山东青岛市2020届高三物理上学期期末试卷（Word版附答案）

高三教学质量检测 物理试题 2020．01 本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，将第 I 卷选择题的正确答案选项填 涂在答题卡相应位置上，考试结束，将答题卡上交，考试时间 90 分钟，满分 100 分。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用 2B 铅笔和 0.5 毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试 科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。 2．第 I 卷每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试题卷上。 3．第Ⅱ卷必须用 0．5 毫米黑色签字笔(中性笔)作答，答案必须写在答题卡各题目指定区 域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案； 不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。 第 I 卷(选择题 共 40 分) 一．单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格 的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气( )具有放射性，氡 222 衰变为钋 218( )的 半衰期为 3.8 天，则氡 222 衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小 87．5％需要的时间 分别为 A．电子，11.4 天 B．质子，7.6 天 C．中子，19 天 D． 粒子，11.4 天 2．如图，为 LC 振荡电路中电容器极板上所带电量随时间变化的 图象，下面判断正确的 是 A．t1 时刻，振荡电路中的电流最大 B．t2 时刻，电容器 C 两极板间电势差最大 C．t3 时刻电感线圈三中磁场的磁感应强度正在减小 D．从 t4 到 t5 过程中，磁场能逐渐转化为电场能 3．如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为 2.25eV，则下面有关说法正确的 222 86 Rn 218 84 Po α q t—是 A．处于基态的氢原子能吸收 13.0eV 的光子后跃迁至 n=3 能级 B．大量处 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 5 种不同频率的光 C．用处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效 应 D．用大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最 大初动能为 10.5eV 4．2019 年 8 月 11 日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。 台风“利奇马”登陆时的最大风力为 11 级，最大风速为 30m／s。某高层 建筑顶部广告牌的尺寸为：高 5m、宽 20m，空气密度 =1.2kg／m3，空 气吹到广告牌上后速度瞬间减为 0，则该广告牌受到的最大风力约为 A．3.9×103N B．1.2×105N C．1.0×104N D．9.0×l04N 5．如图，实线为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形，虚线是该波在 t=0.20s 时刻的波形，则此列波 的波速可能为 A．25m／s B．20m／s C．35m／s D．55m／s 6．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴 时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水 滴，a、b 是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条 是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是 A．a 光线是红光，b 光线是紫光 B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳 明亮 ρC．a 光在水滴中的传播时间比 b 光在水滴中的传播时间长 D．遇到同样的障碍物，a 光比 b 光更容易发生明显衍射 7．如图，垂直纸面放置的金属棒用绝缘丝线悬挂在 O 点，金属棒的质量 m=0.1Kg、 长度 L=0.5m，棒中通有垂直纸面向里的电流。在竖直面内加上匀强磁场，金属棒平 衡时丝线与竖直方向间夹角 ，棒中电流强度 I=2A，重力加速度 g=10m／s2。 关于所加磁场，下面判断正确的是 A．磁场的方向可能垂直丝线向右上方 B．若所加磁场的磁感应强度大小 B=0.8T，那么磁场的方向是唯一确定的 C．若所加磁场的方向与丝线平行，那么磁场的磁感应强度数值最小 D．只要所加磁场的磁感应强度大小确定，丝线上的拉力大小也就唯一确定 8．在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间 实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的 6．6 倍。假设将来地球的自转 周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为 A．5 小时 B．4 小时 C．6 小时 D．3 小时 二．多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 个选项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但环全的得 2 分，选错或不选得 0 分。 9．如图(a)，为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图(b)所示的正弦 交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，电压表为交流 电表，设变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。当变压器 副线圈输出电压的瞬时值大于 5000V 时，就会在点火针两 端间引发火花进而点燃燃气，则 A．闭合 S，加在变压器原线圈上正弦交流电压的有效值为 50V B．某交流发电机要产生与图(b)相同频率的交流电，其线圈 在磁场中的转速为 100 转／秒 C．闭合开关 S，电压表的示数为 V D．变压器原、副线圈的匝数 n1、n2 须满足 n2>100n1 时，才能实现点火 10.如图，匀强电场中等腰直角三角形 ABC， ，D 为 AB 边中点，电场方向 与△ABC 所在平面平行，规定 B 点的电势为 0。将电荷量 q=—6×10-6C 的点电荷从 A 点移到 030θ = 25 2 2AB BC cm= =B 点，电场力做了—2.4×10-5J 的功，再将电荷从 B 点移到 C 点，电场力又做了 1.2×10-5J 的 功，则 A．点电荷 q 在 D 点具有的电势能为—1.0×10-5J B．A 点的电势为 4V C．该匀强电场的场强大小为 ，方向垂直于 CD 连线指向 B 点 D．将△ABC 绕 B 点顺时针旋转，无论转过多大的角度，A、C 两点电势 都不会相等 11．第 24 届冬季奥林匹克运动会，将于 2022 年 2 月 4 日在北京和张家口联合举行，北京也 将成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城 市。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，如图，跳台滑雪赛道由助滑道 AB、着陆坡 BC、停止区 CD 三部分组成；比赛中，质量为 m 的运动员从 A 处 由静止下滑，运动到 B 处后水平飞出，落在了着陆坡末端的 C 点，滑入停止 区后，在与 C 等高的 D 处速度减为零。B、C 间的高度差为 h，着陆坡的倾角 为 ，重力加速度为 g，不计运动员在助滑道 AB 受到的摩擦阻力及空气阻 力，则 A．A、B 间的高度差为 B．适当调节助滑道 AB 和着陆坡 BC，运动员可以沿与 BC 相切的方向着陆 C．运动员在停止区 CD 上克服摩擦力所做的功为 D．当运动员飞出后，瞬时速度方向与水平方向间的夹角为 时，其离着陆坡 BC 最远 12．如图，MN 和 PQ 是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计， 匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆 ab 垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一 定的质量和电阻。开始时，将开关 S 断开，让金属杆 ab 由静止开始自由下落，经过一段时间， 再将开关 S 闭合，从闭合开关 S 开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能 EK、 加速度 a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间 t 变化的图象可能是 100 5 /V m θ 24tanAB hh θ= 2 11 tanmgh θ  +   θ第 II 卷(非选择题，共 60 分) 三．实验题：本题共 2 小题，共 14 分。 13．(6 分)如图，为探究“加速度与物体受力关系”的实验装置，图中一端带有定滑轮的平直 长木板放在水平桌面上，实验前用铅笔在木板上两个适当位置画上两条与木板垂直的平行刻 线 a、b，并用刻度尺测出两条线间距离 d。开始时将小车(其质量标记为 M)置于长木板上，然 后向轻质砂桶内缓慢加入砂子，直到小车将要开始运动；再将小车移到 a 处，使小车前端与刻 线 a 对齐，然后用天平称量出质量为 m 的砂子，继续添加到砂桶内，释放小车，用停表记录 小车前端到达 b 刻线所用的时间，查知当地的重力加速度为 g。请回答下面问题： (1)小车运动加速度的计算式为 a=__________，小车受到的合力大小 F 可以用__________表示。 (用实验中的测量量表示) (2)为提高实验准确度，减小误差，实验中要保证____________________。 (3) 本 实 验 用 添 加 砂 子 的 方 法 改 变 拉 力 大 小 与 挂 钩 码 的 方 法 比 较 ， 其 优 点 是 __________________。(至少列举一条) 14．(8 分)在学校社团活动中，某实验小组先将一只量程为 300μA 的微安表头 G 改装为量程为 0.3A 的电流表，然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有： 微安表头 G(量程 300 ，内阻约为几百欧姆) 滑动变阻器 R1(0～10 ) 滑动变阻器 R2(0～50 ) 电阻箱 R(0~9999 ) 电源 E1(电动势约为 1.5V) 电源 E2(电动势约为 9V) 开关、导线若干 (1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头 G 的内阻 Rg，实验方法是： A．按图(a)连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端； Aµ kΩ kΩ ΩB．断开 S2，闭合 S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使 G 满偏； C．闭合 S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头 G 的示数为 200 ，记录此时电阻箱的阻值 R0， ①实验中电源应选用_____________，滑动变阻器应选用_________(选填仪器字母代号)； ②测得表头 G 的内阻 Rg=_______，表头内阻的测量值较其真实值______(选填“偏大”或“偏 小”)； (2)实验测得 G 的内阻 Rg=500 ，要将表头 G 改装成量程为 0.3A 的电流表，应选用阻值为 ______ 的电阻与表头 G 并联； (3)实验小组利用改装后的电流表 A，用图(b)所示电路测量未知电阻 Rx 的阻值。测量时电压表 V 的示数为 1.20V，表头 G 的指针指在原电流刻度的 250 处，则 Rx=______ 。 四．计算题：本题共 4 小题，共 46 分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 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。 15．(8 分)如图，劲度系数为 k 的轻质弹簧的下端固定在水平面上，弹簧上端与质量为 m 的物 块相连，开始时物块在 O 处保持静止。现用竖直向下的外力压物块，弹簧始终在弹性限度内， 然后撤去外力，物块开始运动，试证明撤去外力后物块的运动是筒谐振动。 Aµ Ω Ω Ω Ω16．(8 分)在靶场用如图所示的简易装置测量某型号步枪子弹的出膛速度。在平坦靶场的地面 上竖直固定一根高 h=1.25m 的直杆，在杆的顶端放置质量 m1=0.2kg 的实心橡皮球，测试人员 水平端枪，尽量靠近并正对着橡皮球扣动扳机，子弹穿过球心，其他测试人员用皮尺测得橡 皮球和子弹的着地点离杆下端的距离分别为 x1=20m、x2=100m。子弹质量 m2=0.01kg，重力加 速度 g=10m／s2，求该型号步枪子弹的出膛速度大小。 17．(14 分)如图，物流转运中心的水平地面上有一辆质量 M=4kg、长 L=1.4m 的平板小车，在 平板车的右端放有质量 m=1kg 的快件(可视为质点)，快件与平板车间的动摩擦因数 。 物流中心的工作人员要将快件卸到地面上，他采用了用水平力 F 拉小车的方式，重力加速度 g=10m／s2，不计小车与地面间的摩擦阻力，求： (1)要让快件能相对平板车滑动，需要施加的最小水平力 F0； (2)若用 F=28N 的水平恒力拉小车，要将快件卸到地面上，拉力 F 作用的最短时间 t 为多少。 0.4µ =18．(16 分)如图， 轴上方有电场强度为 E 的匀强电场，方向沿 y 轴正向，x 轴下方有垂直纸 面向里的匀强磁场。少轴正半轴上距 O 点 h 处的 A 点置有一粒子源，能沿 x 轴正向一个一个 地先后射出质量均为 m、电荷量各不相同的带负电粒子，且各个粒子射出的初速度相同均为 v0。 已知从粒子源射出的第一个粒子经过 x 轴上的 C 点进入磁场，并通过 O 点第一次离开磁场，O、 C 两点间距离为 2h，不计粒子重力，求： (1)第一个粒子的电荷量 q1； (2)第一个粒子在磁场中的运动时间△t； (3)匀强磁场的磁感应强度是否存在某个值，使后面射出的各个粒子从 x 轴上不同位置进入磁 场后都能回到 A 点，若存在，这个磁感应强度的大小多大? x 高三物理参考答案及评分标准 2020.01 一、单项选择题：（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分．在每小题给出的四个选项中，只 有一个选项是正确的） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C D B A C C B 二、多项选择题：（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分．在每小题给出的四个选项中，有 多个选项是正确的，全部选对得 4 分，选对但不全得 2 分，选错或不选得 0 分） 题号 9 10 11 12 答案 CD BC AD BC 三、实验题（共 2 小题，共 14 分） 13．（6 分）（1） （1 分）、mg（1 分）（2） （2 分）（3）可以比较精确地平衡摩擦 力、可以更方便地获取多组数据、可以更好地保证满足 （2 分） 14．（8 分）（1）① E2（1 分）、R2（1 分）② （1 分）、偏小（1 分）（2）0.5（2 分） （3）4.3（2 分） 四．计算题（本题共 4 小题，共 46 分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 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。） 15．（8 分）参考答案及评分标准： 取竖直向下方向为正方向，以 O 点为原点竖直向下建立 Ox 坐标系，如图示 设物块在平衡位置 O 点，弹簧的压缩量为 x0，有 （2 分） 当物块向下离开 O 点位移为 x 时，有 （3 分） 解得： （2 分） 满足简谐振动的回复力特征，所以物块的运动为简谐振动 （1 分） 16．（8 分）参考答案及评分标准： 设步枪子弹的出膛速度大小为 v0，子弹穿过球后瞬间，橡皮球的速度为 v1，子弹的速度为 v2， 2 2d t M m M m 0 2 R 0mg kx= 0( )F mg k x x= − +回 F kx= −回 O x有 （3 分） （2 分） （1 分） （1 分） 解得： （1 分） 17．（14 分）参考答案及评分标准： （1）当快件刚要相对小车滑动时，拉力 F 最小，有 对快件： （1 分） 对快件及小车整体： （2 分） 解得： （1 分） （2）当撤去拉力 F 后快件刚好能到达小车左端时，拉力 F 作用时间最短，设 F 的最短作用时 间为 tm，F 作用时间内，快件在小车上滑动距离为 L1，撤去拉力 F 时，快件的速度为 v1，小 车的速度为 v2，有 对快件： （1 分） （1 分） 对小车： （1 分） （1 分） 另有 （1 分） 撤去 F 后，有 （2 分） （2 分） 解得： s （1 分） 18．（16 分）参考答案及评分标准： 2 0 1 1 2 2m v m v m v= + 21 2h gt= 1 1x v t= 2 2x v t= 0 1000m/sv = 0mg maµ = 0 0( )F M m a= + 0 20NF = 1mg maµ = 1 1 mv a t= 2F mg Maµ− = 2 2 mv a t= 2 2 1 2 m 1 m 1 1 2 2L a t a t= − 1 2 ( )mv Mv M m V+ = + 2 2 2 1 1 2 1 1 1( ) ( )2 2 2mg L L mv Mv M m Vµ − = + − + m 1t =x y O A v2 B E )α （1）设第一个粒子在电场中运动上的时间为 t1，有 （1 分） （1 分） 解得： （1 分） （2）设第一个粒子到达 C 点时的速度为 v1，速度方向与 x 轴夹角为 ，在磁场中做圆周运动 的半径为 R1，匀强磁场的磁感应强度为 B1，轨迹如图，有 （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） 解得： （1 分） （3）根据运动的对称性，只要后面射出的粒子在磁场中做匀速圆周 运动的圆心在 y 轴上，粒子就能回到 A 点。设后面射出粒子电量为 q2， 在磁场中运动半径为 R2，在电场中运动时间为 t2，磁感应强度为 B2， 射入磁场时速度方向与 x 轴夹角为 ，轨迹如图，有 （1 分） （1 分） （1 分） （1 分） 21 1 1 2 q Eh tm = ⋅ 0 12h v t= 2 0 1 2 mvq hE = θ 2 1 1 2y q Ev hm = 1 0 tan yv v θ = 2 2 2 1 0 1yv v v= + 2 1 1 1 1 1 vq v B m R = 12 sin 2R hθ = 1 1 1 2 mT q B π= 1 2 2 2t T π θ π −∆ = ⋅ 0 3 2 ht v π∆ = α 22 2 1 2 q Eh tm = ⋅ 2 2 2 2y q Ev hm = ⋅ 2 2 2 2 2 2 vq v B m R = 2 0 2sinR v tα = x y O A C B E ）θ O1 v1解得： （1 分） B2 与粒子电荷量 q 无关，所以匀强磁场的磁感应强度 B 存在这个特定值。 2 0 EB v =