河南省新乡市大宾乡中学2020年高三物理联考试卷带解析

河南省新乡市大宾乡中学2020年高三物理联考试卷含解析
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. （多选题）如图所示，水平放置的平行金属板A、B间接有恒定的电压，电荷M从极板A的左边缘、电荷N从极板B的右边缘同时沿水平方向进入板间电场（运动轨迹在同一平面内），两个电荷恰
好在板间中线上某点P相碰，点P在中线中点的右侧，若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法中正确的是（）
A．电荷M的比荷等于电荷N的比荷
B．碰撞时电荷M的速度大于电荷N的速率
C．从两个电荷进入电场到两个电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D．两电荷在P点时，速度共线
参考答案：
AB
试题分析：两个电荷的竖直位移的绝对值是相等的，水平位移是电荷M大于电荷N，由于电荷在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，运动时间相等，故它们的加速度也相等，而加速度
a=，而极板间的电压与间距都相同，故它们的比荷相等，选项A正确；两电荷在竖直方向的速度大小相等，而水平方向上M的位移较大，故M在水平方向的初速度较大，所以在碰撞的位置上，电荷M的合速率大于电荷N的合速率，选项B正确；电场力对电荷做的功W=F电
×=Eq×，由于两个电荷的电荷量大小不确定，故功的大小不确定，选项C错误；由于两个电荷的水平方向的速度大上不相等，故两个电荷碰撞时其速度的方向与水平方向的夹角不相等，所以两个电荷在P点不共线，选项D错误。

考点：电荷在电场中的运动，类平抛运动。

2. （单选）如图，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该正电小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20ev,运动到b点的动能等于2ev，若取c点为零势点，则当这个带电小球的电势能为6ev时（不计重力和空气阻力），它的动能等于
（）A、4ev B、8ev C、14ev D、16ev
参考答案：
B
小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV ①
由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=1.5Ubc ②
从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb ③
联立①②③可得Ekc=14eV；
由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=14eV
即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于6eV时动能为8eV。

故选B。

3. 如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度
沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（）
A.球落地时的速度等于L
B.球从击出至落地所用时间为
C.球从击球点至落地点的位移等于L
D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
参考答案：
B
4. 如图所示的电路中，S 闭合时水平放置的平行板电容器中一带电小球恰好静止不动，能使小球向上加速的方法是（ ）
A ．S 闭合时将A 板向上移动一小段距离或在两板间贴近下板插入一个厚度为极板间距离1/4的金属板
B ．S 先闭合再断开后将A 板向上移动一小段距离
C ．S 闭合时将A 板向左移动一小段距离
D ．S 先闭合再断开后将AB 板分别向左右错开一些
参考答案：
答案：D
5. （多选）如图传送带以v1的速度匀速运动，物体以v2的速度从B 点滑上
传送带，已知A 、B 之间的传送带长度为L ，物体与传送带之间的动摩擦因素为μ，则以下判断正确的是（ ）
A ． 当ν2＞ν1时，物体一定从左端离开传送带
B ．
当
时，物体一定从左端离开传送带
C ．
物体从右端B 点离开传送带时的速度一定等于v 1 D ．
物体从右端B 点离开传送带时的速度一定不会大于v 2 参考答案：
考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 专题： 牛顿运动定律综合专题．
分析： 小滑块滑上传送带，判断出摩擦力的方向，根据合力得出加速度的大小和方向，判断出物块在
整个过程中的运动情况，从而确定运动的时间以及离开传送带的速度．
解答： 解：A 、当v 2、μ、L 满足一定条件时，物体可以从A 端离开传送带，物体一直做匀减速直线
运动，位移为L ，加速度为μg ，与传送带的速度无关．故A 错误．
B 、当v 2、μ、L 满足时，物体向左的速度等于0之前的位移：
，所以当时，物体一定从左端离开传送带．故B 正确；
C 、物体可以从B 端离开传送带，若v 2＜v 1，物体滑上传送带先做匀减速直线运动，返回做匀加速直线运动；返回到B 端的速度为v 2，若v 2＞v 1，物体滑上传送带先做匀减速直线运动，返回做匀加速直线运动，当速度达到v 1做匀速直线运动，滑动B 端的速度为v 1，都不可能大于v 1．故C 错误，
D 正确． 故选：BD ．
点评： 解决本题的关键根据物体的受力，理清物体的运动，综合牛顿第二定律和运动学公式求解．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，用质量为m 的活塞密封住质量为M 的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S ，整个装置倒立在水平地面上．当封闭气体的热力学温度为T 时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为__________．当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为______________．
参考答案：
7. 地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R 。

某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。

则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。

参考答案：
8. 某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。

实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小
车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。

①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？（填“需要”或“不需要”）
①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d= mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是。

参考答案：
9. 平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为
F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为 V。

参考答案：2×10-8F 1V
电容；
当电量减小一半，电容不变，则电势差；
10. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有．
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤
是．
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为
（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
参考答案：
（1）天平，刻度尺（2分）
（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）
（3）
11. 如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲ (填“正”或“负”)方向传播，波速
为▲ m/s。

参考答案：
正50
12. 某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中，利用得到弹力F和弹簧总长度L的数据做出了F﹣L图象，如图所示，由此可求得：
（1）弹簧不发生形变时的长度L o=cm，
（2）弹簧的劲度系数k=N/m．
参考答案：
（1）10 （2）200
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．
【分析】该题考察了弹力与弹簧长度变化关系的分析．图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数．
【解答】解：（1）图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧不发生形变时的长度．
弹簧不发生形变时的长度L o=10cm．
（2）图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由k=，
可得k=200N/m．
故答案为：（1）10 （2）200
13. （6分）如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，两相邻车站相距560m，则地铁列车在这两站行驶时间最少为_________s，这种情况下最大行驶速度为
_________m/s。

参考答案：
40s，28m/s 三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 有一电压表V1，其量程为3V、内阻约为3000Ω.要准确测量该电压表的内阻，提供的器材有：
电源E：电动势约为15V，内阻不计
电流表A1：量程100mA，内阻r1=20Ω
电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω
定值电阻R1：阻值20Ω
定值电阻R2：阻值3Ω
滑动变阻器R0：最大阻值10Ω.额定电流1A
电建一个，导线若干
（1）实验中电表应选用_________, 定值电阻应选用__________
（2）请你设计一个测量电压表V1内阻的实验电路图并画在虚线框内
（3）说明实验所要测量的物理量____________________________________________
（4）写出电压表V1内阻的计算表达式rv1=___________________________
参考答案：
.（1）V2 R1
（2）
（3）电压表v1的示数U1 电压表v2的示数U2
（4）
15. （实验）（2015?湖南模拟）如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑
轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡
摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量不需要（填“需要”或“不需要”）（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d= 5.50mm
（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是
．
参考答案：
（1）不需要；
（2）5.50；
（3）．
【考点】：探究功与速度变化的关系．
【专题】：实验题．
【分析】：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．游标的零刻度线超过主尺上的刻度数为主尺读数，游标读数等于分度乘以对齐的根数．
（3）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式．
解：解：（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．
（2）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数等于0.05×10mm=0.50mm，
所以最终读数为：5mm+0.50mm=5.50mm．
（3）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度为：，
滑块通过光电门2速度为：，
根据功能关系需要验证的关系式为：．
故答案为：
（1）不需要；
（2）5.50；
（3）．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在光滑水平面上放着两块质量都是m的木块A和B，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图，现从水平方向射来一颗子弹，质量为m/4，速度为v0，射中木块A后，留在A中。

在子弹打入木块A的瞬间，相互作用时间极短。

求：①在子弹击中木块瞬间木块A的速度vA和vB；
②在以后运动中弹簧的最大弹性势能；
参考答案：
①在子弹打入木块A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变，A、B都不受弹力的作用vB = 0，由于此时A不受弹力，木块A和子弹构成系统，在这极短过程中不受外力系统动量守
恒，，解得。

②由于vA>vB，弹簧开始被压缩，分别给A、B木块施以弹力，使得A木块开始做变减速运动，B木块做变加速运动。

弹簧不断被压缩，弹性势能增大，直到vA=vB时弹簧压缩量最大，此时弹性势能最大。

在弹簧压缩过程木块A（包括子弹）、B与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒。

设弹簧压缩量最大时共同速度为v1，
联立解得，
17. 神州载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s，并以这个速度在大气中降落．距地面1.2m时，返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火，舱体再次减速．设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段的加速度和运动的时间．
参考答案：
v2－0=2as (2分) a=v2/(2s)=102/(2×1.2)=41.7m/s2 (1分)
v=at (2分) t=v/a=0.24s (1分)
18. 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦.求：
（1）小球运动到B点时的动能；
（2）小球下滑到距水平轨道的高度为0.5R时速度的大小和方向；
（3）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？
参考答案：
解析（1）根据机械能守恒EK=mgR
(2)根据机械能守恒定律：mv2=mgR
小球速度大小v=
速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°
（3）根据牛顿运动定律及机械能守恒，在B点
NB-mg=m,2分
mgR=mvB2
解得NB=3 mg
在C点：NC=mg。