福建省三明市2019年高三物理5月质检试卷

试卷更新日期：2020-05-21 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图，在 $α$ 粒子散射实验中，图中实线表示 $α$ 粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定， $a 、 b 、 c$ 为某条轨迹上的三个点，其中 $a 、 c$ 两点距金原子核的距离相等（）

A、卢瑟福根据 $α$ 粒子散射实验提出了能量量子化理论 B、大多数 $α$ 粒子击中金箔后几乎沿原方向返回 C、 $α$ 粒子经过 $a 、 c$ 两点时动能相等 D、从 $a$ 经过 $b$ 运动到 $c$ 的过程中 $α$ 粒子的电势能先减小后增大

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2. $A 、 B$ 两质点从同一地点同时出发的 $s - t$ 图象如图所示，下列说法正确的是（）

A、前 $4 s$ 内 $A$ 质点的位移比 $B$ 质点小 B、前 $4 s$ 内 $A$ 质点的平均速度大于 $20 m / s$ C、 $B$ 质点运动方向不变 D、 $B$ 质点前 $4 s$ 做减速运动， $4 s$ 后做减速运动

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3. 列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为 $v$ ，加速度大小为 $a_{1}$ ；当列车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为 $v$ ，加速度大小变为 $a_{2}$ 。设列车发动机的功率恒为 $P$ ，阻力是列车重力的 $k$ 倍，重力加速度大小为 $g$ ，则列车空载与满载时的质量之比为（）

A、 $\frac{k g + a_{1}}{k g + a_{2}}$ B、 $\frac{k g + a_{2}}{k g + a_{1}}$ C、 $\frac{P (k g + a_{2})}{v (k g + a_{1})}$ D、 $\frac{P (k g + a_{1})}{v (k g + a_{2})}$

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4. 如图，正方形 $M N P Q$ 处于纸面内， $M 、 P$ 处分别固定两根通电长直导线，二者相互平行且垂直纸面放置，通入电流的大小均为 $I$ ，电流方向如图，它们在 $N$ 点处产生的磁感应强度大小均为 $B_{0}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $N 、 Q$ 两点的磁感应强度方向相反 B、 $Q$ 点处的磁感应强度大小为 $2 B_{0}$ C、若使 $P$ 处直导线电流反向，大小不变，则 $N$ 处的磁感应强度大小为0 D、若使 $P$ 处直导线电流反向，大小不变，则 $Q$ 处的磁感应强度方向与原来垂直

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5. 2019年4月10日，世界上首张黑洞图像照片发布，如图，它提供了黑洞存在的直接“视觉”证据．若某黑洞表面的重力加速度 $g$ 大小约为 $10^{12} m / s^{2}$ ，质量为 $M$ 和半径 $R$ 的关系满足 $\frac{M}{R} = \frac{C^{2}}{2 G}$ ，其中 $C$ 为光速、 $G$ 为引力常量（近似取 $7 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / k g^{2}$ ），则该黑洞质量的数量级约为（）

A、 $10^{14} k g$ B、 $10^{21} k g$ C、 $10^{31} k g$ D、 $10^{42} k g$

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二、多选题

6. 中国华为技术有限公司生产的一款手机无线充电器内部结构示意如图甲所示。假设手机接收线圈获得的电压随时间变化关系如图乙所示，则发射线圈输入的电流随时间变化的关系图象可能是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图所示，一轻杆固定在水平地面上，杆与地面间夹角为 $θ = 60 °$ ，一轻杆套在杆上，环与杆之间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ ，一质量不计的光滑小滑轮用轻绳 $O P$ 悬挂在天花板上，另一轻绳跨过滑轮一端系在轻环上，另一端用手水平向右拉住使轻环静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．关于 $O P$ 绳与水平方向之间的夹角 $α$ 的取值，可能的是（）

A、75° B、65° C、45° D、30°

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8. 如图所示，平面直角坐标系 $x O y$ 中同时存在范围足够大、方向平行于坐标系平面的两个匀强电场I和II，其中电场I的场强大小为 $E$ 、方向沿 $+ y$ 轴。一个电子在某次运动中的轨迹如图中曲线 $A C B$ 所示，轨迹关于虚线 $O C$ 对称， $C$ 点坐标为 $(a ， \frac{\sqrt{3}}{3} a)$ 。已知 $A 、 B$ 两点关于虚线 $O C$ 对称，电子的重力不计，下列说法正确的是（）

A、电子位于 $A 、 B 、 C$ 三点处的电势能大小关系是 $E_{P A} = E_{P B} < E_{P C}$ B、电场I和II的合场强方向与 $+ y$ 轴成30°角 C、电场II的场强大小可能为 $\frac{1}{2} E$ D、电场II的场强大小可能为 $E$

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9. 下列说法正确的是（）

A、雨天打伞时，雨水没有透过伞布是液体表面张力作用的结果 B、一定质量的理想气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 C、晶体一定具有规则的几何外形和物理性质的各向异性 D、花粉颗粒在水中布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动 E、某气体的摩尔体积为 $V$ ，每个分子的体积为 $V_{0}$ ，则阿伏加德罗常数可表示为 $N_{A} = \frac{V}{V_{0}}$

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10. 一列沿 $x$ 轴正方向传播的简谐波在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，已知 $B$ 质点从0时刻起经过 $0.5 s$ 第一次到达波谷，则下列判断正确的是（）

A、简谐波的周期为 $2 s$ B、简谐波的波速为 $20 c m / s$ C、在 $t = 0 s$ 时 $B$ 质点的振动方向沿 $y$ 轴正方向 D、某个时刻 $A 、 B$ 两质点的振动方向可能相同 E、 $A$ 质点的振动方程为 $y = 10 sin π t (c m)$

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三、实验题

11. 某兴趣小组探究做功和物体速度变化的关系实验中，在一倾斜轨道的下端固定一光电门，将一装有挡光铜线的滑块从轨道上端的某一位置由静止释放。已知轨道的倾角为 $θ$ ，滑块与轨道的动摩擦因数为 $μ$ ，铜线的直径为 $d$ ，重力加速度大小为 $g$ 。

(1)、本实验中，是否需要测量滑块与铜线的总质量？（选填“需要”或“不需要”）

(2)、用螺旋测微器测出铜线的直径如图所示，其读数 $d =$ $m m$ 。

(3)、实验中，多次改变滑块释放点到光电门之间的距离 $L$ ，测出相应的铜线遮光时间 $t$ 。根据测出的多组实验数据绘出 $L - \frac{1}{t^{2}}$ 图象，若图象为一直线，则直线的斜率 $k =$ （用题中所给字母表示）。

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12. 某兴趣小组先利用如图(a)所示电路测量一只毫安表（量程为 $300 m A$ ，内阻大约为几百欧）的内阻，再利用如图(c)所示的电路探究光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。图(a)中，滑动变阻器 $R_{1}$ 最大阻值为 $20 Ω$ ，电阻箱 $R_{2}$ 最大阻值为 $9999.9 Ω$ ，定值电阻 $R_{3} = 100 Ω ， R_{4} = 10 Ω$ ，电源电动势 $E$ 约为 $1.5 V$ 。图(c)中恒压电源的输出电压 $U = 10.0 V$ 。

(1)、图(b)中已正确连接了部分导线，请根据(a)图电路完成剩余部分的连接。

(2)、为了保护毫安表，开始时将 $R_{1}$ 的滑片 $C$ 滑到接近图(a)中滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置。

(3)、接通 $S_{1}$ ，将 $R_{1}$ 的滑片置于适当位置，再反复调节电阻箱 $R_{2}$ ，当 $R_{2}$ 的阻值置于 $2700.0 Ω$ 时，最终使得接通 $S_{2}$ 前后，毫安表的示数保持不变，这说明 $S_{2}$ 接通前 $B$ 与 $D$ 所在位置的电势（填“相等”或“不相等”），待测毫安表的内阻为 $Ω$ 。

(4)、该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，需将毫安表改装成量程为 $3 A$ 的电流表，可在毫安表两端并联电阻箱 $R_{2}$ ，则 $R_{2}$ 的阻值应置于 $Ω$ 。

(5)、(c)图虚线框中接(4)间中改装好的电流表，该小组通过实验发现，流过毫安表的电流 $I$ （单位： $m A$ ）与光照强度 $E$ （单位： $c d$ ）之间的关系满足 $I = \frac{1}{3} E$ ，由此可得到光敏电阻的阻值 $R$ （单位： $Ω$ ）与光照强度 $E$ 之间的关系为。

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四、解答题

13. 如图，在平面直角坐标系 $x O y$ 中有一边界曲线 $O Q$ ，边界上方区域存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，边界下方区域存在竖直方向上的匀强电场，场强大小为 $E$ 。在 $x$ 轴上的 $P$ 处，有一质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子由静止释放，经过时间 $t$ 粒子到达曲线上的 $N$ 点，经磁场偏转恰好垂直穿过 $y$ 轴，轨迹如图所示，粒子的重力不计，求：

(1)、 $P$ 处粒子在磁场中的偏转半径 $r$ ；

(2)、若此粒子从 $x$ 轴正半轴上任意位置处由静止出发，最终都能垂直穿过 $y$ 轴，则边界曲线 $O Q$ 满足的方程。

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14. 如图所示，一工件用锁定装置 $P$ 固定于光滑水平面上，其 $A B$ 段是一半径为 $R$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道， $B C$ 段为粗糙水平轨道，二者相切于 $B$ 点，整个轨道处于同一竖直平面内，在 $C$ 处固定一根处于自然状态的轻质弹簧．一可视为质点的物块，其质量为 $m$ ，在 $A$ 点正上方某处由静止释放，从 $A$ 点进入轨道，已知工件的质量 $M = 2 m$ ，重力加速度为 $g$ ．

(1)、若释放高度 $h_{1} = 2 R$ ，求物块第一次经过 $B$ 点时的速度 $v_{0}$ 的大小；

(2)、解除锁定装置 $P$ ，若释放高度 $h_{2} = 7 R$ ，物块第一次压缩弹簧后恰好能返回到轨道上的 $A$ 点处，设弹簧始终在弹性限度内，则此过程中求：
①弹簧的最大弹性势能 $E_{P}$ ；

②物块返回 $A$ 点的途中，在圆轨道上的 $B$ 点处受到的支持力的大小．

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15. 如图所示，容积为V的密闭导热氮气瓶，开始时存放在冷库内，瓶内气体的压强为0.9p₀ ，温度与冷库内温度相同，现将气瓶移至冷库外，稳定后瓶内压强变为p₀ ，再用充气装置向瓶内缓慢充入氮气共45次。已知每次充入氮气瓶的气体体积为 $\frac{V}{15}$ ，温度为 $27 {}^{o}C$ ，压强为p₀ ，设冷库外的环境温度保持 $27 {}^{o}C$ 不变。求：

(1)、冷库内的温度；

(2)、充气结束后，瓶内气体压强。

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16. $A B C D$ 表示一种恒偏向棱镜，它相当于一个 $60^{0} - 45^{0} - 75^{0}$ 和另一个 $30^{0} - 60^{0} - 90^{0}$ 的棱镜组合，棱镜的折射率为 $n = \sqrt{2}$ ．现有一单色光线以入射角 $θ_{1}$ 从 $A B$ 边入射，已知 $\sin θ_{1} = \sqrt{2} \sin 15^{0}$ ，

①通过计算判断光线在 $B C$ 面上能否发生全反射？

②单色光经 $B C$ 和 $C D$ 面两次反射后从 $A D$ 面出射，计算证明 $θ_{1} = θ_{6}$ （这就是恒偏向棱镜名字的由来）．

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