2020年南开中学高三物理模拟试卷第四次月考

2020年南开中学高三物理第四次月考（在线考试）试卷
试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

共100分。

考试用时60分钟。

第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、单项选择题(每小题5分，共25分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的) 1．一定质量的理想气体封闭在气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量为（ ） A ．气体分子的平均动能 B ．气体分子的势能 C ．气体的内能 D ．气体密度
2.如图所示，质量为m 的物体放在倾角为α的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向运动，要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F 的大小是（ ）
A.斜面体以某一加速度向右加速运动，F 小于mg
B.斜面体以某一加速度向右加速运动，F 不小于mg
C.斜面体以某一加速度向左加速运动，F 大于mg
D.斜面体以某一加速度向左加速运动，F 不大于mg
3．如图是实验时用的原、副线圈都有从中点抽头的理想变压器，在
原线圈上通过一个单刀双掷开关1S 与一只安培表
连接，在副线圈上通
过另一个单刀双掷开关与一个定值电阻0R 相连接，通过1S 、2S 可以改变原、副线圈的匝数．在原线圈上加一电压为U 的交流电后，①当1S 接
a ，2S 接c 时，安培表的示数为1I ；②当1S 接a ，2S 接d 时，安培表的示数为2I ；③当1S 接
b ，
2S 接c 时，安培表的示数为3I ；④当1S 接b ，2S 接d 时，安培表的示数为4I ，则（ ）
A ．1I ＝2I
B ．1I ＝4I
C ．2I ＝3I
D ．2I ＝4I
4.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知万有引力常量为G . 则S 2的质量为（ ）
A.2122)(4GT r r r -π
B.22124GT r π
C.23124GT r π
D.2
1224GT r r π
5．如图，xoy 坐标系中，将一负检验电荷Q 由y 轴上a 点移至x 轴上b 点时，需克服电场力做功W ；若将该检验电荷从a 点移至x 轴上的c 点时，也需克服电场力做功W 。

那么关于此空间的静电场的说法，错误的是（ ）
A.可能是电场强度方向沿y 轴负方向的匀强电场
B.可能是电场强度方向沿x 轴正方向的匀强电场
C.可能是处于第I 象限某位置的正点电荷形成的电场
D.可能是处于第Ⅳ象限某位置的负点电荷形成的电场
二、多项选择题(每小题5分，共15分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分)
6.下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是（ ） A.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线
C.据右图可知，原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能
D.据右图可知，原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量
7.在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么（ ） A ．A 光的频率大于B 光的频率。

B ．B 光的频率大于A 光的频率。

C ．用A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是a 流向b 。

D ．用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a 。

8.如图所示，波源S 从平衡位置y =0开始振动，起振方向竖直向上(y 轴的正方向)，振动周期
T =0.01s ，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为v =80m/s ，经过一段时间后，P 、Q
两点开始振动，已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m.若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述S 、P 、Q 三点振动情况的是（ ）
A.甲为Q 点的振动图象
B.乙为振源S 点的振动图象
C.丙为P 点的振动图象
D.丁为P 点的振动图象
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、填空实验题(12分)
9．(1)
、某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了中下实验： ① 用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
② 将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装； ③ 接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s
）；
④ 使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题（结果保留两位有效数字）：
（1）该电动小车运动的最大速度为_________m/s;（2）该电动小车的额定功率为_________W。

(2)、在“把电流表改装为电压表的实验”中，需要利用如图所示的电
路测定电流表的内阻，步骤如下：
①合开关S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；
②再闭合开关S2，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半；
③读出R2的阻值，即认为r g=R2.
已知电流表满偏电流为500μA，其内阻约在100Ω左右.实验室配有的可变电阻有：
A.电阻箱(0～10Ω)
B.电阻箱(0～9999Ω)
C.滑动变阻器(0～200Ω)
D.滑动变阻器(0～20kΩ)
(a)电路图中R1应选，R2应选 .
(b)若上述实验中，读得R2的阻值为100Ω，则电流表内阻的测量值和真实值相比(填“偏大”或“偏小”).
(c)若将此电流表改装成量程为2 V的电压表，应联一个阻值为Ω的电阻.
四、计算题(共48分)
10．（14分）如图所示，在光滑水平面上，木块C置于足够长的木板A上的左端某处，A、C开始以v0＝10 m/s的初速度共同向右运动，与静止在地面上的B碰撞后，B立即获得v B＝3 m/s 的速度。

已知m A＝1 kg，m B＝4 kg，m C＝2 kg，A、C间接触面粗糙。

试求：1.第一次碰撞瞬间A、B、C组成的系统损失的机械能
2.请分析说明，第一次碰撞后还能进行第二次碰撞吗？
11. （16分)在直径为d 的圆形区域内存在均匀磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外。

一电量为q ，质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射入磁场，其速度大小为v 0，方向与AC 成α角。

若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示。

求该匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

12.(18分) 如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L
的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L ，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B 。

电荷量为
q 的带正电小球（视为质点）通过长度为L 的绝缘轻杆与边长为L 、电阻为R 的
正方形单匝线框相连，组成总质量为m
做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。

已知L =1m ，B =0．8T ，q =2．2×10-6C ，R =0．1Ω，m =0．8kg ，θ=53°，sin53°=0
．8，g 取10m/s 2。

求：⑴线框做匀速运动时的速度大小； ⑵电场强度的大小；⑶到最终稳定过程中正方形单匝线框中产生的总焦耳热．
2020年南开中学物理第四次月考（在线考试）答题卷
)
二、不定项选择题(每小题5分，共15分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

0分)
三、填空实验题(12分)
9．（1）、(1) （2）
（2）、（a）（b）（c）
10、（14分）
11. （16分）
12. （18分）
2020年南开中学物理模拟试卷在线考试参考答案
)
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分)
三、填空实验题(12分)
9．(1) 450 （2）1.5 1.2 （3） （a ）D B （b ）偏小 （c ）串 3900
10、（14分）解析 ①设向右为正方向，A 、C 开始以v 0＝10 m/s 的初速度共同向右运动，与B 碰撞后B 立即获得3 m/s 的速度，由于碰撞时间极短，C 的速度可以认为还没有变化。

A 、
B 组成的系统动量守恒，m A v 0＝m A v A ＋m B v B
解得v A ＝
m A v 0－m B v B
m A
＝－2 m/s 负号表示方向水平向左，大小为2 m/s ，
第一次碰撞瞬间损失的机械能 ΔE ＝12m A v 20－12m A v 2A －1
2
m B v 2B ＝30 J ② 第一次碰撞后，A 、C 组成的系统动量守恒，设A 、C 的共同速度为v AC ， 则m A v A ＋m C v 0＝(m A ＋m C )v AC 可得v AC ＝
m A v A ＋m C v 0m A ＋m C
＝6 m/s ，方向向右
因为v AC ＝6 m/s ＞v B ＝3 m/s ，所以A 、C 还能追上B 进行第二次碰撞。

11. 参考解答
设粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径为R ，则有R
v m B qv 2
0= ①
圆轨道的圆心O 在过A 点与v 0方向垂直的直线上，它到A 点的距离为R ，如右图所示。

图中直线AD 是圆轨道的弦，故有 ∠OAD = ∠ODA 用γ表示此角度，由几何关系知
AD R =γcos 2 ②
AD d =βcos ③
2
π
γβα=++ ④
解②、③、④式得)sin(2cos βαβ
+=d R ⑤
代入①式得 β
βαcos )
sin(20qd mv B +=⑥
评分标准：本题16分，求得⑤式得10分，⑥式得8分。