广西壮族自治区河池市都安瑶族自治县高岭中学2020年高三物理测试题含解析

广西壮族自治区河池市都安瑶族自治县高岭中学2020年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. （单选）质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点
（）
A、一定做匀变速运动
B、一定做直线运动
C、一定做匀速圆周运动
D、一定做曲线运动
参考答案：
A
2. （单选）一小球被水平抛出后，经时间t垂直打在某一斜面上，已知物体的质量为m，重力加速度为g，则打在斜面上时重力的功率为
A．mgt2 B．mg2t2 C．mg2 t D．斜面倾角未知，无法计算
参考答案：
C
重力的瞬时功率为P＝mg·v·cos a，其中v·cos a= vy ，而vy =gt，选项C正确。

3. 如图，在一粗糙的水平面上有三个质量分别为m1、 m2 、m3的木块1、2和3，中间分别用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为。

现用一水平力向右拉木块3，当木块一起匀速运动时，1和3两木块之间的距离是（不计木块宽度）
（）
参考答案：
D
4. 如图所示，一木块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面底边平行，如果将力F 撤掉，下列对木块的描述正确的是（）
A．木块将沿斜面下滑B．木块受到的摩擦力变小C．木块即获得加速度D．木块所受的摩擦力方向不变
参考答案：
B
【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．
【分析】将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面方向，在垂直于斜面的平面内分析受力情况，根据平衡条件分析摩擦力大小和方向如何变化．
【解答】解：设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsinθ，如图，在斜面平面内受力如图．力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小f1=，力F撤掉时，重力分力Gsinθ＜，所以木块仍保持静止．由图2，根据平衡条件得f2=Gsinθ，所以木块受到的摩擦力变小．由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变．
故选B
5. （多选）我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。

设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm。

设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vm>v）时，所受牵引力为F。

以下说法正确的
是( )
A．坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为Fs
B．坦克的最大速度
C．坦克速度为v时加速度为
D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间
参考答案：
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是 m,路程
是 m.（初速度方向为正方向）
参考答案：
-3 12
7. （6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为 15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为 180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。

参考答案：
答案：1800，100，欧姆调零
8. 如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平。

一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。

当它们处于平衡状态时，连结m2 小球的轻绳与水平线的夹角为600，不计一切摩擦，两小球视为质点。

则两小球的质量之比ml : m2等于；m2小球对圆弧面的压力大小为 m2g .
参考答案：9. 某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为________km；该雷达发出的电磁波的波长为
____________m.
参考答案：
60 0.1
10. 在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程
是，这个反应中释放的核能为（结果保留一位有效数字）。

参考答案：
3 (2分) 9×10-13 J
11. “用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，有以下器材：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。

（1）还需要的器材是。

（2）（多选题）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线，则两次图线不同的可能原因是（）
(A) 在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同
(B) 在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同
(C) 平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动
(D) 在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动
参考答案：
(1)磁传感器 (2)（A B）
12. 在某介质中形成一列简谐波， t＝0时刻的波形如图中的实线所示．若波向右传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，该列波的周期T=______s，从t＝0时刻起到P点第一次到达波峰时止， O点相对平衡位置的位移y=____________cm.
参考答案：
0.2 －2
13. 如图所示，薄壁圆筒半径为R，a、b是圆筒某直径上的两个端点（图中OO’为圆筒轴线）。

圆筒以速度v竖直匀速下落，同时绕OO’匀速转动。

若某时刻子弹水平射入a点，且恰能经b点穿出，则子弹射入a点时速度的大小为___________；圆筒转动的角速度满足的条件为___________。

（已知重力加速度为g）
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b 各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？
参考答案：
答案:
气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增
大；（2分）
a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。

（2分）
15. （6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。

现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是。

A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
B．所有分子的速率都增加
C．分子平均动能增大
D．对外做功，内能减少
②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：
（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；
（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。

参考答案：
AC（2分）；（4分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去拉力，物体速度与时间（v﹣t）的部分图象如图乙所
示．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）问：
（1）拉力F的大小为多少？
（2）物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少？
参考答案：
解：（1）设物体在力F作用时的加速度为a1，撤去力F后物体的加速度为a2，根据图象可知：
①
②
力F作用时，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知
F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，③
撤去力F后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知
﹣（mgsinθ+μmgcosθ）=ma2，④
解得：F=24N ⑤
（2）设撤去力F后物体运动到最高点所花时间为t2，此时物体速度为零，有
s ⑥
向上滑行的最大距离：m
答：（1）拉力F的大小为24N；
（2）物体沿斜面向上滑行的最大距离s为6m．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】（1）由速度的斜率求出加速度，根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式，可qc 拉力和物块与斜面的动摩擦因数为μ．
（2）根据v﹣t图象面积求解位移．
17. 如图，长度S=2m的粗糙水平面MN的左端M处有一固定挡板，右端N处与水平传送带平滑连接．传送带以一定速率v逆时针转动，其上表面NQ间距离为L=3m．可视为质点的物块A和B紧靠在一起并静止于N处，质量m A=m B=1kg．A、B在足够大的内力作用下突然分离，并分别向左、右运动，分离过程共有能量E=9J转化为A、B的动能．设A、B与传送带和水平面MN间的动摩擦因数均为μ=0.2，与挡板碰撞均无机械能损失．取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）分开瞬间A、B的速度大小；
（2）B向右滑动距N的最远距离；
（3）要使A、B不能再次相遇，传送带速率的取值范围．
参考答案：
（1）分开瞬间A、B的速度大小均为3m/s；
（2）B向右滑动距N的最远距离为2.25m；
（3）要使A、B不能再次相遇，传送带速率的取值范围是．
：解：（1）设A、B分开时速度大小分别为v A、v B
由A、B系统能量守恒有：…①
由A、B系统动量守恒有：m A v A=m B v B…②
联立解得：v A=v B=3m/s…③
（2）假设B不能从传送带Q端离开，且在传送带上运行最大对地位移为s2，
由动能定理得：…④
解得：s2=2.25m…⑤
由题意可知s2＜L=3m，假设成立…⑥
所以B沿传送带向右滑动距N的最远距离为2.25m
（3）设A在水平面上开始向左运动到停止，滑动过的路程为s1，
由题意知A与挡板碰撞后原速率返回，整个过程应用动能定理得
…⑦
解得：s1=2.25m＞s=2m，即A停在距M端0.25m处，即距N端1.75m；…⑧
若AB不能再次相遇，设B返回到N端时速度大小为v B′，后经s2′距离停下，
则由动能定理有…⑨
由s2′＜1.75m，解得…⑩
由题意可知不论传送带速率多大，v B′至多到3m/s，即⑩符合题意，
即传送带的速率取值范围是：．
答：（1）分开瞬间A、B的速度大小均为3m/s；
（2）B向右滑动距N的最远距离为2.25m；
（3）要使A、B不能再次相遇，传送带速率的取值范围是．
18. 科学研究中经常利用电场、磁场来改变带电微粒的运动状态。

如图甲所示，处有一个带电微粒源
可以水平向右发射质量，电荷量，速度的带正电的微粒。

N 处有一个竖直放置的荧光屏，微粒源正对着荧光屏的正中央O点，二者间距离L=12cm。

在荧光屏上以O点为原点，以垂直于纸面向里为轴正方向，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，每个方格的边长均为1cm，图乙所示为荧光屏的一部分（逆着微粒运动方向看）。

在微粒源与荧光屏之间可以施加范围足够大的匀强电场、匀强磁场。

忽略空气阻力的影响及微粒间的相互作用，g取10m/s2.
⑴若微粒源与荧光屏之间只存在水平向右的匀强电场，电场强度E=32V/m，求带电微粒打在荧光屏上的位置坐标；
⑵若微粒源与荧光屏之间同时存在匀强电场与匀强磁场
a．当电场与磁场方向均竖直向上，电场强度E=20V/m，带电微粒打在荧光屏上的P点，其坐标为(-4cm,0)，求磁感应强度B的大小；
b．当电场与磁场的大小和方向均可以调整，为使带电微粒打在荧光屏的正中央，请你提出两种方法并说明微粒的运动情况。

参考答案：
（1）（2）a. b.见解析
（1）根据已知可知，带点微粒在指向荧光屏中央的方向上做匀变速直线运动，设经过时间打到荧光屏上，由位移公式有，由牛顿第二定律有
解得
带电微粒在y轴的负半轴上做自由落体运动，
下落高度
所以微粒打在荧光屏上的位置坐标是（0，-5cm）
（2）a. 根据题意知，重力与电场力平衡，粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动
从y轴的正方向向负方向看，带电的微粒的运动轨迹如图所示，假设微粒在轨道半径为R，则根据几何关系有，
解得
根据洛伦兹力充当向心力，，
解得
b.方法1：洛伦兹力与重力方向相同，电场力与重力和洛伦兹力的合力等大反向，微粒做匀速直线运动，即磁场垂直纸面向外，电场竖直向上。

方法2：电场力与重力方向相同，洛伦兹力与重力和电场力的合力等大反向，微粒做匀速直线运动，即磁场垂直纸面向里，电场竖直向下。