辽宁省铁岭市六校协作体2020届高三上学期二联考试物理试题

2019——2020学年度第一学期高三六校二联考试卷

物       理

一、选择题

1.有一喷泉，喷水管口的横截面积为S，流量（单位时间内流出的水的体积）为Q。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。假设喷出的水做竖直上抛运动，不计水流之间的相互作用和空气阻力的影响，则空中水的质量为

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设喷出的水初速度为，不计水流之间的相互作用和空气阻力的影响，则从喷出到落回喷口所用时间为，上升的高度为，在空中水的体积关系有：，即，联立解得： ；质量

故D正确。

2.如图所示，一竖直圆盘上固定着一个质量为1kg的小球，小球与圆盘圆心O的距离为lm。现使圆盘绕过圆心O的水平轴以大小为rad/s的角速度匀速转动，则圆盘对小球的作用力与竖直方向的最大夹角为(取g=10m/s2)

A. 90° B. 60° C. 45° D. 30°

【答案】D

【解析】

小球的重力mg=10N；向心力F=mω2r=5N，因圆盘对小球的作用力和重力的合力提供向心力，即圆盘对小球的作用力与重力的合力指向圆心，由几何关系可知，当圆盘对小球的作用力与半径方向垂直时，与竖直方向夹角最大。此时，则α=300，故选D.

3.已知地球赤道处的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a。假设要使赤道上的物体恰好“飘”起来，则地球的转速应该变为原来的多少倍？（      ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

物体随地球自转时，赤道上物体受万有引力和支持力，支持力等于重力，即

物体“飘”起来时只受万有引力，故F=ma′，故a′=g+a，又由于

联立解得：

，故C正确。

点晴：本题可以直接根据向心加速度的表达式进行比较，要熟悉向心加速度公式a=ω 2 r和角速度与转速关系公式ω=2πn。

4.如图所示，在水平地面上O点正上方不同高度的AB两点分别以速度vA和vB水平向右抛出一小球，如果两球均落在同一点C上且落到C点的速度大小相等，O点和C点的距离为x。已知重力加速度为g ,则vA和vB和x满足

A. vA vB =gx B. vA vB =2gx C. vA vB =4gx D. vA vB =3gx

【答案】A

【解析】

【详解】对于从B点抛出的小球，小球到达C点的时间为：

小球到达C点的速度大小为：

对于从A点抛出的小球，小球到达C点的时间为：

小球到达C点的速度大小为：

由题意可得：

进一步整理可得：

A．描述与分析相符，故A正确.

B．描述与分析不符，故B错误.

C．描述与分析不符，故C错误.

D．描述与分析不符，故D错误

5.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是(　　)

A 断开开关S后，将A、B两极板分开些

B. 保持开关S闭合，将A、B两极板分开些

C. 保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些

D. 保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动

【答案】A

【解析】

试题分析：断开开关，电容器带电量Q不变，将AB分开一些，则d增大，根据知，电容C减小，根据知，电势差U增大，指针张角增大，故A正确；保持开关闭合，电容器两端的电势差不变，则指针张角不变．故B、C、D错误．

考点：电容器的决定式及定义式。

6.我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，如图所示。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道III。绕月球做圆周运动则

A. 飞行器在B点处点火后，动能增加

B. 由已知条件不能求出飞行器在轨道II上的运行周期

C. 只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道II上通过B点的加速度大小大于在轨道III上通过B点的加速度

D. 飞行器在轨道III上绕月球运行一周所需的时间为

【答案】D

【解析】

【详解】A．在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点是做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力，所以应给飞船点火减速，减小所需的向心力，故点火后动能减小，故A错误；

BD．设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T3，则：

解得：

根据几何关系可知Ⅱ轨道的半长轴a=2.5R，根据开普勒第三定律：

以及轨道Ⅲ的周期可知求出Ⅱ轨道的运行周期，故B错误，D正确。

C．只有万有引力作用下，飞行器在轨道Ⅱ上与在轨道Ⅲ上通过B点引力相同，则加速度相等，故C错误。

7.甲乙两车同时同地同向运动，两车的v–t图象如图所示。其中质量m=7.5 t甲车以恒定功率P=50 kW启动，最后匀速运动。乙车做初速为0做匀加速运动，则乙车追上甲车的时间是

A. 40 s B. 20 s C. 60 s D. 30 s

【答案】D

【解析】

【分析】

由图象可知两汽车的运动情况，甲乙两车同时同地同向运动，相遇时二者位移相等，对甲车根据动能定理即可求解，注意首先求解甲车的摩擦阻力。

【详解】设乙车追上甲车的时间为，对乙车：

对甲车：当甲车速度最大时，牵引力等于阻力，则

由图可知，当乙车追上甲车时，甲车已经达到最大速度，并且以最大速度做匀速运动

对甲车根据动能定理有：

联立以上方程式可以得到：，故选项D正确，选项ABC错误。

【点睛】本题要注意明确图象的意义，关键在于甲车的运动情况，首先求解甲车的摩擦阻力，然后根据二者位移相等，利用动能定理进行求解即可。

8.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力) (　  　)

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】小球A下降高度h过程中，重力势能转化为弹性势能，所以此时弹簧的弹性势能为，换为质量为3m的小球B，下降h时减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球B的动能，根据能量守恒可知 由于弹簧形变量与第一次相等，所以此位置的弹性势能仍然为，解得：故C正确；ABD错误；故选C

9. 如图所示，MN是一正点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带负电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（）

A. 点电荷一定位于M点的左侧

B. 带电粒子从a到b的过程中动能逐渐减小

C. 带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

D. 带电粒子在a点时电势能大于在b点时的电势能

【答案】CD

【解析】

试题分析：由题意知，当粒子经过MN时，电场力的方向在MN这条直线，又力指向轨迹弯曲的内侧，故电场力的方向为M到N，又粒子带负电，所以电场线的方向为N到M，该电场线为正点电荷产生电场中的一条，所以正点电荷为N的右侧，所以A错误；b点更靠近点电荷，根据点电荷的场强公式知，b点的电场强度大于a点的，粒子在b点受电场力大，加速度大，所以C正确；由上述分析知，粒子从从a到b的过程中电场力做正功，所以动能增大电势能减小，故带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能，所以B错误；D正确；

考点：本题考查带电粒子的运动

10.水平面上一物体从静止开始，沿直线先做匀加速直线运动，3 s后接着又做匀减速直线运动，再经9 s停止。在先后加速和减速的两个运动过程中（　　）

A. 加速度大小之比为3∶1

B. 平均速度大小之比为1∶1

C. 位移大小之比为1∶1

D. 位移大小之比为1∶3

【答案】ABD

【解析】

【详解】在两个过程中速度变化量大小相等，时间之比为1：3，由得，先后两个过程的加速度之比为3：1，故A正确；

由得，平均速度之比为1：1，故B正确；

由得，两个过程的位移之比为3：1，故C正确，D错误。

11.如图，弹性轻绳一端固定于O点，另一端连有一质量为m的小球a，小球a通过不可伸长的细绳连接质量相同的小球b，两小球均处于静止状态。现给小球b施加一个力F，使弹性轻绳与竖直方向成30°角，两球依然保持静止。下列说法正确的是

A. 弹性绳的长度一定增加

B. a、b间细绳上的张力可能减小

C. 力F的值可能大于mg

D. 力F的值可能小于

【答案】BC

【解析】

B、以小球b为研究对象，分析受力，作出力图如图

根据作图法分析得到， a、b间细绳上的张力可能减小，故B正确；

ACD、以小球ab为研究对象，分析受力，作出力图如图

根据作图法分析得到，弹性绳的张力可能减小，所以弹性绳的长度可能减小；当小球施加的力F与弹性轻绳垂直时，所用的力F最小，，故C正确，AD错误；

故选BC。

【点睛】运用整体法和隔离法，受力分析后根据平衡条件列式分析；

12.水平地面上质量为m=6kg的物体，在大小为12N的水平拉力F的作用下做匀速直线运动，从x=2.5m位置处拉力逐渐减小，力F随位移x变化规律如图所示，当x=7m时，拉力减小为零，物体也恰好停下，取g=10m/s2。下列结论中正确的是

A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2

B. 合外力对物体所做的功为-27J

C. 物体匀速运动时的速度大小为3m/s

D. 在物体减速阶段拉力做功大小为54J

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．物体做匀速运动时受力平衡，则：

f=F=12N

故动摩擦因素：

故A正确；

B．图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图象可知整个过程拉力做功：

滑动摩擦力做的功：

所以合外力做的功为：

故B正确．

C．根据动能定理得：

解得：

故C正确；

D．因为图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，所以在2.5m时开始减速，拉力做功为：

即减速阶段拉力做功27J，故D错误

二、填空题

13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=_______mm；   

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径D=__________mm；

（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_____________Ω

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R；

电流表A1（量程0～5mA，内阻约50Ω）；

电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）；

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）；

直流电源E（电动势4V，内阻不计）；

滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；

滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；  

开关S；导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

（       ）

（5）在图4中用实线连好电路。

（       ）

（6）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝ ______________．（不要求计算，用题中所给字母表示）

【答案】    (1). 50.15    (2). 4.700    (3). 220    (4). 见解析    (5). 见解析    (6).

【解析】

【详解】(1)[1]由图示游标卡尺可以知道其示数为：

(2)[2]由图示螺旋测微器可以知道其示数为：

(3)[3]用多用电表的电阻“”挡测电阻，由图示表盘可以知道,其示数为：

Ω

(4)[4]电源电动势4V，如用15V电压表指针偏转太小，故电压表应选V1，电路最大电流约为：

电流表应选A2，为方便实验操作滑动变阻器应选R1，待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；实验电路图如图所示：

(5)[5]实物图连接如图：

(6)[6]根据欧姆定律可知：

根据电阻定律可得：

联立解得：

三、解答题

14.如图甲所示，质量为1kg的小物块以初速度v0=11m/s从θ=53°的固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次不施加力，图乙中的两条线段a、b分别表示施加力F和无F时小物块沿斜面向上运动的v-t图线，不考虑空气阻力，g=10m/s2

求：恒力F的大小和物体与斜面间的动摩擦因素大小；

【答案】1N，0.5

【解析】

【详解】根据图线的斜率等于加速度可以知道：

根据牛顿第二定律得不加拉力时有：

代入数据得：

加拉力时有：

代入数据得：

答：恒力F的大小为1N和物体与斜面间的动摩擦因素大小为0.5.

15.如图，水平光滑杆上套有一质量为m的圆环B，一根长为L细线连接环和质量为2m的球A，线水平刚好拉直，且AB均静止。在B环正下方1.5L处有一平台。平台右边缘竖直，且与B环的水平距离为x，某时刻释放A球，当AB间细线竖直时恰好断裂，求

（1）细线竖直时A、B的速度大小分别为多大

（2）为使A球能落到平台上，x需要满足什么条件。

【答案】（1），.（2）

【解析】

【详解】(1)由题意可知小球在下落过程中以球A和环B为系统在水平方向上动量守恒，则在下落到最低点时根据动量守恒有：

而小球下落过程中系统机械能守恒，则有：

联立解得：，

(2)当绳在最低点断裂后小球做平抛运动，由几何关系知要让小球落到平台上有：

联立解得：，即要满足条件需要

答：(1)细线竖直时A、B的速度大小分别为，.

(2)为使A球能落到平台上，x需要满足。

16.图为梯形AB=AD=L，AD平行于BC。角BCD等于30度。在空间内有平行于纸面的匀强电场，第一次将质量为m，电荷量为q>0的某带电粒子由A点射出。恰经过B点，电场力做功为W且W>0。第二次将该粒子仍从A点以相同的初动能射出，恰经过C点电场力做功为2W，不计粒子重力。求：

（1）匀强电场电场强度大小和方向；

（2）若粒子初动能不变，从A点射出，恰经过D点，那么电场力做了多少功。

【答案】（1）方向与竖直方向夹角（2）

【解析】

【详解】(1)由题意可知 ，如图所示过D做BC垂线交BC于Q，连接AC，取AC终点P，连接BP，则可得AP=BP=PC，过A做AN垂直于BP，则AN方向即为电场方向；因为角BCD等于30度，AB=AD=L，故QC=，在三角形ABC中有：

解得：

由几何关系可知三角形ABN与三角形CAB相似，故有：

解得：

而带电粒子A到B电场力做功W，则有：

所以解得：

设电场方向与AB方向夹角为，则有：

所以夹角为：

(2)如图过D点做AN垂线交AN于M，由几何关系可知三角形ADM与三角形ABC相似，所以有：

解得：

故当粒子经过D点时，电场力做功为：

答：（1）匀强电场电场强度大小，方向与竖直方向夹角；

（2）恰经过D点，那么电场力做功。