2020届黑龙江省哈三中高三上学期第三次调研考试物理试题

2020届黑龙江省哈三中高三上学期第三次调研考试物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
如图所示，餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。

若服务员托举菜盘先匀速前行，此时手对菜盘的作用力大小为，当服务员加速向前运动的过程中，手对菜盘的作用力大小为，下列说法正确的是（）
A．B．C．D．
第(2)题
物体的运动状态可以用位置和动量的平方描述，其图像称为相轨迹，如图所示，在光滑的水平面上，轻弹簧的左端固定在墙面上，一可视为质点的小物块与弹簧右端连接在一起，初始时弹簧处于原长状态，现向左推动物体，当弹簧的压缩量为时将物块由静止释放，已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，以弹簧原长位置为坐标原点，水平向右为正方向建立轴，则物体的相轨迹可能是（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图所示，地球赤道上空人造卫星先沿椭圆轨道运行，其近地点P到地球中心的距离为r，远地点Q到地球中心的距离为8r，该卫星在远地点Q处点火变轨进入地球同步轨道，成为一颗沿圆轨道运行的地球同步卫星。

下列说法正确的是（）
A．卫星在近地点和远地点的加速度之比为8：1
B．卫星变轨前从P点运动到Q点的过程中，引力势能增加，机械能减少
C．卫星在远地点Q处变轨瞬间速度变大
D．卫星进入地球同步轨道后运行的速度大于在椭圆轨道P处的速度
第(4)题
均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心产生的电场。

若将地球视为均匀带电的球体，电荷量为Q，半径为R，静电力常量为k，则在地外空间距地面高度为R处的电场强度大小为（ ）
A．B．
C．D．
第(5)题
电动汽车由于节能环保的重要优势，广受人们喜欢，某品牌电动汽车储能部件是由10个蓄电池串联叠置组成的电池组。

充电时，直流充电桩的充电电压为，充电电流为；每个电池容量，放电时平均电压为，整个电池组输出功率为
；转化机械能的效率为。

以的速度在高速公路匀速行驶时，则（ ）
A．该电动汽车最长可连续工作
B．该电池组最多可储存电能
C．该电动汽车正常工作时电流为
D．匀速行驶时所受阻力为
第(6)题
如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场．两根相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。

时刻，对cd棒施加水平向右的恒力F，棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。

两棒的速
度v ab、v cd和加速度a ab、a cd随时间t变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
如图所示，轻绳下悬挂一静止沙袋，一子弹水平射入并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，不计空气阻力，在以上整个过程中，子弹和沙袋组成的系统（ ）
A．动量不守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量和机械能均不守恒
D．动量和机械能均守恒
第(8)题
如图所示，三个同心圆、、的半径分别为、、，在圆区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。

在圆和圆间的环
形区域存在背向圆心的辐向电场，在圆和圆间的环形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。

一质量为、电荷量为的粒子，从圆边界上的A点沿半径方向以速度射入圆内，第一次从圆边界射出时速度方向偏转，经过辐向电场加速后，从圆边界上进入外环区域，粒子恰好不会从圆飞离磁场。

已知磁感应强度，不计粒子的重力。

则（ ）
A．圆区域内匀强磁场的磁感应强度大小为
B．圆与圆两边界间辐向电场的电势差为
C．粒子从电场回到入射点A，在磁场中运动的最短时间为
D．粒子从电场回到入射点A，在磁场中运动的最短时间为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，边长为a的正方形MNPQ区域内有一方向垂直正方形平面向外的匀强磁场，NP边上有一点S，。

两个质量相同、带等量异种电荷的粒子均从S点平行于MN方向射入磁场。

带正电粒子甲与带负电粒子乙重力均不计，不考虑甲、乙两粒子间的作用。

下列说法正确的是（ ）
A．若两粒子在磁场中运动的时间相等，则乙与甲的初速度大小之比一定为1：3
B．若两粒子的初速度相同，则乙与甲在磁场中运动的时间之比可能为1：2
C．若其中一个粒子垂直PQ边射出磁场，则乙与甲在磁场中运动时间之比一定不大于2：1
D．若两粒子分别从M、Q两点射出磁场，则乙与甲的初速度大小之比恰好为2：1
第(2)题
如图所示，带电平行板电容器两极板水平放置，充电后与电源断开。

带电小球静止于电容器内的A点，B点位于上极板附近，忽略电容器极板的边缘效应及带电小球对电场的影响。

下列说法正确的是（ ）
A．把小球由A点移到B点，小球的电势能增大
B．把小球由A点移到B点，小球的电势能减小
C．若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能减小
D．若将下极板向上移动一小段距离，小球在A点时的电势能增大
第(3)题
利用电磁阻尼现象的规律，可以制成如图所示的电磁制动器。

如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。

关于该电磁制动器下列说法正确的是（）
A．该电磁制动器未通过直接接触产生阻力，从而可以避免磨损
B．转盘的速度越大，制动力就越大
C．如果将线圈中的电流反向，将不能起到制动作用
D．因穿过转盘的磁通量未发生变化，转盘中无感应电流
第(4)题
一列简谐横波沿x轴传播，A、B分别是平衡位置坐标为1m、4m处的两个质点，时刻开始计时，时这列波的波形如图1所示。

图2为B点的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播速度为
B．这列波沿x轴负方向传播
C．在时，质点A的加速度方向为y轴负方向
D．从到，质点B运动的路程为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
红绿灯指挥城市路口交通。

某城市道路汽车行驶限速，如图是该市一个十字路口前红灯时的情况，第一辆车的车头与停止线齐平，该路口绿灯时间是，已知每辆车长均为，绿灯亮后，每辆汽车都以加速度匀加速到
最大限速，然后做匀速直线运动；为保证安全，前后两车相距均为，绿灯亮时第一辆车立即启动，每后一辆车启动相
对前一辆车均延后。

交通规则：黄灯亮时，只要车头过停止线就可以通行。

（1）绿灯亮后，求经过多长时间停止线后第3辆车车头过停止线；
（2）绿灯亮后，通过计算判断：停止线后第17辆车在本次绿灯期间能否通过该路口？
第(2)题
如图所示，A、B两个相同且内壁光滑的导热汽缸固定在水平地面上，汽缸内的两活塞（重力忽略不计）用轻杆连接，一个移动时另一个也会同时移动，总保持两汽缸内封闭的气体体积相同。

当环境温度为时，两汽缸内封闭气体的体积均为，压
强均为。

现对A汽缸缓慢加热，使其温度升高至T，而B汽缸仍保持原来的温度。

则：
（1）两汽缸中的压强将分别为多少？
（2）若此过程中A汽缸内气体的内能增加了，则两汽缸需从外界吸收多少热量？
第(3)题
地球高层大气空域的电离层中存在大量的自由电子和离子，使用绳系卫星可以研究电离层的特性。

如图所示，由子卫星和
组成的绳系卫星，在地球赤道上空的电离层中绕地球中心做匀速圆周运动。

已知绳系卫星轨道距地面的高度为H，两颗子卫星之间的导体绳长为，导体绳沿地球半径方向。

卫星轨道所在处的地磁场磁感应强度大小为B，方向如图。

地球半径
为R，地球表面处的重力加速度为g，不计地球自转、电离层的运动。

（1）不计环境阻力，求绳系卫星在轨道上绕地球中心运行速度的大小v；
（2）考虑环境阻力并设其大小恒为f、方向总垂直于导体绳，为使卫星保持在原轨道上，设想在导体绳上串联接入一电动势恒定的电源，如图所示。

该电源、导体绳及附近的电离层可视为闭合电路，电路等效总电阻为r，此时在电源和感应电动势的共同作用下，导体绳所受安培力恰好克服环境阻力。

a．说明导体绳中电流方向及导体绳所受安培力方向；
b．求接入电源的电动势E。

第(4)题
如图，一个内壁光滑且导热的圆柱形汽缸静止在一水平面上，缸内有一质量m=10kg的活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸右下端有一个关闭的小阀门K。

一劲度系数k=500N/m的弹簧一端与活塞相连，另一端固定在O点。

整个装置都处于静止状态，此
时弹簧刚好处于原长，活塞到汽缸底部的高度为h=30cm。

已知活塞的表面积为S=50cm2。

大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速
度g=10m/s2。

（1）求缸内气体的压强p1；
，当活塞稳定时，汽缸内剩余的气体为原来的几分之几？
（2）缓慢打开阀门K
四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路，可供选择的器材如下：
①待测电流表G1：量程为0~5mA，内阻约为300Ω
②电流表G2：量程为0~10mA，内阻约为40Ω
③定值电阻R1：阻值为10Ω
④定值电阻R2：阻值为200Ω
⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0~1000 Ω
⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0~20Ω
⑦干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小
⑧电键S 及导线若干
（1）定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________（在空格内填写序号）。

（2）实验步骤如下：
①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）；
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；
③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；
④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。

⑤根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1=________（用k、R0表示）。

（3）用G1表改装成如图丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的挡位，1、2两个挡位为电流表挡位，量程分别为300mA和100mA。

①关于此多用表，下列说法正确的是________。

A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡
B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡
C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大
D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔
②当把转换开关S旋到位置3，在AB之间接90Ω电阻时，表头G1指针刚好在半偏处，在AB之间接30Ω电阻时，指针在电流满偏
值的处，则E的电动势为________。

第(2)题
某同学设计了一个测量未知电阻的实验，实验器材如下：
A．电源（电动势约为12V，内阻不计）
B．待测电阻R x
C．电流表A1（量程为0.6A，内阻约为10Ω）
D．电流表A2（量程为3A，内阻约为2Ω）
E．电阻箱R（阻值范围0～999.9Ω）
F．保护电阻R0＝10Ω；
G．开关、导线若干。

设计电路，并按照如下操作步骤进行测量。

（1）按照如图1所示的电路图组装实验仪器，进行实验。

将电流表______（填写项目序号）安装在②位置，另一个电流表则安装在①位置。

（2）将R调整为适当阻值，闭合电键S，记录两个电流表的读数分别I1、I2及R的阻值。

（3）调节电阻箱，改变R的阻值，测量并记录多组数据。

（4）利用图像处理实验数据，得到如图2所示的图线。

（5）由图像可知，该一次函数图像斜率为k、纵轴截距为b，则待测电阻的阻值为______，电流表①的内阻为______（以上两空用题中所给符号表示），待测电阻测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。