北京市人大附中2021屆高三上學(xué)期開學(xué)考試物理試題,Word版含答案

　人大附中 2020-2021 學(xué)年度高三年級開學(xué)考試 物理 2020 年 08 月 19 日 本試卷共 6 頁，100 分�？荚嚂r長 90 分鐘�？忌鷦�(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

　第一部分 本部分共 14 題，每題 3 分，共 42 分。在每題列出的四個選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。

　1.下列說法正確的是：

　A.分子間的引力總是大于斥力 B.分子間同時存在引力和斥力 C.布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 D.液體中懸浮微粒越大，布朗運(yùn)動越顯著 2.如圖所示，一束可見光穿過玻璃三棱鏡后，變?yōu)?a、b、c 三束單色光。如果 b 光是綠光，則以下說法正確的是：

　A.a 光可能是藍(lán)光 B.c 光可能是紅光 C.a 光的頻率小于 b 光的頻率 D.c 光的波長大于 b 光的波長 3.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是：

　A. ? 粒子散射現(xiàn)象

　B.天然放射現(xiàn)象 C.光電效應(yīng)現(xiàn)象

　 D.原子發(fā)光現(xiàn)象 4.如圖所示，用一根輕質(zhì)細(xì)繩將一幅重力為 10N 的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，當(dāng)繩上的拉力為 10N 時，兩段細(xì)繩之間的夾角為：

　A.45°

　B.60°

　C.90°

　D.120° 5.將一定值電阻分別接到如圖甲和圖乙所示的兩種交流電源上，在一個周期內(nèi)該電阻產(chǎn)生的焦耳熱分別為Q 1 和 Q 2 ，則1 2: Q Q 等于：

　A.2:1

　B.1:2 C. 2 :1

　 D. 1: 2

　6.甲乙兩位同學(xué)分別使用圖中左圖所示的同一套裝置，觀察單擺做簡諧運(yùn)動時的振動圖象，已知兩人實(shí)驗(yàn)時所用的擺長相同，落在同一木板上的細(xì)砂分別形成的曲線如右圖 N 1 、N 2 所示。下面關(guān)于兩圖線相關(guān)的分析，正確的是：

　A.N 1 表示砂擺擺動的幅度較大，N 2 擺動的幅度較小； B.N 1 表示砂擺擺動的周期較大，N 2 擺動周期較小； C.N 1 對應(yīng)的木板運(yùn)動速度比 N 2 對應(yīng)的木板運(yùn)動速度大； D.N 1 對應(yīng)的砂擺擺到最低點(diǎn)時，擺線的拉力比 N 2 對應(yīng)的拉力大； 7.如圖甲所示，A、B 是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在 A 點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受靜電力作用，并沿電場線從 A 運(yùn)動到 B，其速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè) A、B 兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為 E A 、E B ，電勢分別為A? 、B? ，則：

　A.E A =E B ，A B? ? ?

　B.E A <E B ，A B? ? ?

　C.E A >E B ，A B? ? ?

　D.E A =E B ，A B? ? ?

　8.如圖所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面上一質(zhì)量為 m 的物塊受到豎直向下的力 F 的作用，沿斜面向下以加速度 a 做勻加速運(yùn)動。則：

　A.若撤去 F，則物塊可能沿斜面減速下滑 B.若撤去 F，則物塊可能沿斜面勻速下滑 C.若增大 F，則物塊加速下滑且加速度將增大 D.若增大 F，則物塊加速下滑且加速度將不變 9.如圖甲所示，兩小球 a、b 在足夠長的光滑水平面上發(fā)生正碰。小球 a、b 質(zhì)量分別為 m 1 和 m 2 ，且1200 m ?g。取水平向右為正方向，兩小球碰撞前后位移隨時間變化的 x-t 圖像如圖乙所示。下列說法正確的是：

　A.碰撞前球 a 做加速運(yùn)動，球 b 做勻速運(yùn)動 B.碰撞后球 a 做減速運(yùn)動，球 b 做加速運(yùn)動 C.碰撞前后兩小球的機(jī)械能總量減小 D.碰撞前后兩小球的機(jī)械能總量不變 10.為簡單計(jì)，把地-月系統(tǒng)看成地球靜止不動而月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。圖中的虛線圓為月球軌道。在地月連線上存在一些所謂“拉格朗日點(diǎn)”的特殊點(diǎn)。在這些點(diǎn)，質(zhì)量極小的物體（如人造衛(wèi)星）僅在地球和月球引力共同作用下可以始終和地球、月球在同一條線上。則圖中地球-月球連線上四個點(diǎn)中，不可能是“拉格朗日點(diǎn)”的是：

　 A.A 點(diǎn)

　 B.B 點(diǎn) C.C 點(diǎn)

　 D.D 點(diǎn) 11.如圖所示，圓心角為 90°的扇形區(qū)域 MON 內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，P 點(diǎn)為半徑 OM 的中點(diǎn)。現(xiàn)有比荷大小相等的兩個帶電粒子 a、b，以不同的速度先后從 P 點(diǎn)沿 ON 方向射入磁場，并分別從 M、N 兩點(diǎn)射出磁場。不計(jì)粒子所受重力及粒子間相互作用。粒子在磁場中運(yùn)動過程中，下列說法正確的是：

　A.粒子 a 帶正電，粒子 b 帶負(fù)電 B.粒子 a 在磁場中的運(yùn)動時間短 C.粒子 a、b 的加速度大小之比為 1:5 D.粒子 a、b 的速度大小之比為 5:1 12.在探究變壓器的兩個線圈的電壓關(guān)系時，某同學(xué)自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上，如圖所示。線圈 a 作為原線圈連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈 b 接小燈泡。他所用的線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)閉合學(xué)生電源的開關(guān)時，他發(fā)現(xiàn)電源過載（電流過大，超過學(xué)生電源允許的最大值）。如果僅從解決電源過載問題的角度考慮，下列采取的措施中，最可能有效的是：

　A.增大電源電壓 B.適當(dāng)增加原線圈 a 的匝數(shù) C.換一個電阻更小的燈泡 D.將線圈 a 改接在學(xué)生電源直流輸出端 13.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈 L、小燈泡 A、開關(guān) S 和電池組 E，用導(dǎo)線將它

　們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān) S，小燈泡正常發(fā)光；再斷開開關(guān) S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是：

　A.線圈的電阻偏大 B.小燈泡的額定電壓偏大 C.電源的電動勢偏小 D.線圈的自感系數(shù)偏小 14.測定電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，將電容器、電壓傳感器、阻值為 3kΩ的電阻 R、電源（上端為正極）、單刀雙擲開關(guān) S 按圖甲所示電路圖進(jìn)行連接。先使開關(guān) S 與 1 相連，電源給電容器充電，充電完畢后把開關(guān) S擲向 2，電容器放電，直至放電完畢，實(shí)驗(yàn)得到的與電壓傳感器相連接的計(jì)算機(jī)所記錄的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，圖丙為由計(jì)算機(jī)對圖乙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后記錄了“峰值分別為 6V 和-6V”及圖線與時間軸所圍“面積分別為 182.7V·s 和-180.4V·s”的圖像。則：

　A.開關(guān) S 與 2 相連時，通過電阻的電流方向從上向下 B.由以上信息可知，電容器的電容大小大約為 30F

　C.如果將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端，則無法測出電容器的電容值 D.如果將電阻換成 1kΩ，則圖丙中的峰值不會變，陰影面積會變?yōu)楝F(xiàn)在的 1/3，充放電的時間會縮短 第二部分 本部分共 6 題，共 58 分。

　15.（8 分）現(xiàn)利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證動量守恒定律。在圖（a）中，氣墊導(dǎo)軌上有 A、B 兩個滑塊，滑塊A 右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊 B 左側(cè)也帶有一彈簧片，上面

　固定一遮光片，光電計(jì)數(shù)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間。

　實(shí)驗(yàn)測得滑塊 A 的質(zhì)量10.301 m ? kg，滑塊 B 的質(zhì)量20.108 m ? kg，遮光片的寬度 d=1.00cm；打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率 f=50.0Hz。

　將光電門固定在滑塊 B 的右側(cè)，啟動打點(diǎn)計(jì)時器，給滑塊 A 一向右的初速度，使它與 B 相碰。碰后光電計(jì)數(shù)器顯示的時間為Bt ? =3.500ms，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。

　（1）碰撞前、后 A 的速率分別為 v A =________m/s；Av?=________m/s；碰撞后 B 的速率為Bv?=________m/s（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

　（2）若實(shí)驗(yàn)允許的相對誤差絕對值（ 100% ?碰撞前后總動量之差碰前總動量）最大為 5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒定律？寫出運(yùn)算過程。

　16.（10 分）從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一電路來測量電阻 R x 的阻值。要求方法簡捷，得到多組數(shù)據(jù)，有盡可能高的測量精度。

　器材（代號）

　規(guī)格 待測電阻（R x ）

　電流表（A 1 ）

　電流表（A 2 ）

　電壓表（V 1 ）

　阻值約 10kΩ 0~ 300 A ? ，內(nèi)阻約 100Ω 0~0.6A，內(nèi)阻約 0.125Ω

　電壓表（V 2 ）

　滑動變阻器（R）

　電源（E）

　電鍵（S）

　導(dǎo)線若干 0~3V，內(nèi)阻約 3kΩ 0~15V，內(nèi)阻約 15kΩ 總阻值約 50Ω 電動勢 3V，內(nèi)阻很小 （1）電流表應(yīng)選用_________________，電壓表應(yīng)選用___________。

　（2）滑動變阻器應(yīng)該選擇限流接法還是分壓接法？簡要說明理由。

�。�3）在答題紙相應(yīng)位置（方框內(nèi)）畫出電路圖。

�。�4）完成下圖中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

　17.（9 分）無人機(jī)在距離水平地面高度 h 處，以速度0v 水平勻速飛行并釋放一包裹，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為 g。

�。�1）求包裹釋放點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離 x； （2）求包裹落地時的速度大小 v； （3）以釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度方向?yàn)?x 軸正方向，豎直向下為 y 軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系，寫出該包裹運(yùn)動的軌跡方程。

　18.（9 分）如圖甲所示，N=200 匝的線圈（圖中只畫了 2 匝），電阻 r=2Ω，其兩端與一個 R=48Ω的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。

�。�1）判斷通過電阻 R 的電流方向； （2）求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E； （3）求電阻 R 兩端的電壓 U。

　19.（10 分）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì).物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為 m，在水平桌面上沿 x 軸運(yùn)動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為 ? 。以彈簧原長時物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O，當(dāng)彈簧的伸長量為 x 時，物塊所受彈簧彈力大小為 F=kx，k 為常量。

　 （1）請畫出 F 隨 x 變化的示意圖；并根據(jù) F-x 圖象求物塊沿 x 軸從 O 點(diǎn)運(yùn)動到位置 x 的過程中彈力所做的功； （2）物塊由 x 1 向右運(yùn)動到 x 3 ，然后由 x 3 返回到 x 2 ，在這個過程中， ①求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量； ②求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念。

　20.（12 分）在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，柱的橫截面是以 O 為圓心，半徑為 R 的圓，AB 為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為 m，電荷量為 q（q>0）的帶電粒子在紙面內(nèi)自 A 點(diǎn)先后以不同的速度進(jìn)入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進(jìn)入電場時速度為零的粒子，自圓周上的 C 點(diǎn)以速率0v 穿出電場，AC 與 AB 的夾角 ? =60°。運(yùn)動中粒子僅受電場力作用。

　（1）求電場強(qiáng)度的大��； （2）為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進(jìn)入電場時的速度應(yīng)為多大？ （3）為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為0mv ，該粒子進(jìn)入電場時的速度應(yīng)為多大？

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