黑龙江省大庆市实验中学2020届高三物理上学期开学考试试题（含解析）

-1-黑龙江省大庆市实验中学2020届高三物理上学期开学考试试题（含解析）一、选择题（本题包括14个小题，共56分。1—8题为单选题，只有一个选项正确；9-14题为多选题，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对选不全的得2分，有选错的得0分）1.甲、乙两车同时由同一地点开始运动，它们的位移-时间图像如图所示，甲车图像是经过坐标原点的倾斜直线，乙车图像为顶点在坐标原点的抛物线，则下列说法正确的是（）A.甲车的运动轨迹是直线，乙车的运动轨迹是曲线B.0-t1时间段内，乙的平均速度大于甲的平均速度C.t1时刻，乙的速度等于甲的速度的2倍D.甲乙两车之间的距离先增大、后减小【答案】C【解析】【详解】A.位移-时间图像只能表示直线运动，甲物体做匀速直线运动，乙物体做匀加速直线运动，A不符合题意B.0-t1时间段内，甲乙两物体的位移相同，时间相同，因此平均速度相同，B不符合题意C.因甲乙两车的平均速度一样，甲的平均速度等于其t1时刻的速度，乙物体做初速度为零的匀变速运动，因此有10=2vv乙，因此有12=2vvv乙甲，C符合题意D.由图像可知甲乙两车的距离先增大再减小再增大，D不符合题意2.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个匝数为N的矩形线圈abcd，线圈面积为S，ωb边与磁场垂直，ωb边始终与金属滑环K相连，cd边始终与金属滑环L相连。现使矩形线圈以恒定角速度ω，从图示位置绕过ad、bc中点的轴匀速转动。下列说法中正确的是：-2-A.将交流电流表串到电路中，其示数随时间按余弦规律变化。B.线圈转动的角速度越大，通过电阻R的电流越小。C.线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电动势最大E=NBSωD.线圈平面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为零。【答案】C【解析】【分析】从图示位置开始计时，交变电流的瞬时电动势表达式为：e=NBSωcosωt；根据表达式进行分析讨论即可．【详解】A.交流电流表测量的是交流电流的有效值，不随时间变化，故A错误；B.根据e=NBSωcosωt可知，线圈转动的角速度越大，产生的感应电动势越大，通过电阻R的电流越大，选项B错误；C.图示位置，线圈平面与磁场平行，线框切割磁感线最快（垂直切割），感应电动势最大，最大值为Em=NBSω，故C正确；D.线圈从中性面每转过半圈，穿过线圈平面的磁通量变化量为2BS，选项D错误；故选C。【点睛】本题关键要明确：（1）线圈在中性面时磁通量最大值为BS，与中性面垂直位置磁通量为零；（2）交流电表测量的是有效值，而不是峰值，更不是瞬时值；（3）线圈经过中性面时，磁通量大，但磁通量的变化率最小，感应电动势最小．3.如图所示，用与竖直方向成角(45)的倾斜轻绳a和水平轻绳b共同固定一个小球，这时绳b的拉力为1T；现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内逆时转过角固定，-3-绳b的拉力变为2T；再转过角固定，绳b的拉力为3T；则()A.132TTTB.123TTTC.132TTTD.绳a的拉力增大【答案】A【解析】【详解】对小球受力分析，受到重力和两个拉力，如图所示通过几何关系可知道力F2垂直于细线，由矢量三角形可知132TTTA.132TTT符合题意B.123TTT不符合题意C.132TTT不符合题意D.通过矢量三角形可知绳a的拉力先减小后增大，不符合题意4.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经1t时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经2t时间从a、b连线的中点c离开磁场，则1t∶2t为-4-A.2∶3B.3∶1C.3∶2D.2∶1【答案】B【解析】【分析】电子1和2以相同的速率射进同一个磁场，则运动半径和周期都相同，画出两个粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何关系求解即可．【详解】粒子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经2t时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径mvrBq可知，粒子1和2的半径相等，根据几何关系可知△aOc为等边三角形，则粒子2转过的圆心角为60°，所以粒子1运动的时间12TmtBq，粒子2运动的时间263TmtBq，所以12:3:1tt，故选B。【点睛】本题的关键要知道电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，电子在磁场中做圆周运动的周期和半径都相同，根据几何关系求解时间比．5.如图所示，设车厢长为l，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）-5-A.v0，水平向右B.0C.0 mvMm，水平向右D.mMmv0，水平向右【答案】C【解析】【详解】物块再车辆内和车发生碰撞满足动量守恒，最后物块和车共速，由动量守恒得01()mvMmv解得01mvvmM，方向水平向右A.v0，水平向右不符合题意B.0不符合题意C.0 mvMm，水平向右符合题意D.mMmv0，水平向右不符合题意6.一物体在拉力F的作用下沿水平面做直线运动，拉力F随位移x变化的图线如图甲所示。经时间t0后撤去拉力F，此后物体运动的速度—时间图像如图乙所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.在拉力F作用下物体做加速度逐渐减小的加速运动-6-B.0~t0时间内，物体的平均速度大小为012vC.物体与水平面之间的动摩擦因数为00gtvD.在0~2t0时间内，拉力做功的功率为0002Fxt【答案】D【解析】【详解】A.物体受到恒定不变得拉力F和摩擦力，因此物体的合力不变，因此物体做匀变速运动，A不符合题意B.因物体的初速度不一定为0，因此物体的平均速度不一定为012v，B不符合题意C.在002tt时间内，物体的加速度为00vt，由牛顿第二定律可知物体的加速度为faugm，因此物体的动摩擦因数为00vgt，C不符合题意D.Fx图像下方的面积表示力做的功，因此物体做的功为00Fx，则功率为WPt=0002Fxt，D符合题意7.如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动。若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为F1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为F2，则以下判断正确的是（）A.1212   aaFF，B.1212    aaFF，C.1212    aaFF，D.1212     aaFF，【答案】D【解析】-7-【详解】水平面光滑，对物块A和B整体受力分析有1abFmma解得1()abFamm对B受力分析有11bFma，联立上式解得1babmFFmm水平面粗糙，对A和B整体受力分析有2()ababFummgmma解得2()abFaugmm对B受力分析有22bbFumgma联立上式解得2babmFFmmA.1212   aaFF，与分析不符，不符合题意B.1212    aaFF，与分析不符，不符合题意C.1212    aaFF，与分析不符合，不符合题意D.1212     aaFF，与分析符合，符合题意8.2019年1月15日，“嫦娥四号”生物科普试验载荷项目团队发布消息称停留在月球上的“嫦娥四号”探测器上的一颗棉花种子已经发芽，这是人类首次在月球上进行生物生长试验。如图所示，“嫦娥四号”先在环月圆轨道I上运动，接着在I上的P点实施变轨进入近月椭圆轨道II，再由近月点Q实施近月制动，最后成功登陆月球，下列说法正确的（）-8-A.“嫦娥四号”绕轨道II运行的周期大于绕轨道I运行的周期B.“嫦娥四号”沿轨道I运动至P时，需要制动减速才能进入轨道IIC.“嫦娥四号”沿轨道II运行时，在P点的加速度大小大于在Q点的加速度大小D.“嫦娥四号”在轨道II上由P点运行到Q点的过程，速度逐渐减小【答案】B【解析】【详解】A.由开普勒第三定律32RkT可知轨道的半长轴越大周期越大，因此II运行的周期小于绕轨道I运行的周期，A不符合题意B.轨道I进入轨道II属于向心运动，速度减小，因此需要减速才能进入轨道II，B符合题意C.由2MmGmar可知距离越远加速度越小，因此P点的加速度大小小于在Q点的加速度，C不符合题意D.P点运行到Q点的过程由远日点向近日点运动，速度越大越大，因此D不符合题意9.某人划船横渡一条河，河的两岸平行，河水流速处处相同，大小为1v，船速大小恒为2v，且21vv。设人以最短时间1t过河时，渡河位移为1s；以最短位移2s过河时，所用时间为2t。则以下关系正确的是（）A.2112221tvtvB.1122  tvtvC. 211222 1svsvD.211222   svsv【答案】AC【解析】【详解】设河的宽度为d，最短时间过河船头指向对岸，12dtv，船的合速度为2212vvv-9-则2211122dsvtvvv以最短位移过河，船头指向斜上方，2sd船的合速度2221vvv渡河时间为222221sdtvvv,故2112221tvtv，211222 1svsvA.2112221tvtv与分析相符，符合题意B.1122  tvtv与分析不符，不符合题意C.211222 1svsv与分析相符，符合题意D.211222   svsv与分析不符，不符合题意10.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为＋Q的点电荷。一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是A.点电荷＋Q产生的电场在B点的电场强度大小2kQEhB.物块在A点时受到轨道的支持力大小为2338kQqmgh-10-C.物块在A点的电势能PAEQD.点电荷＋Q产生的电场在B点的电势220()2Bmvvq【答案】ABD【解析】试题分析：点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小为：，选项A正确；物体受到点电荷的库仑力为：，由几何关系可知：设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有：N-mg-Fsin60°=0，解得：．B正确；物块在A点的电势能EPA=+qφ，则C错误；;设点电荷产生的电场在B点的电势为φB，动能定理有：qφ+mv02＝mv2+qφB，解得：．故D正确；故选ABD．考点：电场强度与电势差的关系；电势及电势能；库仑定律【名师点睛】解决本题的关键知道电场力做功W=qU，U等于两点间的电势差．以及掌握库仑定律和动能定理的运用。11.如图所示，在光滑水平面上，边长为L，由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框abcd以恒定的速度v通过匀强磁场区域，已知cd边平行磁场边界，v垂直边界，线框总电阻为4R，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，宽度为L，下列说法正确的是A.在cd边刚进入磁场时ab两端的电压为4BLvB.在cd边刚离开磁场时ab两端的电压为4BLvC.为使线框匀速运动水平拉力大小为22BLvRD.通过磁场的整个过程中线框产生的热量为232BLvR-11-【答案】AD【解析】【分析】当cd边在磁场中切割时，ab相当于其中的一个外电路，当ab边切割时，ab相当于电源，它两端的电压应该等于路端电压。【详解】A.在cd边刚进入磁场时cd导体棒切割磁感线产生电动势，ab相当于外电路中的一部分，根据电阻的关系可知ab两端的电压为4BLv，故A对；B.在cd边刚离开磁场时ab切割磁感线，cd相当于