浙江省杭州市2020届高三物理上学期期中试题[含答案]

浙江省杭州市2020届高三物理上学期期中试题

考生须知：

1.本卷满分100分，考试时间90分钟；

2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字；

3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；

4.考试结束后。只需上交答题卷。

选择题部分(共48分)

一、选择题I(共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。)

1.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动人类社会的进步。以下说法正确的是

A.牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论

B.元电荷e的数值为1.6×10－16C，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出

C.卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法

D.开普勒利用行星运动的规律，并通过“月－地检验”，得出了万有引力定律

2.下列说法正确的是

A.根据公式I＝q/t可知，I与q成正比，I与t成反比

B.公式W＝UIt适用任何电路，Q＝I2Rt适用纯电阻电路

C.电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能越多

D.把小量程的电流表改装成电压表要串联一个阻值较大的电阻

3.2018年5月2日，港珠澳大桥沉管隧道最后接头成功着床。如图所示是6000吨重的“接头”由世界最大单臂全旋回起重船“振华30”安装的情景。“接头“经15分钟缓慢下降15米的过程中，其机械能的改变量△E，所受重力的平均功率p，起重机对重物做的功W，(不考虑空气阻力)表述正确的是

A.机械能的增加量△E＝9×107J，P＝1×106W，W＝9×107J

B.机械能的增加量△E＝9×108J，P＝6×107W，W＝9×108J

C.机械能的减小量△E＝9×108J，P＝1×106W，W＝－9×108J

D.机械能的减小量△E＝9×107J，P＝6×107W，W＝－9×107J

4.斜面固定在水平面上，一小球沿斜面向上做匀减速运动，运动过程中依次经过A、B、C 三点，最后恰好到达点D其中AB＝12m，BC＝8m，从A点运动到B点与B点运动到C的两个过程的速度变化量都是－2m/s，下列说法正确的是

A.小球的加速度大小为2m/s2

B.小球运动到B点的速度大小为10m/s

C.AD两点的距离为24.5m

D.小球从C点运动到D点的时间为2s

5.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b，外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态，若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则

A.绳OO'的张力也在一定范围内变化

B.物块b一定受到5个力作用

C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D.物块b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右

6.A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，A卫星运行的周期为T1，轨道半径为r1；B卫星运行的周期为T2，下列说法正确的是

A.B卫星的轨道半径为

2

3

1

1

2

T

r

T

?? ???

B.A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能

C.在发射B卫星时候，发射速度可以小于7.9km/s

D.某时刻卫星A、B

在轨道上相距最近，从该时刻起每经过12

12

TT

T T

－

时间，卫星A、B再次相

距最近

7.如图甲所示，a、b是一条竖直电场线上的两点，一带正电的粒子从a运动到b的速度－时间图象如图乙所示，则下列判断正确的是

A.b点的电场方向为竖直向下

B.a点的电场强度比b点的大

C.粒子从a到b的过程中电势能先减小后增大

D.粒子从a到b的过程中机械能先增大后减小

8.如图所示为质量m＝75kg的滑雪运动员在倾角θ＝37°的直滑道上由静止开始向下滑行

的v－t图象，

图中的OA直线是t＝0时刻速度图线的切线，速度图线末段BC平行于时间轴，运动员与滑道间的动摩擦因数为μ，所受空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则

A.滑雪运动员开始时做加速度增大的加速直线运动，最后匀速运动

B.t＝0时刻运动员的加速度大小为2m/s2

C.动摩擦因数μ为0.25

D.比例系数k为15kg/s

9.风速仪结构如图(a)所示，光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住，已知风轮叶片转动半

径为r ，每转动n 圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间△t 内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片

A.转速逐渐减小，平均速率为8πnr /△t

B.转速逐渐减小，平均速率为4πnr /△t

C.转速逐渐增大，平均速率为4πnr /△t

D.转速逐渐增大，平均速率多8πnr /△t

10.如图所示，将透明长方体放在空气中，矩形ABCD 是它的一个截面，将a 、b 两种单色细光束射入到P 点，入射角为θ＝45°，12

AP AD ＝，若a 光折射后恰好射至AD 面上，b 光从CD 面射出，则

A.在介质中b 光比a 光速度大

B.a 光在介质中的折射5n ＝

C.若要a 光束在AD 面上发生全反射，θ角的范围应满足

42ππθ≤＜

D.改变入射角θ的大小，b 光一定可以从AD 面射出 二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)

11.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a 波上某质点P 的运动方向如图所示，则下列说法正确的是

A.两列波具有相同的波速

B.此时b 波上的质点Q 正向下运动

C.在P 质点完成30次全振动的时间内Q 质点可完成20次全振动

D.若b 波的周期为T ，则Q 质点从图位置第一次到波谷时间56

t T =

12.如下列几幅图的有关说法中正确的是

A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，若a 光能使某金属发生光电效应，则采用b 光照射也一定能发生光电效应

B.图丙表示LC 振荡电路充放电过程的某瞬间，根据电场线和磁感线的方向可知电路中电流强度正在减小

C.图乙是铀核裂变图，其核反应方程为

2351141921920563603U n Ba Kr n +→++，若该过程质量亏

损为△m，则铀核的结合能为△m c 2

D.图丁中的P 、Q 是偏振片。当P 固定不动缓慢转动Q 时，光屏上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波

13.如图所示甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a 、b 、c 三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是

A.若乙光为绿光，甲光可能是紫光

B.若甲光为绿光，丙光可能是紫光

C.若乙光光子能量为 2.81eV，用它照射由金属构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

D.若乙光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

14.一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示)，以此时为t＝0时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系。如图b所示图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两速度大小v1＞v2。已知传送带的速度保持不变。则下列判断正确的是

A.若物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则μ＞tanθ

B.0～t1内，物块沿皮带向下运动，t1～t2内沿皮带向上运动，t2时刻回到原位置

C.0～t2内，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大

D.0～t2内，传送带对物块做的功等于物块动能的减少量

非选择题部分

三、实验题(共18分，15题6分，16题6分，17题6分)

15.某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”。实验中，将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器，小车碰到制动装置前，砝码和砝码盘尚未到达地面，现通过分析小车位移与速度的变化关系来探究合外力对小车所做的功与速度变化的关系，把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带。

(1)图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B，C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图乙所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，则打B点时刻小车的瞬时速度v B＝ m/s(结果保留两位有效数字)。

(2)实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示，若仅根据该图形状某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是。

A.W∝v

B.W∝v2

C.W∝1/v

D.W∝v3

(3)在本实验中，能不能用一条橡皮筋代替细线连接小车进行操作，为什么？(假设仅提供一条橡皮筋，实验其他装置和条件不变) 。

16.为准确测绘小灯泡的伏安特性曲线利用如下器材设计了甲、乙两个电路。

A.小灯泡(额定电压为2.5V，额定电流为0.3A)；

B.电流表A1(量程0～0.6A，内阻约2Ω)；

C.电压表V(量程0～3V，内阻约10kΩ)；

D.滑动变阻器R1(0～5Ω，3A)；

E.直流电源E(约为3V)；

F.开关、导线若干。

(1)实验电路选择。(填甲或乙)

(2)如图丙是利用欧姆表测定小灯泡的电阻Ω。

(3)按照实验测得的伏安特性曲线如丁图中的1曲线，考虑误差因素，真实的伏安特性曲线更接近曲线。

17.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长，实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可。

A.将单缝向双缝靠近

B.将屏向靠近双缝的方向移动

C将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝

(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x，则单色光的波长λ＝；

(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长 mm(结果保留3位有效数字)

四、计算题(共36分，18题10分，19题12分，20题14分)

18.某同学设计了一款儿童弹射玩具，模型如图所示，PB段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD段是半径为R的四分之三圆弧弯杆，DE段是长度为2R的水平杆，与AB杆稍稍错开。竖直标杆内装有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m的小球。每次将弹簧的长度压缩至P点后锁定，设PB的高度差为h，解除锁定后弹簧可将小球弹出，在弹射器的右侧装有可左右移动的宽为2R的盒子用于接收小球，盒子的两侧最高点M、N和P 点等高，且M与E的水平距离为x，已知弹簧锁定时的弹性势能E P＝9mgR，小球与水平杆的动摩擦因数μ＝0.5，与其他部分的摩擦不计，不计小球受到的空气阻力及解除锁定时的弹性势能损失，不考虑伸缩竖直杆粗细变化对小球的影响且管的粗细远小于圆的半径，重力加

速度为g。求：

(1)当h＝3R时，小球到达管道的最高点C处时的速度大小v C；

(2)在(1)问中小球运动到最高点C时对管道作用力的大小；

(3)若h连续可调，要使该小球能掉入盒中，求x的最大值？

19.如图甲所示，在同一水平面上，两条足够长的平行金属导轨MNPQ间距为L＝0.15m，右端接有电阻R＝0.2Ω，导轨EF连线左侧光滑且绝缘，右侧导轨粗糙，EFGH区域内有垂直导轨平面磁感应强度B＝4T的矩形匀强磁场；一根轻质弹簧水平放置左端固定在K点，右端与质量为m＝0.1kg金属棒a接触但不栓接，且与导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，弹簧自由伸长时a棒刚好在EF处，金属棒a垂直导轨放置，现使金属棒a在外力作用下缓慢地由EF 向左压缩至AB处锁定，压缩量为x0＝0.04m，此时在EF处放上垂直于导轨质量M＝0.3kg、电阻r＝0.1Ω的静止金属棒b；接着释放金属棒a，两金属棒在EF处碰撞，a弹回并压缩弹簧至CD处时速度刚好为零且被锁定，此时压缩量为x1＝0.02m，b棒向右运动，经过t＝0.1s从右边界GH离开磁场，金属棒b在磁场运动过程中流经电阻R的电量q＝0.2C。设棒的运动都垂直于导轨，棒的大小不计，已知弹簧的弹力与形变量的关系图象(如图乙)与x 轴所围面积为弹簧具有的弹性势能。求：

(1)金属棒a碰撞金属棒b前瞬间的速度v0；

(2)金属棒b离开磁场时的速度v2；

(3)整个过程中电阻R上产生的热量Q R。

20.如图所示，质量为m电荷量为q的带负电的粒子从O点以大小为v0的速率沿与水平线ON 夹角为θ(90°≥θ＞0°)的方向射入I圆形磁场，经偏转能平行于ON进入Ⅳ区真空区域，已知粒子的比荷q/m＝1×104C/kg，I区圆形磁场半径R＝0.5m，磁感应强度大小B1＝1T。(不计带电粒子的重力和带电粒子之间的相互作用)

(1)求粒子的初速度v0的大小；

(2)控制Ⅱ区磁场B2的大小，使得粒子第一次射出该磁场时，速度方向与ON夹角都为45°，求B2与θ的关系；

(3)在第2小题的条件下，仅分析θ＝90°的粒子射入圆形磁场，当该粒子进入Ⅱ区磁场时，立即在Ⅳ区加上竖直向上，场强大小E＝5×103N/C的电场，粒子能打在水平线ON上的D点，D点与N点距离L＝2m，若粒子在Ⅲ，Ⅳ区运动过程中不再回到Ⅱ区磁场。求Ⅲ区磁场磁感应强度大小B3。