安徽合肥市2020年高三第一次教学质量检测物理试题(解析版）.docx

1、合肥市合肥市 20202020 年高三第一次教学质量检测年高三第一次教学质量检测 物理试题物理试题 （考试时间：（考试时间：9090 分钟，满分：分钟，满分：100100 分）分） 注意事项： 1.答题前务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位； 2.答第卷时，每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号； 3.答第卷时，必须使用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求书写工整，笔迹 清晰。 作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出， 确认后再用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔 描清楚。必须在

2、题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草 稿纸上答题无效。 4.考试结束务必将答题卡和答题卷一并上交。 第卷（满分第卷（满分 4040 分）分） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分共 40 分。16 题在每小题给出的四个选项中， 只有一个选项是正确的，710 题有多个选项是正确的。全部选对的得 4 分，选对但不全的 得 2 分，有错选或不答的得 0 分） 1.如图所示，直线 1 和曲线 2 分别是汽车 a 和 b 在同一平直公路 上行驶的位置-时间（x-t）图像，由图像可知 A.在 t1时刻，a、b 两车的运动方向相同 B.在 t2时刻，a、b 两车的运动

3、方向相反 C.在 t1到 t3这段时间内，a、b 两车的平均速率相等 D.在 t1到 t3这段时间内，a、b 两车的平均速度相等 【答案】D 【解析】由图像可知，t1时刻，a、b 两车的运动方向相反；t2时刻，a、b 两车的运动方向相 同；在 t1到 t3这段时间内，物体的位移量相同，时间量相同，故 a、b 两车的平均速度相等 2.图示装置为阅读时使用的角度可调支架， 现将一本书放在倾 斜支架上，书始终保持静止。关于该书受力情况，下列说法正 确的是 A.可能受两个力 B.可能受三个力 C.一定受摩擦力 D.支架下边缘对书一定有弹力 【答案】B 【解析】AB。由题意可知，物体受到重力和弹力作用，

4、由于当物体沿斜面向下的分力作用， 所以物体必然受到一个沿斜面向上的力，以期维持平衡，这个力可时摩擦力，也可以是支架 下边缘对书弹力，也可以是摩擦力和支架下边缘对书弹力的合力。故可能受三个力，四个力 作用。A 错 B 对； C.由于当物体沿斜面向下的分力作用与支架下边缘对书弹力相等时，此时摩擦力不存在，C 错； D.由于当物体沿斜面向下的分力作用， 与向上的摩擦力相等时， 则支架下边缘对书弹力不存 在。 3.如图所示，金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动，金星半径是火星半径的 n 倍，金星质量 为火星质量的 K 倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是 A.金星表面的重力加速度是火星的 n K 倍 B

5、.金星的第一宇宙速度是火星的 n K 倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星大 D.金星到太阳运动的周期比火星大 【答案】C 【解析】A.由 2 R Mm Gmg ，有 22 2 n K RGM RGM g g 金火 火金 火 金 ，故 A 错； B.由 R v m R Mm G 2 2 ，有 n K RGM RGM v v 金火 火金 火 金 ，故 B 错； CD，由图可知，根据“越远越小，越远越慢”可知 C 正确，D 错误。 4.场是物理学中的重要概念。 物体之间的万有引力是通过引力场发生的， 地球附近的引力场 又叫重力场。若某点与地心相距 x，类比电场强度的定义，该点的重力场强度用 E 表

6、示。已 知质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为 R。则能正确反应 E 与 x 关系的图像是 【答案】C 【解析】电场中 F=Eq，类比电场强度定义，当 xR 时，E 引= 2 x F万 =g= 2 x GM ，即在球外 E 引与 x 2成反比； 当 xR 时，由于质量均分布均匀的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，距地心 r 处的引 力场强是有半径为 x 的“地球”产生的。设半径为 x 的“地球”质量为 Mx，则 Mx= M R x x 3 4 R 3 4 M 3 3 3 3 ，则 E引=x GMx 32 R GM r ； 综上 C 选项正确。 5.如图所示，正三角形 A

7、BC 区域内存在的磁感应强度大小为 B，方向垂直其面向里的匀强磁 场，三角形导线框 abc 从 A 点沿 AB 方向以速度 v 匀速穿过磁场区域。已知 AB=2L，ab=L， b=90 o，C=30o，线框 abc 三边阻值均为 R，ab 边与 AB 边始终在同一条直线上。则在线圈 穿过磁场的整个过程中，下列说法正确的是 A.磁感应电流始终沿逆时针方向 B.感应电流一直增大 C.通过线框某截面的电荷量为 6R BL3 2 D.c、b 两点的最大电势差为 3 BLv32 【答案】D 【解析】A.当三角形导线框 abc 从 A 点沿 AB 运动到 B 点时，穿过线圈的磁通量一直增大， 此时线圈产生

8、一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针 电流，故 A 错误； B.根据公式 E=BLv 可知，感应电流先增大后减小，B 错误； C. R BL3 R 2 L3L 2B R =q 2 ，故 C 错误； D.当线框 a 点刚到达 B 点时，线框中的感应电动势BLv3=E，电流 3R BLv3 3R E =I， 所 3 BLv32 I2RUcb，故 D 正确。 6.如图所示，轻弹簧的一端固定在地面上，另一端固定一质量不为零的托盘，在托盘上放置 一小物块，系统静止时弹簧顶端位于 B 点（未标出）。现对小物块施加以竖直向上的力 F， 小物块由静止开始做匀加速直线运动。以弹簧

9、处于原长时，其顶端所在的位置为坐标原点， 竖直向下为正方向，建立坐标轴。在物块与托盘脱离前，下列能正确反映力 F 的大小随小物 块位置坐标 x 变化的图像是 【答案】B 【解析】根据mamg-kxF，有kx-mgmaF，可知 F 随着 x 增大而减小；当 F=m （a+g）时，物块与弹簧脱离，故选 B。 7.如图所示，两等量异种点电荷分别固定在正方体的 a、b 两个顶点上，电荷量分别为 q 和 -q（a0），c、d 为正方体的另外两个顶点，则下列说法正确的是 A.c、d 两点的电势相等 B.c、d 两点的电场强度相同 C.将一正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做负功 D.将一负电荷从 c 点

10、移到 d 点，电势能增加 【答案】BD 【解析】A.由几何关系可知，c 点的电势比 d 点高，A 错误； B.c、d 两点关于 ab 对称，且 ab 电荷量相同，故 c、d 两点的电场强度相同，B 正确; C.将一正电荷从 c 点移到 d 点，电场力做正功，C 错误； D.将一负电荷从 c 点移到 d 点，电场力做负功，电势能增加，D 正确。 8.如图所示，小球 A、B、C 通过铰链与两根长为 L 的轻杆相连，ABC 位于竖直面内且成正三 角形，其中 A、C 置于水平面上。现将球 B 由静止释放，球 A、C 在杆的作用下向两侧滑动， 三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知mm 2 1 m 2

11、1 m CBA ，不计摩擦，重力加 速度为 g。则球 B 由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是 A. 球 B 的机械能先减小后增大 B. 球 B 落地的速度大小为gL3 C. 球 A 对地面的压力一直大于 mg D. 球 B 落地地点位于初始位置正下方 【答案】AB 【解析】A.B 下落时，A、C 开始运动，当 B 落地后，A、C 停止运动，因 A、B、C 三球组 成系统机械能守恒，故球 B 的机械能先减小后增大，A 正确； B.对整个系统分析，有： 2 B mv 2 1 L 2 3 mg，解得：gL3vB，B 正确； C.在 B 落地前，A、C 做减速运动，轻杆对球有向上力作用，故球

12、A 对地面的压力可能小于 mg，故 C 错误； D.因为 A、C 两球质量不相同，故球 B 落地地点不可能位于初始位置正下方，D 错误。 9.如图所示，绝缘细线相连接的 A、B 两带电小球处于在竖直向下的 匀强电场中，在外力 F 作用下沿竖直方向匀速向上运动，A、B 两球 质量均为 m，均带正+q（q0）的电荷，场强大小 E= q mg ，某时刻突 然撤去外力 F，则下列说法正确的是 A.F 的大小为 4mg B.F 撤去的瞬间，A 球的加速度小于 2g C.F 撤去的瞬间，B 球的加速度等于 2g D.F 撤去的瞬间，球 A、B 之间的绳子拉力为零 【答案】AC 【解析】A。对整体进行分析：

13、F=2mg+2Eq，E= q mg ，解得：F=4mg，A 正确； BC. F 撤去的瞬间，对整体进行分析：2mg+2Eq=2maAB，E= q mg ，解得：aAB=2g,故 B 错，C 正确； D.由上述分析，可知球 A、B 之间的绳子拉力不为零。 10.图示水平面上，O 点左侧光滑，右侧粗糙，质量分别为 m、2m、3m 和 4m 的 4 个滑块（视 为指点），用轻质细杆相连，相邻滑块间的距离为 L。滑块 1 恰好位于 O 点，滑块 2、3、4 依次沿直线水平向左排开。现对滑块 1 施加一水平恒力 F，在第 2 个滑块进入粗糙水平面后 至第 3 个滑块进入粗糙水平面前， 滑块做匀速直线运动

14、。 已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦 因素均为，重力加速度为 g，则下列判断正确的是 A.水平恒力大小为 3mg B.滑块匀速运动的速度大小为 5 gL3 C.在第 2 个滑块进入粗糙水平面前，滑块的加速度大小为g 5 1 D.在水平恒力 F 的作用下，滑块可以全部进入粗糙水平面 【答案】AC 【解析】A 在第 2 个滑块进入粗糙水平面后至第 3 个滑块进入粗糙水平面前，滑块做匀速直 线运动，对整体分析则有：0g2mm-F）（，解得：F=3mg，A 正确； B.根据动能定理有： 2 v4m3m2mm 2 1 mgL-FL）（,，解得：v= 5 gL2 ，B 错 误。 C.a4m3m2mmmg-F

15、）（，解得 a=g 5 1 ，C 正确。 D.水平恒力 F 作用下，第三个物块进入粗糙地带时，整体将做减速运动，故滑块不能全部 进入粗糙水平面，D 错误。 第卷（满分 60 分） 二、实验题（共 15 分） 11.（8 分）某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素，设计如图（a）所示的实 验装置， 弹簧左侧固定在挡板 A 上， 处于原长的弹簧右端位于 C， 弹簧与滑块接触但不拴接， 滑块上安装了宽度为 d 的遮光板，轨道 B 处装有光电门。 （1）实验的主要步骤如下： 用游标卡尺测量遮光片的宽度 d，如图（b）所示，d= cm； 将滑块向左压缩弹簧，由静止释放滑块，同时记录遮光片通过光电

16、门的时间 t； 测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离 x； 改变弹簧压缩量，多次重复步骤和。 （2）实验手机的数据并处理如下。 实验小组根据上表数据在x-v2图中已描绘出五个点，请描绘出余下的点并作出x-v2图 像。 根据所作图像，可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 （g 取 10m/s 2，结果保留 两位有效数字）。 【答案】（1）1.650cm；（2）如图；0.048-0.052； 【解析】（1）d=16mm+100.05mm=16.50mm=1.650cm； 12.（7 分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻 已知的电流表，实验中电阻两端电压从零

17、开始调节。 （1）以下电路图符合上述要求的是 ； 请根据所选电路图，完善以下实物图连接。 若电流表的内阻为 RA，金属丝的长度为 L，直径为 d，实验中某次电压表、电流表的示数 分别为 U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为= （用题中字母表示） 【答案】（1）B；（2）如图。（3）（ A 2 R- I U 4L d 【解析】（1）电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电路图选择 内接法，综上选 B； （2）如图。 （3）R A R I U ， S L R， 2 2 d S）（，联立，可解得：）（ A 2 R- I U 4L d 三、计算题（本大题共 4 小题，共 45 分

18、。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13.（10 分）某幼儿园设计的一个滑梯，由于场地大小的限制， 滑梯的水平跨度确定为 4m，如图所示。已知滑梯与儿童裤料之 间的动摩擦因数为 0.4，为使儿童能从滑梯顶端由静止滑下，且 到达地面的速度不超过 2m/s，取 g 等于 10m/s 2。求滑梯高度范围。 【答案】B 【解析】要使得儿童能由静止下滑，必须 1 mgsin 1 mgcos，滑梯的高度4tanh1， 联立解得 h1.6m 设 当 滑 梯 高 度 为 h2时， 小 孩 滑 到 底 端 时 速 度 恰

19、好 为 2m/s ， 由 动能 定 理 有 ： 0-mv 2 1 cos d mgcos-mgh 2 2 22 解得 h2=1.8m 综上，1.6mh1.8m 14. （10 分）图示为深圳市地标建筑平安金融大厦。其内置观光电 梯，位于观景台的游客可 360 o鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到 116 层的 观景台只需 58s，整个过程经历匀加速、匀速和匀减速，匀加速和匀减 速阶段的加速度大小相等，其上行最大加速度为 10m/s。当电梯加速上 升时，质量为 50kg 的人站在置于电梯地板的台秤上时，台秤的示数为 65kg，g 取 10m/s 2，求： （1）电梯加速上升的加速度大小； （2）观景台

20、距地面的高度。 【答案】（1）a=3m/s2；（2）H= 3 1640 m。 【解析】（1）当电梯加速上升时，有 F-mg=ma，代入数据，可解得 a=3m/s2； （2）设匀加速运动高度为 h1，时间为 t，则有 h= 2a v2 ，t= a v ，代入数值解得：h= 3 50 m，t= 3 10 s； 因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移量相同。 故匀速运动时间为 t1，则 t1=T总-2t，高度为 h1=vt1,代入数值解得 t1= 3 154 s，h1= 3 1540 m， 故观景台距地面的高度 H=h1+2h，代入数值解得 H= 3 1640 m。 15.（

21、12 分）如图所示，在直角坐标 xOy 平面内，第一、二象限有平行 y 轴的匀强电场，第 三、四象限有垂直坐标平面的匀强电磁场。一质量为 m、电荷量为 q 的正电粒子，从坐标原 点 O 以大小为 v0，方向与 x 轴正方向成 37 o的速度沿坐标平面射入第一象限，粒子第一次回 到 x 轴时，经过 x 轴上的 P 点（图中未标出），已知电场强度大小为 E，粒子重力不计， sin37 o=0.6，cos37o=0.8。 （1）求 p 点的坐标； （2）若粒子经磁场偏转后，第二次回到 x 轴的位置与坐标原点 O 的距离为 OP 的一半，求磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1）（ 25Eq 24

22、mv2 0 ，0）；（2） 0 2v 5E B ，方向垂直坐标平面向外； 0 6v 5E B ， 方向垂直坐标平面向外 【解析】（1）由运动的独立性可知，粒子运动可以看成沿 y 轴向上先做匀减速后做匀加速 直线运动和 x 轴匀速直线运动合成的。设回到 x 轴过程所需要的时间为 t y 轴： o 0y sin37vv ，加速度 a= m Eq ，时间 t=2 a vy ； x 轴： o 0x cos37vv ，X=vxt 联立上式，可解得 25Eq 24mv =x 2 0 即 p 点的坐标为（ 25Eq 24mv2 0 ，0）； （2）第二次回到 x 轴的位置与坐标原点 O 的距离为 OP 的一

23、半，满足题意得有两种情况。 回到 X 轴时在 O 点右侧。 如 图 所 示 ， 由 几 何 关 系 ， 可 知 轨 迹 半 径 5qE 2mv x 12 5 sin37 x 4 1 R 2 0 o 1 ，由 1 2 0 0 R mv Bqv，解得： 0 2v 5E B ，方 向垂直坐标平面向外； 回到 X 轴时在 O 点左侧 如图所示，由几何关系，可知轨迹半径 5qE 6mv x 4 5 2sin37 2 x x R 2 0 o 2 ）（ ，由 2 2 0 0 R mv Bqv， 解得： 0 6v 5E B ，方向垂直坐标平面向外； 16（13 分）如图所示，质量均为 m 的木块 A、B，静止

24、于 光滑水平面上。A 上固定一竖直轻杆，轻杆上端的 O 点系 一长为 L 的细线，细线另一端系一质量也为 m 的球 C，现 将球 C 拉起使细线水平伸直，并由静止释放。当球 C 第一 次到达最低点时，木块 A 与 B 发生弹性碰撞。求： （1）球 C 静止释放时 A、B 木块间的距离； （2）球 C 向左运动的最大高度； （3）当球 C 第二次经过最低点时，木块 A 的速度。 【答案】（1）L 2 1 ；（2）L 4 1 ；（3）gL 【解析】（1）若 C 到最低点过程中，A、C 的水平位移为 xA、xC。A、C 水平动量守恒。 有： mxC=mxA， xA+xC=L， 联立可解得 xA=L

25、2 1 ， 即球 C 静止释放时 A、 B 木块间的距离为L 2 1 （2）若 C 到最低点过程中，A、C 的速度大小为 vA、vC。对 A、C 水平动量守恒和机械能守 恒，有：mvC=mvA, 2 c 2 A mv 2 1 -mv 2 1 mgL ，解得 vA=vC=gL 因为 A 和 B 质量相等，弹性碰撞过程二者交换速度，则碰撞后 vA=0，vB=gL 当 C 第一次向左运动到最高点时，设 A 和 C 的共同速度为 vAC，对 A、C 有： ACC vmm0mv）（， 2 AC 2 C vmm 2 1 -mv 2 1 0mgh）（，联立，可解得 h=L 4 1 （3）C 第一次到最低点至第二次到最低点的过程中，对 A、C，由水平动量守恒和机械能守 恒，因为 A 和 C 质量相等，二者交换速度，则木块 A 的速度为 vA“=gL，方向水平向左。