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径远大于细管内径） ，轨道内壁光滑。已 知 APB 部分的半径 R=0.8m， BC 段长 L=1.6m。 弹射装置将一质量 m=0.2kg 的小球（可视为 质点）以水平初速度 v0从 A 点弹入轨道，小球从 C 点离开轨道水平抛出，落地点 D 离 C点 水平距离为 s=1.6m，桌子的高度 h=0.8m，不计空气阻力，取 g=10m/s2。求： （1）小球水平初速度 v0的大小； （2）小球在半圆形轨道上运动时的角速度 以及从 A 点运动到 C 点的时间 t； （3）小

15、球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力 F 的大小。 18 （9 分）如图，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角(090 )，其中 MN与 PQ 平行且间距为 L，导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。质量为 m 的金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电 路的电阻为 R，某时刻棒的速度大小为 v，从开始运动到该时刻的过程中流过 ab 棒某一横 截面的电量为 q，重力加速度为 g。求： （1）速度大小为 v 时 ab 棒两端的电压； （2）从开始运动到速度为 v 的过程中金属棒下滑的位移大小； （3）有同学尝试求上述

16、过程中金属棒中产生的焦耳热。他的做法是：因 Q=I2Rt，把 q=It 和 E=Blv 代入，得 Q=qBLv。请问这种做法是否正确，并说明理由。 vgt 2vgh Ohv 2_ v h 第 6 页，共 6 页 19 （10 分）为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的 球体。已知地球的质量为 M，半径为 R，引力常量为 G，不考虑空气阻力的影响。 （1）求北极点的重力加速度的大小； （2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为 h，求“天宫二号” 绕地球运行的周期和速率； （3）若已知地球质量 M=6.0 1024kg，地球半径 R=640

17、0km，其自转周期 T=24h，引力常量 G=6.67 10-11N m2/kg2。在赤道处地面有一质量为 m 的物体 A，用 W0表示物体 A 在赤道处 地面上所受的重力，F0表示其在赤道处地面上所受的万有引力。请求出 00 0 FW F 的值（结果 保留 1 位有效数字） ，并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以 忽略地球自转的影响。 20 （12 分）在我们解决物理问题的过程中经常要用到“类比法”，这样可以充分利用已有知 识快速构建物理模型、找到解决问题的途径。 （1）质量为 m、电荷量为 e 的电子在库仑力的作用下以速度 v 绕原子核做匀速圆周运动， 该模型与太阳

18、系内行星绕太阳运转相似， 被称为“行星模型”， 如图 （1） 。 已知在一段时间内， 电子走过的弧长为 s，其速度方向改变的角度为 (弧度)。静电力常量为 k。不考虑电子之间 的相互作用，求出原子核的电荷量 Q； （2）如图（2） ，用一根长为 L 的绝缘细线悬挂一个可看成质点的金属小球，质量为 m，电 荷量为-q。悬点下方固定一个足够大的水平放置的均匀带正电的介质平板。小球在竖直平面 内做小角度振动。已知重力加速度为 g，不计空气阻力。 a.已知忽略边缘效应的情况下，带电平板所产生的静电场的电场线都垂直于平板，静电场的 电场力做功与路径无关。请证明：带电平板所产生的静电场是匀强电场； b.在

19、上述带电平板附近所产生的静电场场强大小为 E，求：金属小球的振动周期 图（1） 图（2） 第 1 页，共 3 页 人大附中人大附中 2020 届高三物理练习参考答案届高三物理练习参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A B D B D B C B B A C C C C 15 （2+3） （1）A； （2）m1大于 m2，r1等于 r2。原因是：若质量 m1小于 m2，碰撞后入射小球会反向运动，由 于摩擦的原因， 小球之后再从仪器边缘平抛的速度和碰撞后的速度并不相同。 若半径 r1与 r2 不等，则碰撞后半径较小的球速度方向不沿水平方向。 16 （2+2+

20、4+2+3） （1）A （2）A B （3）， （4）C （5）该同学的判断依据不正确。 在重物下落过程中，若阻力恒定 ， 根 据 可知图像就是过原点的一条直线。要想通 过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近。 17 （3+3+3） （1） 小球离开轨道后平抛， 由平抛规律， 有 2 1 2 hgt， 0 sv t ， 代入数据， 得 0 4/vm s （2）角速度5/ v rad s R 小球从 A 到 C 做匀速率运动，故运动时间为 0 RL t v ，代入数据，得1.03ts； （3）圆管对小球有两个方向的作用，竖直方向 1 Fmg，水平方向提供小球做圆周运动所 需的

21、向心力。 即 2 0 2 v Fm R ， 故圆管对小球作用力大小为 22 12 FFF， 代入数据， 得： 2 54.47FNN B mgh 2 1 22 CA hh m T hf 2 1 0 2 mghfhmv 2 2() f vgh m 2 vh 2 vh2g 第 2 页，共 3 页 18 （3+3+3） （1）ab 棒两端的电压，因为导轨电阻不计，故路端电压为 0，即 ab 棒两端的电压为 0 （2） 在运动过程中， 由法拉第电磁感应定律， 得 Blx E tt ， EBlx qItt RR ， 解得位移 qR x Bl （3）错误。对于变化的电流，焦耳定律中的 I 应该为有效值。而有

22、效值和运动时间相乘 It 是没有意义的。另外，IR 也不能表示成 Blv。正确的求法应该根据能量守恒求解。 19 （4+3+3） （1）设质量为 m0的物体静止在北极点时所受地面的支持力为 N0，根据万有引力定律和共 点力平衡条件则有 GMm0/R2=N0（1 分） 即质量为 m0的物体在北极点时所受的重力 F=N0=GMm0/R2（1 分） 设北极点的重力加速度为 g0，则 m0g0 = GMm0/R2（1 分） 解得 g0=GM/R2（1 分） （2）设“天宫二号”的质量为 m1，其绕地球做匀速圆周运动的周期为 T1，根据万有引力定律 和牛顿第二定律有 2 1 1 22 1 4 () ()

23、 Mm GmRh RhT （1 分） 解得： T1=2 3 ()Rh GM （1 分） 运行速率 v=2(R+h)/T1= GM Rh （1 分） （3）物体 A 在赤道处地面上所受的万有引力 F0= GMm/R2 对于物体 A 在赤道处地面上随地球运动的过程， 设其所受地面的支持力为 N， 根据牛顿第二 定律有 F0-N=m42R/T2 物体 A 此时所受重力的大小 W0=N= 2 22 4Mm GmR RT 所以 00 0 FW F = 2 2 2 4 mR T Mm G R =3 10-3（2 分） 这一计算结果说明， 由于地球自转对地球表赤道面上静止的物体所受重力与所受地球引力大 小差

24、别的影响很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力与重力大小的区 别。（1 分） 第 3 页，共 3 页 20 （4+4+4） （1） 2 mv s Q ke ； （2）a. 反证法(4 分) 法 1：如图，若存在，则可以引入试探电荷+q，让+q 从 a 点沿矩形路线 abcda(ab 与电场线 平行，bc 边与电场线垂直)运动一周回到 a 点。设 ab 处的场强大小为 E1，cd 处的场强大小 为 E2，根据功的定义，电场力做的总功 Waa=Wab+ Wbc+ Wcd+ Wda=qE1xab+ Wbc+ Wcd+ Wda 其中，Wab=qE1xab，Wcd=qE2xbc=qE2xab

25、，bc 段和 da 段电场力始终与运动方向垂直，故 Wbc=Wda=0， 得 Waa=Wab+ Wbc+ Wcd+ Wda=qE1xab+0+0qE2xab=q(E1E2)xab0 但根据电场力做功的特点，做功与路径无关，故 Waa=0。 上述假设矛盾，故不存在电场线平行但不等间距的静电场。 所以，电场线都垂直平板的情况下，都是平行的，必须等间距，所以该静电场 是匀强电场。 法 2：如图，若存在，则可以引入试探电荷+q，让+q 从 a 点分别沿矩形 abcd(ab 与电场线平 行，bc 边与电场线垂直)的 abc 和 adc 运动到 c 点。设 ab 处的场强大小为 E1，cd 处的场强 大小

26、为 E2，根据功的定义，路径 abc 和 adc 电场力做的功分别为 Wabc=Wab+ Wbc，Wadc=Wcd+ Wda 其中，Wab=qE1xab，Wcd=qE2xbc=qE2xab，bc 段和 da 段电场力始终与运动方向垂直，故 Wbc=Wda=0， 得 Wabc=Wab+ Wbc=qE1xab+0，Wadc=Wcd+ Wda=0qE2xab 故 WabcWadc 但根据电场力做功的特点，做功与路径无关，故 Wabc=Wadc， 上述假设矛盾，故不存在电场线平行但不等间距的静电场。 所以，电场线都垂直平板的情况下，都是平行的，必须等间距，所以该静电场是匀强电场。 b.电场力： 电 FqE， 等效重力加速度： 电 FmgqEmg g mm ， 小球在库仑力作用下的振动周期：22 LLm T gqEmg 。