安徽省六安市第一中学2020届高三物理下学期线下考试自测卷（三）（PDF）

1 六安一中六安一中 2020 届高三年级物理自测试卷 三 届高三年级物理自测试卷 三 命题人 命题人 时间 时间 90 分钟满分 分钟满分 110 分 一 选择题 分 一 选择题 1 8 单选 单选 9 12 多选 每题多选 每题 4 分 共分 共 48 分 分 1 如图所示 两个带电金属球半径为 r 中心距离为 4r 所带电荷量大小相等均为 q 结合库 仑定律适用条件 关于它们之间电荷的相互作用力大小 f 下列说法正确的是 a 若带同种电荷 2 2 16 q fk r b 若带异种电荷 2 2 16 q fk r c 若带同种电荷 2 2 16 q fk r d 无论何种电荷 2 2 16 q fk r 2 如图所示 为点电荷形成的电场线 电场中有 a b 两点 设 a b 两点的电场强度大小分 别为 ea eb 电势分别为 a b 则下列判断正确的是 a ea eb a bb ea b c 带正电的检验电荷一定从 a 向 b 运动 d 形成该电场线的点电荷一定在 a 点的左侧 3 真空中相距 l 的两个固定点电荷 e f 所带电荷量大小分别是 qe和 qf 在它们共同形成的 电场中 有一条电场线如图中实线所示 实线上的箭头表示电场线的方向 电场线上标出了 m n 两点 其中 n 点的切线与 ef 连线平行 且 nef nfe 则 a e 带正电 f 带负电 且 qe qf b 在 m 点由静止释放一带正电的检验电荷 检验 电荷将沿电场线运动到 n 点 c 过 n 点的等势面与 ef 连线垂直 d 负检验电荷在 m 点的电势能大于在 n 点的电势能 4 如图所示 电源的电动势为 6v 内阻为 1 r 是一个电阻箱 定值电阻 r2 4 r3 10 电容器 c 的电容为 5 f 闭合开关 s 调节电阻箱 r 电路达到稳定状态后 下列说法正确的是 a 当 r1的阻值增大时 电源的路端电压增大 流过 r3的电流减小 b 当 r1的阻值增大时 电容器的电荷量将增大 c 当 r1的电阻为 6 时 电容器所带电荷量的大小为 1 10 5c d 当 s 断开后 r2中将出现瞬时电流 方向由 a b 5 某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计 测量管由绝缘材料制成 其长为 l 直径 为 d 左右两端开口 在前后两个内侧面 a c 固定有金属板作为电极 匀强磁场方向竖直 向下 污水 含有大量的正负离子 充满管口从左向右流经该测量管时 a c 两端的电压为 u 显示仪器显示污水流量 q 单位时间内排出的污水体积 则 a a 侧电势比 c 侧电势低 b 污水中离子浓度越高 显示仪器的示数越大 c 污水流量 q 与 u 成正比 与 l d 无关 d 匀强磁场的磁感应强度 b 4 du q 2 6 如图所示 空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场 且电场方向和磁场 方向相互垂直 在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆 与电场正方向成 60 角且处于竖直平面内 一质量为 m 电荷量为 q q 0 的小球套在绝缘杆上 给小球一 沿杆向下的初速度 v0 小球恰好做匀速运动 电荷量保持不变 已知磁感应强度大小为 b 电场强度大小为 e 3mg q 则以下说法中不正确的是 a 小球的初速度 v0 2mg qb b 若小球的初速度为 3mg qb 小球将做加速度不断增大的减速运动 最后停止 c 若小球的初速度为 mg qb 小球将做加速度不断增大的减速运动 最后停止 d 若小球的初速度为 mg qb 则运动中克服摩擦力做功为 32 22 2 m g b q 7 为了解释地球的磁性 19世纪安培假设 地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流i引起的 在 下列四个图中 正确表示安培假设中环形电流方向的是 a b c d 8 质谱仪可测定同位素的组成 现有一束一价的钾 39 和钾 41 离子经电场加速后 沿着与磁 场边界垂直的方向进入匀强磁场中 如图所示 测试时规定加速电压大小为 u0 但在实验 过程中加速电压有较小的波动 可能偏大或偏小 u 为使钾 39 和钾 41 打在照相底片上的 区域不重叠 不计离子的重力 则 u 不得超过 a 0 1u0 b 0 01u0 c 0 02 u0 d 0 025 u0 9 如图所示 a b c 三个小球 可视为质点 的质量分别为 m 2m 3m b 小球带负电 电 荷量为 q a c 两小球不带电 不考虑小球间的电荷感应 不可伸长的 绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在 o 点 三个小球均处于竖直向上的 匀强电场中 电场强度大小为 e 则以下说法正确的是 a 静止时 a b 两小球间细线的拉力为 5mg qe b 静止时 a b 两小球间细线的拉力为 5mg qe 3 c 剪断 o 点与 a 小球间细线瞬间 a b 两小球间细线的拉力为 q 3 e d 剪断 o 点与 a 小球间细线瞬间 a b 两小球间细线的拉力为 q 6 e 10 如图 电源电动势 e 6v 内阻 r 0 8 定值电阻 r1 r2 r3 2 r4 3 图中电压表和电 流表均为理想电表 当在 p q 之间连接另外一只理想电流表 g 时 下列说法正确的是 a 通过 g 的电流为无穷大 从而会将 g 烧坏 b 通过 g 的电流为 0 2 安 c v 的示数将变大 d v 的示数变化量的绝对值与 a 示数变化量的绝对值的比值为 0 8 11 如图 a 所示 两平行正对的金属板 ab 间加有如图 b 所示的交变电压 将一带正电的粒子 从两板正中间的 p 点处由静止释放 不计粒子重力 下列说法正确的是 a 在 t 0 时刻释放该粒子 粒子一定能到达 b 板 b 在 4 t t 时刻释放该粒子 粒子一定能到达 b 板 c 在0 4 t t 期间释放该粒子 粒子一定能到达 b 板 d 在 42 tt t 期间释放该粒子 粒子一定能到达 a 板 12 如图所示 一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中 电场强度大小为 e 2mg q 磁感应强度大小为 b 一质量为 m 电荷量为 q 的带正电小圆 环套在杆上 环与杆间的动摩擦因数为 o现使圆环以初速度 vo向下运动 经时间 to 圆环 回到出发点 若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动 不计空气阻力 重力加速 度为 g 则下列说法中正确的是 a 环经过 0 2 t 时间刚好到达最低点 b 环的最大加速度为 am g 0 qv b m c 环在 t0时间内损失的机械能为 1 2 m v02 22 222 m g q b d 环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等 4 选择题答题卡 题号123456789101112 答案 二 实验题 每空二 实验题 每空 2 分 共分 共 18 分 分 13 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中 备有下列器材 a 待测的干电池 电动势约为 1 5 v 内电阻小于 1 0 b 电流表 a1 量程 0 3 ma 内阻 rg1 10 c 电流表 a2 量程 0 0 6a 内阻 rg2 0 1 d 滑动变阻器 r1 0 20 10a e 滑动变阻器 r2 0 200 l a f 定值电阻 r0 990 g 开关和导线若干 1 某同学发现上述器材中没有电压表 但给出了两个电流表 于是他设计了如图甲所示的 a b 两个参考实验电路 其中合理的是 图所示的电路 在该电路中 为了操作 方便且能准确地进行测量 滑动变阻器应选 填写器材前的字母代号 2 图乙为该同学根据 1 中选出的合理的实验电路 利用测出的数据绘出的 i1 i2图线 i1 为电流表 a1的示数 i2为电流表 a2的示数 且 i2的数值远大于 i1的数值 但坐标纸不 够大 他只画了一部分图线 则由图线可得被测电池的电动势 e v 内阻 r 3 若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小 则图线的纵坐标应该为 a i1 r0 rg1 b i1 r0c i2 r0 rg2 d i1 rg1 14 某同学欲测量一电容器的电容 他采用高电阻放电法来测量 电路图如图甲所示 其原理 是测出电容器在充电电压为 u 时所带的电荷量 q 从而求出其电容 c 该实验的操作步骤 如下 1 先判断电容器的好坏 使用万用表的电阻挡进行测量 观察到万用表指针向右偏转较大角 度 又逐渐返回到起始位置 此现象说明电容器是 选填 好 坏 的 5 2 按如图甲所示电路原理图连接好实验电路 将开关 s 接通 选填 1 2 对 电容器进行充电 调节可变电阻 r 的阻值 再将开关 s 接通另一端 让电容器放电 观察 微安表的读数 直到微安表的初始指针接近满刻度 3 此时让电容器先充电 记下这时的电压表读数 u0 2 9v 再放电 并同时开始计时 每隔 5 s 或 10 s 读一次微安表的读数 i 将读数记录在预先设计的表格中 根据表格中的 12 组 数据 以 t 为横坐标 i 为纵坐标 在乙图所示的坐标纸上描点 图中用 表示 请在 图上作出电流 i 与时间 t 的曲线 4 根据以上实验结果和图象 算出该电容器的电容约为 f 结果保留两位有效数字 三 计算题 三 计算题 15 16 17 每 题每 题 10 分分 18 题题 14 分 分 共共 44 分分 15 如图所示 一足够长的斜面倾斜角度为45 现有一个质量为 0 4 kg 带电荷量 5 1 0 10qc 的小球以初速度 v0 5 m s 从斜面上 a 点竖直向上抛出 已知斜面所在的 整个空间存在水平向右的匀强电场 电场强度为 5 3 10 n ce 重力加速度 g 10m s2 试 求 1 小球相对 a 所在水平面上升的最大高度 h 和小球再次落到与 a 在同一水平面的 b 点 图上 未标出 时 小球距离 a 点的距离 lab 2 小球再次落到斜面上时 速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值 6 16 如图所示 两平行金属导轨间距 l 0 5 m 导轨与水平面成 37 导轨上端连接有 e 6 v r 1 的电源和滑动变阻器 长度也为 l 的金属棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好 金 属棒的质量 m 0 2 kg 电阻 r0 1 整个装置处在竖直向上的匀强磁场中 金属棒一直静 止在导轨上 当滑动变阻器的阻值 r 1 时金属棒刚好与导轨间无摩擦力 g 取 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 求 1 此时电路中的电流 i 2 当滑动变阻器接入电路的电阻为 4 时金属棒 受到的摩擦力大小 7 17 如图所示 平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场 磁场的磁感应强度 b1 0 20 t 方向垂直纸面向里 电场强度 e1 1 0 105v m pq 为板间中线 紧靠平行板右侧边缘 的 xoy 坐标系的第一象限内有一边界线 oa 与 y 轴正方向间的夹角为 45 边界线的上方 有垂直纸面向外的匀强磁场 磁感应强度 b2 0 25 t 边界线的下方有水平向右的匀强电 场 e2 一束电荷量 q 8 0 10 19 c 质量 m 8 0 10 26 kg 的带正电粒子从 p 点射入平行板 间 沿中线 pq 做直线运动 穿出平行板后从 y 轴上坐标为 0 0 4m 的 q 点垂直 y 轴射 入磁场区 最后打到 x 轴上的 c 点 已知 c 的横坐标为 xc 0 6 m 求 1 粒子在平行板间运动的速度 v 大小 2 粒子进入电场时速度的方向和电场强度 e2的大小 3 现只改变 aoy 区域内磁场的磁感应强度的大小 使粒子都不能打到 x 轴上 磁感应强度的 大小 b2 应满足什么条件 8 18 如图 离子源 a 产生的初速度为零 带电量均为 e 质量不同的正离子被电压为 u0的加速 电场加速后匀速通过准直管 垂直射入匀强偏转电场 偏转后通过极板 hm 上的小孔 s 离 开电场 经过一段匀速直线运动 垂直于边界 mn 进入磁感应强度为 b 的匀强磁场 已知 ho d hs 2d mnq 90 忽略粒子所受重力 1 求偏转电场场强 e0的大小以及 hm 与 mn 的夹角 2 求质量为 m 的离子在磁场中做圆周运动的半径 3 若质量为 4m 的离子垂直打在 nq 的中点 s1处 质量为 16m 的离子打在 s2处 求 s1和 s2 之间的距离以及能打在 nq 上的正离子的质量范围 9 六安一中六安一中 2020 届届高三年级高三年级物理物理自测试卷 自测试卷 三三 参考答案参考答案 1 c 2 bab 电场强度与电场线的疏密程度有关 电场线越密场强越大 由图可知 ea b 所以 a 错误 b 正确 c 因不知道检验电荷的初速度 及其方向 故不能确定检验电荷的运动方向 故 c 错误 d 根据点电荷形成的电场线可知该点 电荷一定在 b 点的右侧 故 d 错误 3 c 试题分析 根据电场线的指向知 e 带正电 f 带负电 n 点的场强是由 e f 两电荷在 n 点产 生场强的叠加 电荷 e 在 n 点电场方向沿 en 向上 电荷 f 在 n 点产生的场强沿 nf 向下 合 场强水平向右 可知 f 电荷在 n 点产生的场强大于 e 电荷在 n 点产生的场强 而 所以由点电荷场强公式知 a 错误 只有电场线是直线 且初速度为 0 或初速 度的方向与电场平行时 带电粒子的运动轨迹才与电场线重合 而该电场线是一条曲线 所以运 动轨迹与电场线不重合 故在 m 点由静止释放一带正电的检验电荷 不可能沿电场线运动到 n 点 b 错误 因为电场线和等势面垂直 所以过 n 点的等势面与过 n 点的切线垂直 c 正确 沿电场线方向电势逐渐降低 再根据 q 为负电荷 知 d 错 误 故选 c 4 c分析 a 当 r1的阻值增大时 总电阻增大 根据闭合电路欧姆定律可知 干路电流减小 内电压减小 电源的路端电压增大 则 r3两端电压增大 通过的电流增大 a 错 b 电容器两端的电压为电阻 r2两端电压 干路电流减小 通过 r3的电流增大 则流过 r2的电流 减小 两端电压减小 电容器的电荷量 q cu 减小 故 b 错误 c 当 r1的电阻为 6 时 则外 电阻为 5 则路端电压为 5v 电阻 r2两端电压为 2v 电荷量 q cu 5 10 6 2c 1 10 5c 故 c 正确 d 当 s 断开时 电容器放电 左端为正极 r2中将出现瞬时电流 方向由 b a 故 d 错误 5 d分析 a 污水中正负离子从左向右移动 受到洛伦兹力 根据左手定则 正离子向后表面 偏 负离子向前表面偏 所以后表面 a 侧电势比前表面 c 侧电势高 故 a 错误 bcd 最终正负 离子会受到电场力 洛伦兹力处于平衡 有qe qvb 即 u vb d 而污水流量 2 2 444 v dudud q dbb 可知q与u d成正比 与l无关 显示仪器的示数 4bq u d 所以显示仪器的示数与离子浓度无关 匀强磁场的磁感应强度 4 ud b q 故 d 正确 b c 错 误 6 b分析 a 对小球进行受力分析如图所示 电场力的大小 f qe 3mg 由于重力的方向竖直 向下 电场力的方向水平向左 二者垂直 二者的合力 f合 2mg 方向与杆的方向垂直 而洛 伦兹力的方向也与速度的方向垂直 三个力的合力不做功 所以当小球做匀速直线运动时 不可 能存在摩擦力 则杆对小球没有支持力的作用 则 qv0b 2mg v0 2mg qb 故 a 正确 不合题意 b 若小球的初速度为 3mg qb 此时洛伦兹力 f洛 qvb 3mg f合 在垂直于杆的方向上 小球还 10 受到杆的支持力 存在摩擦力 f fn 小球将做减速运动 随着速度的减小 洛伦兹力减小 则 支持力逐渐减小 摩擦力也减小 小球做加速度不断减小的减速运动 最后当速度减小到 2mg qb 时 fn 0 f 0 小球开始做匀速直线运动 故 b 错误 符合题意 c 若小球的初速度为 v mg qb 此时洛伦兹力 f 洛 qv b mg f合 在垂直于杆的方向上 小球还受到杆的支持力 存在摩擦力 f fn 小球将做减速运动 随着速度的减小 洛伦兹力减小 则支持力逐渐增大 摩擦力逐渐 增大 小球的加速度增大 所以小球将做加速度不断增大的减速运动 最后停止 故 c 正确 不 合题意 d 由 c 项的分析可知运动中克服摩擦力所做的功等于小球动能的减小量 重力和电场力 的合力不做功 有 wf 1 2 mv 2 32 22 2 m g q b 7 b 8 d 设加速电压为 u 磁场的磁感应强度为 b 电荷的电荷量为 q 质量为 m 运动半径为 r 则 由 qu 1 2 mv2 qvb m 2 v r 解得 12mu r bq 由此式可知 在 b q u 相同时 m 小的半径 小 所以钾 39 半径小 钾 41 半径大 在 m b q 相同时 u 大半径大 设钾 39 质量为 m1 电 压为 u0 u 时 最大半径为 r1 钾 41 质量为 m2 电压为 u0 u 时 钾 41 最小半径为 r2 则 10 1 2 1m uu r bq 20 2 2 1m uu r bq 令 r1 r2 则 m1 u0 u m2 u0 u 解得 21 000 21 41 391 71 3940 mm uuuu mm 故 abc 错误 d 正确 9 ac静止时 对 bc 球整体进行受力分析 则有 t 2mg 3mg eq 5mg eq 故 a 正确 b 错 误 b 球带负电 相当于在上述状态下给 b 球瞬间施加一个竖直向下的电场力 qe qe 对 a b 球整体产生一个竖直向下的分加速度 3 qe m 此时 a b 球的加速度为 3 qe g m 显然 g c 球以加 速度 g 保持自由下落 以 a 球为研究对象可得 a b 球间细线的拉力为 1 3 qe 故 c 正确 d 错 误 10 bdr2和 r4是并联关系 根据分流原理知流过 r4的电流是 0 8a 所以有 0 2a 的电流从电 流计流过 故 a 错 b 对 c 当在 p q 之间连接另外一只理想电流表 g 时相比原来电阻变小 所以电流变大 导致路端电压 减小 所以电压表的示数变小 故 c 错 11 acd分析 a 若在 t 0 时刻释放该粒子 带正电粒子先加速向 b 板运动 再减速运动至零 运动方向一直不变 最终打在 b 板上 选项 a 正确 b 若在 4 t t 时刻释放该粒子 带正电粒 子先加速向 b 板运动 再减速运动至零 然后再反方向加速运动 减速运动至零 如此反复运 动 每次向左运动的距离等于向右运动的距离 所以若极板间距较大 则粒子可能打不到 b 板 b 错误c 若在0 4 t t 期间释放该粒子 带正电粒子先加速向 b 板运动 再减速运动至零 11 然后再反方向加速运动 减速运动至零 如此反复运动 每次向右运动的距离大于向左运动的 距离 粒子整体向右运动 最终打在 b 板上 c 正确d 若在 42 tt t 期间释放该粒子 带 正电粒子先加速向 b 板运动 再减速运动至零 然后再反方向加速运动 减速运动至零 如此 反复运动 每次向右运动的距离小于向左运动的距离 粒子整体向 a 板运动 一定打在 a 板上 d 正确 12 bcab 由题意可知 环在运动的过程中 受到的电场力大小为2fqemg 方向始终竖 直向上 假设竖直向下为正方向 则当环下滑的过程中 受力分析 根据牛顿第二定律得 mgqeqvbma 化解得 qvb ag m 负号代表该加速度与运动方向相反 故 物体在下滑的过程中做加速度逐渐减小的减速运动 当环上升的过程中 根据牛顿第二定律 mgqvbqema 解得 qvb ag m 环做加速度逐渐减小的减速运动 在到达 原出发点前 加速度减为零 此时 0a mg v vb 开始以速度 v 做匀速直线运动 所以 由于运动的不对称性可以确定 从开始下滑到最低点的时间不等于 0 2 t a 错误 整个运动过程 中 加速度一直减小 所以在运动的最开始时 加速度最大 加速度大小的最大值为 0 m qv b ag m b 正确 c 由以上计算 可知 整个过程中 系统损失的机械能 22 222 00 222 111 222 m g emvmvm v qb c 正确 d 环上升和下降的过程中 摩擦力的平均值 大小不相等 故因摩擦产生的内能不相等 d 错误 13 1 bd 2 1 480 84 3 a 解析 1 上述器材中虽然没有电压表 但给出了两个电流表 电路中电流最大为 im a 1 5 a 故电流表至少应选择 0 0 6a 量程 故应将 3 ma 故应将电流表 g 串联一个电阻 改装成较大 量程的电压表使用 电表流 a 由于内阻较小 故应采用相对电源来说的外接法 故 a b 两个 参考实验电路 其中合理的是 b 因为电源的内阻较小 所以应该采用较小最大值的滑动变阻 器 有利于数据的测量和误差的减小 滑动变阻器应选 d r1 2 根据电路结构结合闭合电路欧姆定律知 3 根据闭合电路欧姆定律可知 u e ir 若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小 则图线的 纵坐标应该为路段电压 而 u i1 r0 rg1 即图线的纵坐标应该为 i1 r0 rg1 故选 a 14 好12 6 10 3 3 0 10 3之间 1 1 使用万用表的电阻挡进行测量 观察到万用表指针向右偏转较大角度 又逐渐返回到起始位 置 此现象说明电容器是好的 2 2 将开关 s 接通 1 电容器与电源连接 对电容器进行充电 3 3 根据坐标系内所描出的点 用平滑的曲线把各点连接起来 可作出作出电流 i 与时间 t 的 12 图象如图 4 4 由qit vv知 电荷量为 i t 图象与坐标轴所围的面积 即面积为电容器在开始放电时所 带的电荷量 由图象可知 面积 格数约 32 格 31 33 格均正确 每小格相当于 2 5 10 4c 所以电容器电容为 u0时 电荷量 q 7 75 10 3c 8 00 10 3c 8 25 10 3c 均正确 电容器的电 容 3 3 0 8 00 10 f2 75 10 f 2 9 q c u 2 6 10 3 3 0 10 3之间均正确 15 1 1 25m 3 75m 2 7 6 试题分析 1 小球在水平方向做匀加速直线运动 竖直方向做竖直上抛运动 分析可知 2 0 1 25 2 v hm g 由于竖直方向上升过程与下落过程具有对称性 0 0 521 ab v ts tts g 上上 2 1 3 75m 2 abab eq lt m 3 小球在竖直方向上做竖直上抛运动 沿电场线方向做匀加速直线运动 落在斜面上 则有 且 求得 t 4s 速度方向与电场方向夹角的