湖北省黄冈市2020届高三物理上学期新起点考试试题（含解析）

1 湖北省黄冈市湖北省黄冈市 20202020 届高三物理上学期新起点考试试题 含解析 届高三物理上学期新起点考试试题 含解析 一 选择题一 选择题 本大题共本大题共 1010 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4040 分 其中分 其中 1 1 6 6 题为单选题 只有一项题为单选题 只有一项 是符合题目要求的 选对的得是符合题目要求的 选对的得 4 4 分 选错的得分 选错的得 0 0 分分 7 7 1010 为多选题 有多项符合题目要求 为多选题 有多项符合题目要求 全部选对的得全部选对的得 4 4 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 2 2 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分 分 1 关于光电效应 下列说法正确的是 a 入射光的频率低于截止频率时才会发生光电效应现象 b 在光照条件不变的情况下 随着所加电压增加 光电流会一直增加 c 光电子的最大初动能不仅与入射光的频率有关 还与光电管两端所加电压有关 d 光电效应现象揭示了光的粒子性 答案 d 解析 详解 a 由光电效应规律 当v v0时才会发生光电效应 故 a 错误 b 当电流达到饱和光电流时 电压增大 电流不变 故 b 错误 c 由光电效应方程 ek hv w0 光电子的最大初动能与电压无关 故 c 错误 d 光电效应说明 了光不是连续 而是一份一份的 提示了光的粒子性 故 d 正确 2 一辆从高速公路服务区驶出的小汽车以 90km h 的速度并入高速公路行车道向前行驶 司 机突然发现前方约 100m 处有一辆正打开双闪的小汽车 以约 45km h 的速度缓慢行驶 司机 发现无法变道的情况后 经 3s 的反应时间开始刹车 刹车加速度大小约为 5m s2 则两车相 距最近的距离约为 a 47mb 53mc 15md 63m 答案 a 解析 详解 设经过t时间后 两车速度相等 即 112 va ttv 9045 5 3 3 63 6 t 解得 后车的位移 5 5st 11 1121 1 2 xvtvvtt 解得 前车的位移 1 121 875mx 2 22 68 75mxv t 所以两车相距最近距离为 min21 100m46 875m47mxxx a 47m 与计算结果相符 故 a 正确 b 53m 与计算结果不符 故 b 错误 c 15m 与计算结果不符 故 c 错误 d 63m 与计算结果不符 故 d 错误 3 随着科技的发展 人类对外太空的探索不断深入 研究人员在某未知天体上做如下实验 将质量为 2kg 的物体竖直悬挂在弹簧秤上 稳定时 在赤道处弹簧秤读数为 10n 在南北极 处弹簧秤读数为 12n 如果该未知天体受到其它天体的影响 其自转周期变为原来的 10 9 则该物体在赤道上的重力约为 a 10nb 12nc 10 4nd 9 5n 答案 c 解析 详解 物体在赤道处弹簧秤读数为 10n 即 10nmg 2 22 4gmm mg mr rt 物体在南北极处弹簧秤读数为 12n 即 2 12n gmm r 该未知天体自转周期变为原来的 则 10 9 2 22 4gmm mg mr rt 联立解得物体在赤道处的重力 10 38n10 4nmg a 10n 与计算结果不符 故 a 错误 b 12n 与计算结果不符 故 b 错误 3 c 10 4n 与计算结果一致 故 c 正确 d 9 5n 与计算结果不符 故 d 错误 4 某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告 如图所示 若水柱截面为s 水流以速v 垂直射到墙面上 之后水速减为零 已知水的密度为p 则水对墙面的冲力为 a b sv 2 sv c d 2 2 sv 2 sv 答案 b 解析 详解 设t时间内有v体积的水打在钢板上 则这些水的质量为 m v svt 以这部分水为研究对象 它受到钢板的作用力为f 以水运动的方向为正方向 由动量定理 有 ft 0 mv 即 f sv2 mv t 负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反 由牛顿第三定律可知 水对钢板的冲 击力大小也为 sv2 a 与结论不相符 选项 a 错误 sv b 与结论相符 选项 b 正确 2 sv c 与结论不相符 选项 c 错误 2 2 sv 4 d 与结论不相符 选项 d 错误 2 sv 5 如图甲所示 将阻值为r 5 的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上 电流随时间变化的 规律如图乙所示 电压表 电流表均为理想电表 下列说法正确的是 a 电压表两端读数为2 5v b 电阻r消耗的电功率为1 25w c 若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生 如图丙所示 当线圈的转速提升 一倍时 电流表的示数为 1a d 图乙交变电流与图丁所示电流比较 接同一电阻的发热功率之比为 1 2 答案 d 解析 详解 a 由图可知 电流的最大值im 0 5a 则电压的最大值 um im r 0 5 5v 2 5v 那 么电压的有效值u 1 25v 1 77v 故 a 错误 2 b r上的电功率p ui 0 625w 故 b 错误 2 u r 2 1 25 2 5 c 转速增倍 电流也增倍 则电流的最大值变 1a 有效值变为a 则电流表读数为 2 2 a 故 c 错误 2 2 d 由有效值的概念可得丁的有效值为 0 5a 则乙与丁的有效值之比为 1 根据p i2r 2 可知 发热功率之比为 1 2 故 d 正确 6 如图所示 在光滑的水平面上宽度为l的区域内 有一竖直向下的匀强磁场 现有一个边 5 长为a a l 的正方形闭合线固以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动 穿过磁场后速度刚 好减为 0 那么当线圈完全进入磁场时 其速度大小 a 大于b 等于 0 2 v 0 2 v c 小于d 以上均有可能 0 2 v 答案 b 解析 详解 通过导线的电荷量 e qitt rr a 由于线框进入和穿出磁场过程 线圈磁通量的变化量相等 则进入和穿出磁场的两个过程通 过导线框横截面积的电量q相等 由动量定理得 线框进入磁场过程 0 biat mvmv 线框离开磁场过程 0biatmv 由于 则 qit 0 baq mvmv baqmv 解得 0 2 v v a 大于 与计算结果不符 故 a 错误 0 2 v b 等于 与计算结果结果一致 故 b 正确 0 2 v 6 c 小于 与计算结果不符 故 c 错误 0 2 v d 以上均有可能 不符合题意 故 d 错误 7 如图甲所示 质量为m的小环套在一根与水平方向成的直杆上 质量为m的重物通过轻 绳与小环相连 运动中轻绳始终保持竖直 如图乙中 将同样的装置套在另一根与水平方向 夹角为的直杆上 m与m一起运动 且轻绳与杆始终垂直 甲图中轻绳拉力为t1 环与杆 的摩擦为 乙图中轻绳拉力为t2 环与杆的摩擦为f2 则下列说法正确的是 1 f a t1 mg b t1 mg 0 1 sinfmm g cos 1 f c t2 mgcos f2 0d t2 mg f2 m m g sin 答案 ac 解析 详解 ab 甲图中m受力时竖直方向 运动沿杆方向 加速度为零 m做匀速直线运动 据 平衡条件t1 mg 对整体沿杆方向重力的分力等于摩擦力 有 1 m m gsinf 故 a 正确 b 错误 cd 乙图中 m 受力竖直向下的重力及垂直于杆的拉力 运动沿杆的方向 所以有 沿绳子方 向合力为零 故 2 tmgcos 物块 m 的合力为重力沿杆方向的分力 据牛顿第二定律 2 mgsinma 解得 7 2 agsin 故小环不受杆的摩擦力作用 所以 2 0f 故 c 正确 d 错误 8 下列关于回旋加速器说法正确的是 a 不同比荷的粒子可以在同一回旋加速器中同时加速 b 加速电压越大 带电粒子最终获得的动能越大 c 不考虑粒子的质量随速度增大的变化 带电粒子的最大动能与加速电压无关 d 回旋加速器中 粒子的速率和半径一次比一次大 但周期保持不变 答案 cd 解析 详解 a 当带电粒子在磁场中做圆周运动周期与交变电场周期相同时 才能加速粒子 比 荷不同的粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期不同 故 a 错误 bc 依据最大动能表达式 222 2 k b q r e m 可知 最大动能与加速电压无关 故 b 错误 c 正确 d 回旋加速器中的粒子在圆周运动过程中 一次一次经过电场加速 半径变大 但周期 2 m t qb 保持不变 故 d 正确 9 金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中 圆盘中央和边缘各引出一根导线 与套 在铁芯上部的线圏 a 相连 套在铁芯下部的线圈 b 引出两根导线接在两根水平导轨上如图所 示 导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中 下列说法正确的是 8 a 圆盘顺时针加速转动时 ab棒将向右运动 b 圆盘顺时针减速转动时 ab棒将向右运动 c 圆盘逆时针减速转动时 ab棒将向右运动 d 圆盘逆时针加速转动时 ab棒将向右运动 答案 bd 解析 详解 a 由右手定则可知 圆盘顺时针加速转动时 感应电流从圆心流向边缘 线圈 a 中 产生的磁场方向向下且磁场增强 由楞次定律可知 线圈 b 中的感应磁场方向向上 由右手 螺旋定则可知 ab棒中感应电流方向由a b 由左手定则可知 ab棒受的安培力方向向左 ab棒将向左运动 故 a 错误 b 同理可知 若圆盘顺时针减速转动时 则ab棒将向右运动 选项 b 正确 c 由右手定则可知 圆盘逆时针加减速转动时 感应电流从圆心流向边缘 线圈 a 中产生的 磁场方向向上且磁场减弱 由楞次定律可知 线圈 b 中的感应磁场方向向上 由右手螺旋定 则可知 ab棒中感应电流方向由a b 由左手定则可知 ab棒受的安培力方向向左 ab棒 将向左运动 故 c 错误 d 同理可知 若圆盘逆时针加减速转动时减速转动时 则ab棒将向右运动 选项 d 正确 10 如图所示 x轴上方关于y轴对称放置的两块足够大平行金属板a b带有等量异种电荷 其中b板接地 两板间有平行x轴方向的匀强电场 坐标原点 o 位置有一粒子源 可以在平 面内向各个方向发射速度大小为v0 质量 带电量相同的带负电的粒子 不计粒子重力 其 中沿 x 轴负方向的粒子恰好不打到a板上 则下列说法正确的是 a 由于b板接地 故b板带负电 a板带正电 9 b 所有能打到b板的粒子动能都相同 c 打到b板的粒子中 用时最长的粒子所用时间是用时最短的粒子的 倍 32 2 d 将a b对称向y轴靠拢 则一定有粒子能打到a板 答案 bcd 解析 详解 a 带负电粒子滑x轴负向减速 故电场方向沿x轴负方向 b a b带正电 故 a 错误 b 所有打到b板的粒子初动能相同 电场力做功同 末动能相同 故 b 正确 c 用时最短的粒子滑x轴正向运动 用时最长的粒子沿 轴负方向运动 由图象可得 maxmin 12 21tt 故 c 正确 d 当a b向y轴靠拢时 板上电荷量不变 e不变 粒子运动不变 故沿x轴负方向的粒子 能打到a板 故 d 正确 二 非选择题二 非选择题 包括必考题和选考题两部分 第包括必考题和选考题两部分 第 1111 1515 题为必考题 每个试題考生都必须作题为必考题 每个试題考生都必须作 答共答共 4545 分 第分 第 16 1716 17 为选考题 考生根据要求作答 每题为选考题 考生根据要求作答 每题 1515 分 分 11 某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时 选用如下器材 钉有白纸的方木板 细 绳及绳套 一根橡皮筋 直尺 两个弹簧测力计 1 下列实验要求中 不正确的是 a 弹簧测力计使用前要校零 b 拉细线方向应与木板板面平行 c 用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时 只需将橡皮筋拉到同一长度 10 2 某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时 发现测力计示数不相同 在没有其他弹簧測力计可 选的情況下 如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验 对本实验是否有影响 填 有 无 答案 1 c 2 无 解析 详解 1 a 弹簧测力计实验前要教零 故 a 正确 b 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 故 b 正确 c 两次拉橡皮筋时 需将橡皮筋结点拉到同一位置 o 这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力 的效果相同 故 c 错误 本题选不正确的 故选 c 2 在两个力拉橡皮筋时 先测一个力 保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变 用测力 计测另一个细绳的拉力即可 当测力计示数偏大 三个力f1 f2及f都成比例变大 对实验 无影响 12 实验室中有一灵敏电流计 其满偏电流 为了将其改装成量程为 3v 的电压表 100 ai 现备有如下器材测量灵敏电流计的内阻 rg a 待测灵敏电流计 g b 电阻箱r 0 999 9 c 电源e1 1 5v d 电源e2 3 0v e 电源e3 4 5v f 滑动变阻器r1 0 20k c 滑动变阻器r2 0 40k h 滑动变阻器r3 0 10 i 校准电压表 v0 0 3v j 开关两只及导线若干 实验步骤如下 按如图所示电路图连接好电路 断开开关 s2 闭合开关 s1 调节滑动变阻器 使电流表满偏 保持滑动变阻器阻值不变 闭合开关 s2 调节电阻箱 r 使电流表半偏 1 为了减小测量误差 电源应选 填e1 e2 e3 滑动变阻器应选 填 11 r1 r2 r3 2 若步骤 中电阻箱读数r 180 0 则电流计rg 3 现要将灵敏电流计改装为量程 3v 的电压表 应串联电阻r 4 请在方框中画出改装后的电压表 v 的校准电路 并在图中标明所选器材 答案 1 2 3 4 5 2 e 2 r 180 0 29 82k 解析 详解 1 1 2 本实验中r越大 相对误差越小 故滑动变阻器选r2 再根据满偏电流 及所列的器材的规格来选择电源 当电流表满偏时 63 2 100 1040 10 v4v mm ui r 所以电源选 3v 的e2 如果选e3 则要使滑动变阻器提供 45k 的电阻 但器材中没有 2 3 当r远大于rg 时 可认为回路中电流不变 则有 g0 180rr 3 4 此时 2 2 g 30k e r i 伏特表内阻 vgg 30k ru i 应串联的电阻 vg 29 82k r rr 4 5 校表电路中的如图选e2 可能路电压小于 3v 不能保证 3v 的电压校对 故电源应 选e3 滑动变阻器应选r3 校准电路如图所示 12 13 如图所示 质量为m 1kg 的物块放在粗糙水平地面上 物块与水平地面之间的滑动摩擦 系数为 0 5 某时刻物块在与水平方向成 37 的拉力f 10n 的作用下 由静止开始向 右运动 经时间t1 2s 时撤去拉力f g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 撤去拉力f时物块的速度大小 2 物块从静止开始到最后停止的过程中运动的位移大小 答案 1 2 1 12 vm s 26 4xm 解析 详解 1 设 0 2s 时间内 物体运动的加速度为 正压力为 2s 末的速度为 1 a 1n f 1 v 向右为正方向 则 11 cos37 n ffma 1 sin37 n fmgf 11 1 vat 由 解得 1 12m sv 2 设 0 2s 时间内的位移为 撤掉拉力到停止的位移为 总位移为x 1 x 2 x 2 11 1 1 2 xat 2 mgma 2 221 20a xv 13 12 xxx 由 解得 26 4mx 14 如图所示 荧光屏 mn 与x轴垂直放置 荧光屏所在位置的横坐标x0 40cm 在第一象限 y轴和 mn 之间存在沿y轴负方向的匀强电场 在第二象限有半径 r 10cm 的圆形磁场 磁感 应强度大小 b 0 4t 方向垂直xoy平面向外 磁场的边界和x轴相切于 p 点 在 p 点有一 个粒子源 平行于坐标平面 向x轴上方各个方向发射比荷为 1 0 108c kg 的带正电的粒子 已知粒子的发射速率v0 4 0 106m s 不考虑粒子的重力粒子间的相互作用 求 1 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径 2 若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上 求电场强度的最小值 答案 1 2 0 1mr 5 min 4v10 me 解析 详解 1 粒子在磁场中做圆周运动 其向心力由洛伦兹力提供 即 2 0 0 v qbvm r 则 6 0 8 4 10 m0 1m 100 4 mv r qb 2 由于 r r 所以所有粒子从右半圆中平行 x 轴方向进入电场进入电场后 最上面的粒 子刚好从 q 点射出电场时 电场强度最小 粒子进入电场做类平抛运动 水平方向上 0 0 4mx v t 竖直方向 14 22 11 0 2m 22 qe yatt m 联立解得最小强度为 5 4 10 v me 15 如图 光滑绝缘底座上固定两竖直放置 带等量异种电荷的金属板a b 间距略大于 l 板间电场强度大小为e 方向由a指向b 整个装置质量为m 现在绝缘底座上施加大小 等于qe的水平外力 运动一段距离l后 在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块 电荷量为q 质量为m 不计一切摩擦及滑块的大小 则 1 试通过计算分析滑块能否与a板相撞 2 若滑块与a板相碰 相碰前 外力f做了多少功 若滑块与a板不相碰 滑块刚准备返 回时 外力f做了多少功 答案 1 恰好不发生碰撞 2 3qel 解析 详解 1 刚释放小滑块时 设底座及其装置的速度为v 由动能定理 2 1 2 qelmv 放上小滑块后 底座及装置做匀速直线运动 小滑块向右做匀加速直线运动 qema 当两者速度相等时 小滑块位移 2 1 2 v xl a 绝缘底座的位移 2 xl 2 故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移 21 x xx l 15 刚好不相碰 2 由 1 分析可知 滑块与a板恰好不相碰 整个过程绝缘底座位移为 3l 则 3 3w flqel 答 1 通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞 2 滑块与a板不相碰 滑块刚准备返回时 外力f做功为 3qel 16 下列说法正确的是 a 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒内分子无规则运动的反映 b 分子势能随分子间距増大而减小 随分子间距减小而增大 c 封闭气体的压强是由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的 d 一个固体在导热性上呈现各向异性 说明该固体一定是单晶体 e 液体的表面张力是由于液体表面分子间作用力表现为引力所致 答案 cde 解析 详解 a 布朗运动是液体分子无规则运动的反映 故 a 错误 b 分子势能在r r0处最小 故 b 错误 c 封闭气体的压强由于气体分子对容器壁频繁碰撞而产生的 故 c 正确 d 各向异性是单晶体的特性 故 d 正确 e 当分子间距大于 r0 液体表面分子间有引力 宏观表现为液体表面张力 故 e 正确 17 夏天天降暴雨 导致城市内涝 如图所示为某城市下水管道中側面剖面图 由于井盖上 的泄水孔因故堵塞 在井盖与水面之间封闭一定气体 当下水道内水位不断上升时 井盖可 能会不断跳跃 设井盖质量m 25kg 圆柱形竖直井内水面面积s 0 25m2 图示时刻井盖到 水面间距h 2m 此时封闭气体压强与外界大气压强相等 若环境温度不变 已知 求 5 0 1 0 10 pap 2 10m sg 16 1 从图示位置开始 水面上涨多少后井盖第一次跳起 2 设井盖下落后 封闭气体的压强又变为p 求井盖第一次跳起逸出的空气与原来空气质 量之比 1 2 m m 答案 1 2 0 02m 1 2 1 101 m m 解析 详解 1 设第一次跳跃后 水面距离井盖距离为h2 气体逸出时压强为 20 mg pp s 由玻意耳定律 1 122 p hsp h s 解得 1 21 2 1 98m p hh p 上升高度 12 0 02mhhh 2 井盖第一次跳跃后 水面距井盖距离为h2 气体压强为p0则 02112 20 11 1 p hmhh mp hh 又 1 122 p hsp h s 17 则 00 121 22 0 1 101 mg pp mpp s mg mp p s 答 1 从图示位置开始 水面上涨 0 02m 后井盖第一次跳起