2020年江苏省常州市罗溪中学高三物理测试题含解析

2020年江苏省常州市罗溪中学高三物理测试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地。

P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球。

P板与b板用导线相连，Q板接
地。

开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α。

现在通过调节a、b间的距离，使悬线的偏角α变大，则在调节的过程中下列说法中正确的是（）
A． a、b间的距离在增大
B．电容器C的带电量在增大
C． a、b两极板间的电势差增大
D． a、b两极板间的电场强度在增大
参考答案：
AC
2. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。

仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则( )
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a的加速度减小，b的加速度增大
C．a的电势能减小，b的电势能增大
D．a的动能减小，b的动能增大
参考答案：
B
3. 如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用
下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中A．电梯地板对物体的支持力做的功等于
B．电梯地板对物体的支持力所做的功等于+mgH
C．钢索的拉力所做的功等于+MgH
D．钢索的拉力所做的功大于+MgH
参考答案：
BD
4. 如图⑴所示的LC振荡电路中，电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图⑵所示，
则：（）
A.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B. a、c两时刻电路中电流最大，方向相反
C.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
参考答案：
D
5. 如图所示，在足够大的光滑水平绝缘桌面上，有两个带电小球A、B，现分别给两球一定的初速度，使其在桌面上运动，两者距离始终保持不变，则
A．A、B一定带同种电荷，速度大小均不变
B．A、B一定带同种电荷，加速度大小均不变
C．A、B一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直
D．A、B一定带异种电荷，两球的速度大小与其质量成反比
参考答案：
答案：CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点转弯的轨迹，OB 距离。

则前轮与车身夹角θ= ；B点速度大小v1=2m/s。

则A点的速度v2=______m/s。

参考答案：
30o；2.31
7. 一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t 的变化图像如图所示，则小球振动的周期为▲ s，此单摆的摆长为▲ m（重力加速度g 取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：
4 4
8.
(3)用如图所示的装置，要探究恒力做功与动能改变的关系的实验数据应满足一个怎样的关系式，从而得到动能定理。

(用上题符号表示，不要求计数结果)
参考答案：
9. （6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举________Kg的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_________，大小是________。

参考答案：
75Kg，竖直向下，2m/s2
10. （4分）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量是 J。

气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。

参考答案：
吸收 0.6 0.2
解析：本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。

理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。

而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

11. 某学习小组的同学欲探究“滑块与桌面的动摩擦因数”，他们在实验室组装了一套如图1所示的装置。

该小组同学的实验步骤如下：用天平称量出滑块的质量为M=400g，将滑块放在水平桌面上并连接上纸带，用细线通过滑轮挂上两个钩码（每个钩码质量为100g），调整滑
轮高度使拉滑块的细线与桌面平行，让钩码拉动滑块由静止开始加速运动，用打点计时器记录其运动情况。

选取的实验纸带记录如图2所示，图中A、B、C、D、E均为计数点，相邻两个计数点的时间隔均为0.1s
，则物体运动的加速度为 m/s 2
，细线对滑块的拉力大小
为
N，滑块与桌面间的动摩擦因数
= 。

（重力加速度为，结果保留两
位有效数字）。

参考答案：
0．85； 1．8 0．37
12. 如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60 J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7 J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：
EK=60 J、 E=28 J
13. 某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置，他用一小滴水银（即忽略水银产生的压强）封闭一定质量的气体，并将竖直管如图细分100个等分刻度。

该同学将两天的数据记录在下表内。

（1）由第一天数据推断，该测温装置能测量的最高温度为________°C。

（2）（多选）发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致，分析产生此现象的原因可能是（）
（A）外界大气压变大（B）外界大气压变小
（C）烧瓶内气体质量减小（D）测量时整个装置倾斜
参考答案：
（1）（2分）23.2
（2）（4分）AC
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：
(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？
(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。

参考答案：
(1)0 ，50N (2)25N ，30N (3)7.5m/s2
【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：
否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.
(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：
代入数据解得：N1=25N，N2=30N
(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：
代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N
(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.
(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。

15. 图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:
(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.
(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.
(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.
参考答案：
(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N
【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：
竖直方向上：
水平方向上：
可得：
.
(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：
到达A点时速度：
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：
即，所以：
(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：
当时，计算得出.
由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N.
答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.
(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.
(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一列简谐横波，在t=0．8s时刻的波形图象如下图乙所示，波上A质点的振动图象如图甲所示，
①判断该波的传播方向
②求该波的传播速度
参考答案：
①波的传播方向：沿x负方向 2分②由甲图知波长为λ＝20m，由乙图知周期为Ｔ＝0．8ｓ
代入得ν=m/s=25m/s
17. (2)．如图所示，电荷量均为＋q、质量分别为m和2m的小球A和B，中间连接质量不计的细绳，在竖直方向的匀强电场中以速度v0匀速上升，某时刻细绳突然断开．求：
(1)电场强度大小及细绳断开后两球A、B的加速度；
(2)当球B速度为零时，球A的速度大小。

参考答案：
(1)设电场强度为E，把小球A、B看作一个系统，由于绳未断前两球均做匀速运动，
则，
细绳断后，根据牛顿第二定律得，方向向上；
, (负号表示方向向下）．
(2)细绳断开前后两绳组成的系统满足合外力为零，所以系统总动量守恒．设B球速度为零时，A球的速度为vA，根据动量守恒定律得
18. 如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大．在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量﹣q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成60°角，进入下部分磁场．然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求
（1）PQ间距离是多大？
（2）宇航员质量是多少？
参考答案：
（1）PQ间的距离为2h；（2）宇航员的质量为．
【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强磁场中的运动．
【分析】（1）小球在两个磁场均做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力及圆周运动的性质，可求得粒子运动的关径及周期；由粒子运动的对称性可求得PQ间的距离；
（2）由粒子的运动过程可求得宇航员运动的速度；由动量守恒可求得宇航员的质量．
【解答】解：
（1）画出小球在磁场B1中运动的轨迹如图所示，可知
R1﹣h=R1cos60°，R1=2h
由和B1=2B2
可知R2=2R1=4h
由
得
根据运动的对称性，PQ的距离为
l=2（R2sin60°﹣R1sin60°）=2h；（2）粒子由P运动到Q的时间
宇航员匀速运动的速度大小为
由动量守恒定律得MV﹣mv=0
可求得宇航员的质量
答：（1）PQ间的距离为2h；（2）宇航员的质量为．。