四川省棠湖中学2020届高三物理下学期第四学月考试试题

四川省棠湖中学2020届高三物理下学期第四学月考试试题
14.如图,将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个箱子中，上顶板和下底板装有压力传感器．当箱子随电梯以a＝4.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为4。

0 N,下底板的传感器显示的压力为10。

0 N．取g＝10 m/s2，若下底板示数不变,上顶板示数是下底板示数的一半，则电梯的运动状态可能是
A。

匀加速上升，a＝5 m/s2 B. 匀加速下降，a＝5 m/s2 C。

匀速上升 D. 静止状态
15。

有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。

一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船,走到船头停下，而后轻轻下船。

用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L。

已知他的自身质量为m，水的阻力不计,船的质量为
A。

()
m L d
d
-
B。

d
d
L
m)
(+
C.
mL
d
D.
L
d
L
m)
(+
16。

如图所示,轻杆下端固定在光滑轴上，可在竖直平面自由转动，重力为G的小球粘在轻杆顶部,在细线的拉力作用下处于静止状态。

细线、轻杆与竖直墙壁夹角均为30，则绳与杆对小球的作用力的大小分别是
A。

1
2
G，3
3
G B。

3
3
G，
3
3
G C.G，G D.
1
2
G,
1
2
G
17。

一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s．从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内
力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是
A. B。

C。

D.
18.英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的嫦娥五号任务。

若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动,然后开启反冲发动机,嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞,返回地球。

月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。

不考虑月球的自转，则下列说法正确的是
A 。

嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
C.由题可知月球的平均密度034g G R
ρπ= D 。

嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为202R h T g R
π+= 19.如图所示，两个条形磁铁的N 和S 相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方自由落下，并从两磁铁中间穿过。

下列关于线框受到安培力及从右向左看感应电流方向说法正确的是
A 。

感应电流方向先逆时针方向，后顺时针方向
B 。

感应电流方向先顺时针方向，后逆时针方向
C. 安培力方向一直竖直向上 D 。

安培力方向先竖直向上,后竖直向下
20。

如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4∶1,b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表,除R 以外其余电阻不计。

从某时刻开始单刀双掷开关掷向a ，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是
A.当开关与a 连接时，电压表的示数为55V
B 。

当开关与a 连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变大
C 。

开关由a 扳到b 时，副线圈电流表示数变为原来的2倍
D.当单刀双掷开关由a 拨向b 时,副线圈输出电压的频率变为原来2倍
21。

如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R 的半球形碗,碗口直径AB 水平，O 点为球心,碗的内表面及碗口光滑。

右侧是一个足够长的固定光滑斜面。

一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m 1和物块m 2，且m 1＞m 2。

开始时m 1恰在A 点，m 2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m 1、m 2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C 点在圆心O 的正下方.将m 1由静止释放开始运动，则下列说法正确的是
A 。

在m 1从A 点运动到C 点的过程中，m 1与m 2组成的系统机械能守恒
B.当m 1运动到C 点时，m 1的速率是m 2速率的
32倍
C。

m1不可能沿碗面上升到B点
D。

m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定
第II卷非选择题(174分）
三、非选择题:共174分。

第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33~38题为选题，考生根据要求作答.
(一)必考题(共129分）
22.（6分）物理小组的同学在实验室用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他们将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。

他们在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这个点下标明A;然后每隔4个点选一个计数点，依次标为B、C、D、E；最后用刻度尺正确测量，结果如图所示.则打C点时小车的瞬时速度大小为__________m／s，小车运动的加速度大小为__________m／s2，AB间的距离为__________cm。

（保留三位有效数字）
23（9分).为测定金属丝的电阻率ρ,某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。

用多用电表粗测金属丝的电阻R x约为5Ω,实验室有以下器材可选用：
电流表A1(量程300mA，内阻r1=5Ω）；电流表A2(量程600mA，内阻r2约为1Ω）；
电压表Ⅴ（量程20V，内阻r3约为3kΩ)；滑动变阻器R1（0—10Ω,额定电流为1A)；
滑动变阻器R2（0—250Ω，额定电流为0。

01A)；电源E（电动势3V，内阻较小）；导线、开关若干.
（1）如图甲，用螺旋测微器测量金属丝直径d=______mm.
（2）为准确测出该金属丝的电阻,要求多测几组数据，请帮该同学在方框内（图乙）画出测量该电阻R的电路原理图（标出所用仪器的代号），写出对应的表达式R x=______，表达式中各物理量的含义:______。

（3）如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、R x为金属丝电阻值,则该金属的电阻率ρ=______（用d，L,R x表示结果）。

24。

（12分）如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节，当木板与水平地面间的夹角为37°时,一小物块（可视为质点)恰好能沿着木板匀速下滑.若让该物块以大小v0=10m/s的初速度从木板的底端沿木板上滑,随着θ的改变，物块沿木板滑行的距离x将发生变化。

取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求物块与木板间的动摩擦因数μ；
(2)当θ满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小,并求出该最小距离.
25。

（20分)如图所示，虚线MO 与水平线PQ 相交于O ,二者夹角θ=30°，在MO 左侧存在电场强度为E 、方向竖直向下的匀强电场，MO 右侧某个区域存在磁感应强度为B 、垂直纸面向里的匀强磁场，O 点处在磁场的边界上.现有一群质量为m 、电量为+q 的带电粒子在纸面内以不同的速度（0≤v ≤E B
）垂直于MO 从O 点射入磁场,所有粒子通过直线MO 时，速度方向均平行于PQ 向左。

不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
(1)粒子在磁场中的运动时间。

（2）速度最大的粒子从O 开始射入磁场至返回水平线POQ 所用时间。

（3）磁场区域的最小面积。

33。

下列说法正确的是（5分）
A. 液体中的布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动
B 。

晶体均有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C. 反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述
D. 一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
E. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能可能增加，也可能减少
(2）（10分).如图甲所示，正三角形形状的细薄壁玻璃管ABC 竖直放置,三角形边长为L ,细玻璃管粗细均匀,横截面积为S ,导热性能良好，边长远大于管径，AB 边处于水平方向，BC 与地面成60°,管内用两个密封的活塞封闭两部分理想气体，A 端的活塞固定不动,BC 边管内的活塞可在管内无摩擦滑动，其质量为m ，静止时，活塞稳定在距离C 端5
L 处，将三角形在竖直面内缓慢顺时针转过60°，使BC 水平此时活塞稳定在距离B 端5
L 处,如图乙所示。

整个过程中，环境温度不变，活塞厚度不计，重力加速度为g ，求此时两部分气体压强.
34.如图甲所示，在均匀介质中相距30m两个振源S1、S2先后起振，以S1起振为零时刻，S1、S2振动情况图乙所示，S1、S2在介质中形成的两列简谐波沿它们的连线相向传播,在t=15。

5s时相遇，图中质点P、O与S1分别相距10m、15m。

则下列叙述正确的是（5分）
A。

简谐波的传播速度为1m/s B. 简谐波的波长为4m
C. 当S2的简谐波到P质点时,P质点已经振动的路程220cm
D. 两列简谐波相遇后能形成稳定的干涉现象
E. O质点的振幅可以达到15cm
34（2)（10分)如图，某种材料制成的三角形棱镜ABC，其中∠A=53°,∠B=90°，在棱镜右侧距离BC边为d处有一竖直光屏MN,已知AC=4d，E为AC上的一点，且AE=4EC，O点为C点在光屏上的投影.现有a、b两
种单色光组成的细光束，从E点垂直AC边射入棱镜，已知棱镜对a光的折射率n1=4
3
，对b光的折射率为
n2=5
3
．光在真空中的传播速度为c，不考虑a光在棱镜中的反射，sin53°=0.8．求：
①射到光屏MN上的光点到O点的距离；②a光在棱镜中传播的时间。

物理答案
14-18:BABBC
19。

BC 20.ABC 21.ACD
22 .0.986 2。

58 5.99
23 。

2。

150 I 1121r I I - I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数,r 1为电流表A 1的内阻 24x d R L
π 24。

(1）当θ=37°时,设物块的质量为m ，物块所受木板的支持力大小为F N ，对物块受力分析，有：mg sin37°=μF N F N —mg cos37°=0 解得：μ=0。

75
（2）设物块的加速度大小为a ，则有：mg sin θ+μmg cos θ=ma
设物块的位移为x ，则有：v 02=2ax 解得：
令tan α=μ，可知当α+θ=90°,即θ=53°时x 最小
最小距离为：x min =4m
25.（1）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R ，周期为T ，粒子在匀强磁场中运动时间为t 1,
则2
mv qvB R =,即mv R qB =，22R m T v qB ππ==,11233m t T qB
π== （2）设粒子自N 点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM ，设匀速运动的距离为x ，匀速运动的时间为t 2，由几何关系知:
tan R x θ=，2x t v =，23m t qB = 过MO 后粒子做类平抛运动，设运动的时间为t 3,则：
233122qE R t m = 又：E v B =，33m t qB
= 则速度最大的粒子自O 进入磁场至重回水平线POQ 所用的时间123t t t t =++
联立解得：2(33)m t qB π+=或6323m qB
π+ （3）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM ，其飞出磁场的位置均应在ON 的连线上，故磁场范围的
最小面积S ∆是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON 所围成的面积。

扇形OO N '的面积21
3
S R π= OO N ∆'的面积为：223cos30sin 304
S R R =︒︒=
' 又S S S ∆=-' 联立解得2224433()12m E S q B π-∆=或22
24
3()34m E q B π-. 33.BCD （2）.对于活塞两侧的气体，做等温变化，由玻意耳定律得:
对于AC 一侧的气体：P 1V 1=P 1′V 1′，其中：V 1=
65LS ， V 1′=95
LS ， 对于AB 一侧的气体:P 2V 2=P 2′V 2′,其中：V 2=95LS ， V 2′=65LS ， 初状态活塞静止，由平衡条件得:P 1S =P 2Smg sin60°，
末状态活塞静止，由平衡条件得：P 1′S =P 2′S ，解得：P 1′=P 2′=335mg S
； 答：此时两部分气体压强相等，都是
335mg S。

34。

ACD
（2）.①画出光路图如图所示，在界面BC 发生折射时，入射角为i ，折射角分别为r a 、r b ，
由折射定律得：11n =
a sini sinr ,21n =b
sini sinr 由几何关系知：i =37°
解得：sin r a=0.8,sin r a=1,r a=90°说明b光在BC边上发生了全反射
EC=1
5
AC=
4
5
d，FC=
37
EC
cos
=d a光射到光屏MN上的光点到O点的距离分别为HO=FC+d tanr a=
=d+d•
0.8
0.6
=
7
3
d
②a光在棱镜中传播的距离s=EC tan37°=3 5 d
a光在棱镜中传播的速度v=220
x bx a
+-==3
4
c 故a光在棱镜中传播的时间为t=
s
v
=
4
5
d
c。