江西省抚州市临川区第一中学2020届高三上学期教学质量检测物理试题

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.我国的“长征“系列运载火箭已经成动发射了240多颗不同用途的卫星。火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度。火箱飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火篇获得的最终速度。影响火带最大速度的因素是

A.火箭向后喷出的气体速度

B.火箭开始飞行时的质量

C.火箭喷出的气体总质量

D.火箭喷出的气体速度和火箭始、末质量比

15.一位物理老师用一段铜导线核一块磁铁演奏一曲《菊花台》的视频惊艳网友，网友直呼“史上最牛物理老师”。他是这么做的：在一块木板上固定两颗螺丝钉，用一段铜导线缠绕在两颗螺丝钉之间，扩音器通过导线与两螺丝钉连接。将磁铁放在铜导线旁边，手指拨动铜导线，另一只手握着螺丝刀压着铜导线，并在铜导线上滑动，优美动听的乐曲就呈现出来了。根据上面所给的信息，你认为下面说法正确的是

A.手指拨动铜导线，铜导线的振动引起空气振动而发出声音

B.手指拨动铜导线，使铜导线切割磁感线产生感应电流，电流通过扩音器放大后发声

C.声音的音调变化是通过手指拨动铜导线力的大小来实现的

D.手指拨动铜导线，铜导线中产生直流电流

16.1938年德国化学家、物理学家哈恩等发现用中子轰击铀核的产物中含有中等质量的原子核钡和氪，这种现象称为核裂变，其反应方程为

235

114192

92

05636U n Ba Kr 3X +→++。下列说法正确的是

A.方程中的X为质子

B.方程中的X为电子

C.由方程可得钡核的比结合能比铀核的比结合能大

D.此核反应能自动延续下去，故铀核的体积对于维持核反应是无关紧要的

17.图甲所示电路中，三只小灯泡A、B、C完全相同，R为电容器，线圈L的直流电阻不计，在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在该段时间内

A.副线圈中电流方向不变

B.A、B灯中的电流相等

C.B、C灯中的电流相等

D.三只灯中的电流相等

18.如图所示，竖直面内，两段半径均为R的光滑半圆形细杆平滑拼接组成“S”形轨道，一个质量为m的小环套在轨道上，小环从轨道最高点由静止开始下滑，下滑过程中始终受到一个水平恒力F的作用。重力加速度为g，则小环下滑到最低点的过程中

A.小环机械能守恒

B.外力F一直做正功

C.小环在最低点的速度为

D.在最低点小环对轨道的压力为mg

19.某近地卫星a的轨道与赤道共面共心，绕行方向与地球自转方向相同。b是地球的同步卫星。在相同时间内a、b 两卫星转过的角度之比为8：1.已知同步卫星的周期为24h，卫星a、b都做圆周运动。则

A.卫星a的周期为3h

B.卫星a与b的轨道半径之比为1:2

C.卫星a与b的向心加速度之比为16:1

D.卫星a与b受地球的引力之比为16:1

20.如图所示，一根质量m=0.2kg、长度L=1.0m的直导线垂直于竖直面放置，静止在水平桌面上的P点。在竖直面内建立直角坐标系xoy，桌面上的P点在x轴上。t=0s时刻，竖直面内出现磁场，磁场沿x轴正方向的分量大小满足B x=0.2（T），沿y轴正方向的分量大小满足B y=0.2t（T）。t=1.0s时刻，直导线中通入方向垂直竖直面向里、大小I=5A 的电流。已知直导线与桌面间的动摩擦因数为μ=0.5，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。g取10m/s2.则

A.t =0s 时刻，坐标原点O 处的磁感应强度大小为0.2T

B. t =0s 时刻，坐标原点O 处的磁感应强度方向与x 轴正方向成45°

C. t =1.0s 时刻，直导线受到的安培力大小为2N

D. t =1.5s 时刻，直导线将开始向右运动

21.如图所示，劲度系数为k 0的轻弹簧一端固定于悬点O ，另一端悬挂一个质量为m 的小球a ，小球a 静止时处于空中A 点。在悬点O 处有一带电量为-q(q>0)小球b(未画出)，弹簧与小球a 、b 彼此绝缘。某时刻，用某种方式让小球a 带上电量+q ，小球a 由静止开始向上运动，当a 、b 球间的电场力为a 球重力的两倍时，小球a 的速度达到最大值v ，此时小球a 处于空中B 点。两带电小球均看作点电荷，静电力常量为k ，重力加速度为g ，不计空气阻力的影响，则

A.

弹簧的原长为0

mg

k +

B.A 、B 两点间的距离为

3mg

k C. A 、B 两点间电势差222

22AB

mv m g U q qk =+

D.小球a 从A 点到B 点机械能的变化量为222

22mv m g k -

三、非选择题：共174分。

22.(6分)活动课上，老师要求同学们用手中能伸缩的圆珠笔测量圆珠笔与课桌桌面间的动摩擦因数，某同学仔细观察圆珠笔，发现笔内有一根小弹簧，压一下笔尾的小帽，笔尖就伸出。思考后，他设计了下面的实验：

(1)使笔尾部朝下，如图所示，将笔向下按，直至小弹簧压缩量最大，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起一定高

度；

(2)在水平桌面上固定一个硬盒，将笔平放在水平桌面上，笔的尾部紧压硬盒壁，水平推动笔杆，使小帽缩进，仍然使小弹簧压缩量最大，然后放手，笔将在水平桌面上滑动一端距离。

当地重力加速度为g。请你根据该同学的想法，完成下面的空格：

①上面第(1)步操作中需要测量的物理量是__________；

②上面第(2)步操作中需要测量的物理量是__________；

③根据你写出的测量的物理量，该圆珠笔与课桌桌面间的动摩擦因数μ=__________。

23.(9分) 某同学欲测量一只电源的电动势和内阻。可使用的器材有：

A.两只相同的毫安表(量程I g=3mA,内阻R g=1000Ω)；

B.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)

C.滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω)

D.各种规格的定值电阻；

E.电源E(电动势约为3.0V)；

F.开关、导线若干。

(1)给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联。(结果保留一位小数)

(2)该同学将用电路图(a)测定电源的电动势和内阻，请按原理图(a)将图(b)中的实物连线补充完成。

(3)威力使实验结果更为精确，便于操作，滑动变阻器应选择__________。(选填“R1”或“R2”)

(4)该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G 1、G 2的示数分别为I 1、I 2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I 2和I 1的关系图线，如图(c)所示。根据图线得出电源电动势E =__________V ，内阻r =__________Ω。(保留两位小数)

24. (12分)如图所示，空间存在方向与xoy 平面垂直，范围足够大的匀强磁场。在x≥0区域，磁感应强度大小为B 0，方向向里；x<0区域，磁感应强度大小为2B 0，方向向外。某时刻，一个质量为m 、电荷量为q(q>0)的带电粒子从x 轴上P(L ，0)点以速度02qB L

v m

=

垂直x 轴射入第一象限磁场，不计粒子的重力。求：

(1)粒子在两个磁场中运动的轨道半径；

(2)粒子离开P 点后经过多长时间第二次到达y 轴.

25.(15分)如图所示，电场中的A 、O 、B 三点在同一条直线上，A 、B 两点到O 点距离均为d 。过O 点的竖直虚线ab 左右两侧分别为匀强电场，方向如图所示，空间中各点场强大小相等。设O 点电势为零，A 、B 点电势0A B ???==.一个电量为q 、质量为m 的带正电粒子从O 点左侧某位置由静止释放后，粒子以O 点为中心在直线AB 上做往复运动，已知粒子运动过程中最大电势能为E m ，且0m E q ?≠，不计粒子的重力。求：

(1)电场中各点的场强E 的大小；

(2)粒子从释放到第一次回到释放点所需时间T 。

26.(20分) 如图所示，长方体平台固定在水平地面上，平台ab 边上L 1=1.2m ，bc 边长L 2=3.3m ，be 边长L 3=0.8m 。平台表面光滑，以平台表面倾角α为原点建立坐标系，ab 边为x 轴，ad 边为y 轴。一个质量m 1=0.2kg 的小球静止在平台表面的顶角a 处，某时刻小球以v 0=3m/s 的初速度开始运动，v 0的方向沿x 轴正方向，同时小球受到一个沿y 轴的水平外力F 1，F 1=5y(N),当小球到达bc 边上的P 点时撤去外力F 1，P 点的坐标是(1.2m ，0.8m)。在小球到达P 点的同时，平台顶点c 正下方f 点处一个滑块以速度v 在水平面上开始匀速直线运动，由于摩擦力的作用，要保证滑块匀速运动需要给滑块一个斜向上的外力F 2，滑块的质量m 2=0.2kg ，滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5。结果在小球落地时恰好与滑块相遇。小球、滑块均视为质点，取g=10m/s 2.sin37°=0.6。求：

(1)小球到达P点时速度

P

(2)小球落在水平面的位置离f点的距离d；

(3)滑块运动的速度v和外力F2的最小值.

物理参考答案

14.D

解析：分别用M 、m 表示火箭初始质量和燃料燃尽时的质量，v 0表示喷气速度大小，则火箭喷气过程动量守恒，有mv-（M-m) v 0=0，即火箭最大速度v=（m

M

一1) v 0，选项D 正确。 15.B

解析：手指拨动铜导线发声是由于铜导线切割磁感线产生感应电流，电流通过扩音器放大后发声，选项A 错误、B 正确；螺丝刀压着铜导线在铜导线上滑动，实质是改变铜导线切割磁感线的有效长度，从而改变感应电流，变化的电流通过导线传到扩音器中，便产生不同音调的声音，所以声音的音调变化不是通过手指拨动铜导线产生的，选项C 错误；手指拨动铜导线，铜导线振动切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，铜导线中的感应电流大小、方向均改变，选项D 错误。 16.C

解析：根据核反应质量数和电荷数守恒，可得方程中的X 为中子，选项A 、B 均错误；根 据比结合能曲线可知中等质量的原子核比结合能大，轻核和重核的比结合能小，铀核是重核， 故钡核的比结合能比铺核的比结合能大，选项C 正确；该反应能自动延续下去，但是如果 铀块的体积太小，裂变产生的大部分中子就会从铀块表面穿出而不能碰到铀核，因而不可能 将该反应继续下去，所以钮块的体积对于维持该反应是很重要的，选项D 错误。 17.A

解析：由图可知，理想变压器原线圈内磁场均匀变化，副线圈内的磁场也均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可得，副线圆两端电压恒定，电流方向不变，选项A 正确；电容器对直流电流起隔断作用，B 灯中没有电流。与A 灯连接的线圈直流电阻不计，A 灯和C 灯两端电压相等，两灯中电流相等，选项B 、C 、D 均错误。 18.C

解析：小环下滑过程中受重力、轨道沿半径方向的作用力和水平外力F ，重力一直做正功，外力F 时而做正功时而作负功，轨道的作用力不做功，机械能不守恒，选项A 、B 错误；小环下滑到最低点的过程中，由动能定理可得

mg×4R=2

1mv 2

，解得v=2gR 2，选项C 正确；在最低点，由牛顿运动定律得N-mg=m R 2v ，得N=9mg ，选项D 错误。

19.AC

解析：根据圆周运动的特点θ=ωt ，T=

ω

π

2，得周期θ

πt

T 2=

，得a 、b 两卫星的周期之比为1：8，结合同步卫星b

的周期为24h ，得卫星a 的周期是3h ，选项A 正确；根据开普勒第三定律，有22213231T T r r =解得4

1

3231=r r ，选项B 错误；

由ma r Mm

G

=2

，解得卫星a 与b 的向心加速度之比为16:1，选项C 正确；由于不知道两卫星质量，故不能求出卫

星受地球引力的比值，选项D 错误。 20.AD

解析：t=0s 时刻，坐标原点处，由B x =0.2（T ），B y =0.2t （T ），得B 0=0.2T ，方向沿x 轴正方向，选项A 正确、选项B 错误；t=1.0s 时刻，磁感应强度5

2

2

21=

+=

x x B B B （T ）.F 1=B 1IL=2N ，选项C 错误；设t 时刻通电直导线开始向右运动，有：B y IL=（mg+B x IL)μ，解得t=1.5s ，选项D 正确。 21.AC

解析：小球a 静止时处于空中A 点，根据平衡条件有mg=k 0Δx ，小球a 带上电荷量为+q 的正电荷后向上加速到B 点时有mg+ k 0Δx '=2mg ，得k 0Δx '=mg ，此时弹簧弹力处于压缩状态，形变量与A 点形变量相同，A 、B 两位置弹簧弹性

势能相等，根据库仑定律得2mg=k 22r q ，r=l-Δx ，联立解得弹簧原长l=0

2k mg

mg k q +

，选项A 正确；A 、B 两点间的距离为x=2Δx=

2k mg

，选项B 错误；小球a 从A 点到B 点，根据动能定理有W

电

-mgx=

2

1mv 2

，即0222221k g m mv qU AB -=，解得02

2222qk g m q mv U AB +

=，选项c 正确；小球a 从A 点到B 点机械能的变化量0

2

22221k g m mv E -

=?，选项D 错误。 22.①圆珠笔上升的高度h

②圆珠笔在桌面上滑行的距离s ③

s

h

（每空2分） 解析：使笔的尾部朝下，将笔向下按，使小帽缩进，放手后，笔向上弹起一定高度，弹性势能转化为重力势能，有

mgh E P =。将笔平放在水平桌面上，笔的尾部紧压笔盒壁，水平推动笔杆，使小帽缩进，然后放手，笔将在水平

桌面上滑动一段距离，弹性势能转化为内能，有mgs E P μ=，联立解得s

h

=μ。 23.（1）5.0 （1分） （2）见图（3分） （3）R 1 （1分）

（4）2.85~3.10 1.85~2.15 （各2分）

解析：（1）要把毫安表改装成0.6 A 的电流表，需要并联一个小电阻，根据并联电路的特点，有：g

g g I I R I R -?=

0，

解得0.50=-?=g

g g I I R I R Ω。

（2）

（3）回路中的最大电流6000

==

R E

I mA ，滑动变阻器联入电路中的电阻应该较小，为了使实验结果更为精确，便于操作和读数，滑动变阻器应该选择R 1。

（4）根据电路图结合闭合电路欧姆定律有r I I E R I g )201(122+-=，整理得12201I r

R r

r R E I g g +-+=

，根据图c 读

出的纵截距3.0mA 和求得的斜率0.4，得方程

3100.31000-?=+r E 和4.01000201=+r

r

，解得00.3=E V ，99.1=r Ω。

24. 解：（1）粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力，有2

v

qBv m

r

= （2分）

得mv r qB

=，代入解得

102mv r L qB =

= （2分）

20

2mv

r L qB =

= （2分）

（2）粒子运动的轨迹如图所示。粒子先在y 轴右侧磁场中偏转60°，接着在y 轴左侧磁场中偏转120°，第二次到达y 轴（1分）

在x≥0区域运动周期01122qB m

v r T ππ==

（1分） 在x<0区域运动周期0

2222qB m

v r T ππ==

（1分） 在y 轴右侧运动时间1116t T =

（1分）

在y 轴左侧运动时间221

3t T = （1分）

离开P 点后，粒子第二次到达y 轴所需时间

213π2qB m

t t t =

+=（1分） 25. 解：（1）虚线ab 左侧有000AO U ??=-= （3分） 根据匀强电场的电势差和电场强度的关系得d

d U E AO 0

?=

=

（3分） (2)粒子仅在电场力作用下以O 点为中心作往复运动，其动能和电势能之和保持不变，故粒子释放时电势能为m E ，粒子在O 点的速度满足2

2

1mv E m =

（2分） 粒子从释放到O 点的过程中，受恒定电场力，作匀加速直线运动，有

at v = （1分）

ma qE = （1分）

联立解得m mE q d t 20

?=

（2分）

由对称性得，粒子从释放到第一次回到释放点所需时间t T 4=（1分） 故m mE q d T 240

?=

（2分）

26.解：（1）小球在平台上作曲线运动，可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动。设小球在P 点速度与y 轴夹角为α。

变力F 1的功8.02

8

.051??=

=y F W J 1.6=J.....................（1分） 从a 点到P 点，据动能定理有2

01212

121v m v m W p -=....................（2分）

解得5=p v m/s ....................（2分） 由αsin 0p v v = ....................（2分）

得sin α＝0.6，即α＝37°....................（1分）

（2）小球在P 处开始作平抛运动，根据平抛运动的规律，有2

32

1gt L = ....................（1分） 解得4.0=t s ....................（1分） 水平位移t v s p = ....................（1分） 解得s ＝2m ....................（1分）

设小球落在水平面的位置离f 点的距离为d ，根据余弦定理，有 0

2

2

2

37cos 2)8.03.3(22)8.03.3(??-?-+-=d 解得d ＝1.5 m ....................（1分）

（3）小球落点设为R 点，滑块要与小球相遇，滑块必须沿f R 连线运动，由匀速直线运动的规律得 d ＝vt ............（1分）

解得v ＝3.75 m/s ....................（1分）

设外力F 2的方向与滑块运动方向的夹角为β，根据平衡条件有

f F =βcos 2....................（1分）

N f μ=....................（1分）

βsin 22F g m N -= ....................（1分）

联立解得β

μβμ

sin cos 22+=

g m F ....................（1分）

据数学知识可得)

sin(12

22θβμμ++=

g

m F ，其最小值2

2min 21μ

μ+=

g

m F

即9.0N 552min 2≈=F N ....................（1分，答案为5

5

2也给1分）