山东省济南市历城区第二中学2020年高三物理联考试卷含解析

山东省济南市历城区第二中学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）质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。

支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。

开始时OA边处于水平位置，由静止释放，
则（）
A．A球的最大速度为2
B．A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小
C．A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°
D．A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1
参考答案：
BCD
2. .设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t,登月后,宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为G,。

已知引力常量为G1根据以上信息可得到
A. 月球的密度
B.月球的半径
C. 飞船的质量
D.飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度
参考答案：
ABD
3. 关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是
A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B.一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做规则运动
D.扩散现象说明分子间存在斥力
参考答案：
A
4. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动
D．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同
参考答案：
C
5. （单选）如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数增大
C．电压表与电流表的示数都增大
D．电压表与电流表的示数都减小
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。

（1）小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。

下列说法正确的是________。

A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道的末端必须保持水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。

图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。

则照相机两次闪光的时间间隔Δt＝____s，小球被抛出时的水平速度v＝_____m/s。

参考答案：
(1). AC (2). 0.1s (3). 2.0m/s
试题分析：（1）做研究平抛运动的实验时，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，使之平抛时的初速度相等，选项A正确；斜槽轨道不必须光滑，只要小球落下时具有一定的速度即可，选项B错误；斜槽轨道的末端必须保持水平，以保证小球能够水平抛出，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，但不需要秒表，选项D错误；（2）小球在竖直方向是自由落体运动，且ABC三点是相邻的三个点，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。

考点：研究平抛运动。

7. 一颗行星的半径为R，其表面重力加速度为g0，引力常量为G，则该行星的质量为，该行星的第一宇宙速度可表示为。

参考答案：
8. 如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）
参考答案：
答案：0.3 左
9. 如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H
（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。

若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为 m。

参考答案：
h＞x＞h－H，4
10. （5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为。

参考答案：
答案：L/6
11. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为m/s．
参考答案：
A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为。

参考答案：
答案：：4
13. 在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量
为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为__________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将__________（选填“增大”、
“减小”、“不变”或“不能确定”）。

参考答案：
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. 如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．
参考答案：
W=1500J
【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：
过程：由热力学第一定律得：
则气体对外界做的总功为：
代入数据解得：。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (9分)质量为m的飞机以水平v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)。

今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h。

求：
(1)飞机受到的升力大小为多少？
(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能分别为多少？
参考答案：
解析：(1)飞机水平速度不变，l= v0t…………1分
竖直方向的加速度恒定，则h=at2/2，解得…………1分
由牛顿第二定律得：F-mg=ma …………1分
则F=mg＋ma=…………1分
(2)升力做功W=Fh=…………2分
在h处，v t=at=…………1分
…………2分
17. 如图所示，是利用电力传送带装运麻袋包的示意图。

传送带长l＝20 m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8 m，传送带匀速运动的速度为v＝2 m/s。

现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点)，其质量为100 kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动。

如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车箱底板中心，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
（1）主动轮轴与货车车箱底板中心的水平距离x及主动轮的半径R；
（2）麻袋包在传送带上运动的时间t；
（3）该装运系统每传送一只麻袋包需多消耗的电能。

参考答案：
（1）设麻袋包平抛运动时间为t，有：x＝vt
解得：x＝1.2 m
麻袋包在主动轮的最高点时，有
解得：R＝0.4 m
（2）对麻袋包，设匀加速运动时间为t1，匀速运动时间为t2，有：
μmgcos θ－mgsin θ＝ma
v＝at1
l－x1＝vt2
联立以上各式解得：t＝t1＋t2＝12.5 s
（3）设麻袋包匀加速运动时间内相对传送带的位移为Δx，需额外消耗的电能为ΔE，有Δx＝vt1－x1
解得：ΔE＝15 400 J
18. 如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m2=0.4kg的小物体，小物体可视为质点．现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度
v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5，最终小物体以5m/s的速度离开小车．g取10m/s2．求：
①子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小．
②小车的长度．
参考答案：
解：①子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
m0v0=（m0+m1）v1，
代入数据解得：v1=10m/s，
对小车，由动量定理有：I=m1v1=0.45×10=4.5N?s；
②三物体组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有：
（m0+m1）v1=（m0+m1）v2+m2v，
设小车长为L，由能量守恒有：
μm2gL=（m0+m1）v12﹣（m0+m1）v22﹣m2v2，
代入数据解得：L=5.5m；
答：①子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小为4.5N?s．②小车的长度为5.5m．。