2020届宁夏石嘴山市第三中学高三第四次高考适应性考试（12月）物理试题

石嘴山市三中2020届高三年级第四次高考适应性考试

物理能力测试试题

试卷满分：120分        考试时间：120分钟          命题人：

一、单选题（本大题共12小题，每小题3分，共36分）

1、如图可变电容器由两组铝片组成，它的电容是可以改变的,固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫做动片，转动动片，电容就随着改变。以下有关说法正确的是：（   ）

A.此电容通过改变极板的正对面积来改变电容  

B. 此电容通过改变极板间距来改变电容

C. 此电容通过改变极板间介电常量来改变电容  

D. 电容器外壳上标的电压是击穿压

2如图所示,水平地面上一辆汽车正通过一根跨过定滑轮不可伸长的绳子提升竖井中的重物,不计绳重及滑轮的摩擦,在汽车向右以V0匀速前进的过程中,以下说法中正确的是(  )

A. 当绳与水平方向成角时,重物上升的速度为
B. 当绳与水平方向成角时,重物上升的速度为
C. 汽车的输出功率将保持恒定
D. 被提起重物的动能不断增大

3.滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中(　 　)

A.所受合外力始终为零     B.所受摩擦力大小不变

C.合外力做功一定为零     D.机械能始终保持不变

4如图所示,PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线,C为中垂线上的一点,M、N分别为AC、BC的中点,若取无穷远处的电势为零,则下列判断正确的是(     )

1. M、N两点的电场强度相同
   B. M、N两点的电势相等
   C. 若将一负试探电荷由M点移到C点,电场力做正功
   D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时,电势能一定增加
   

5．一个质量为m的小球，以大小为的初速度被竖直向上抛出，从抛出到落地的过程中重力对小球做功为，不计空气阻力，则此过程重力对小球的冲量大小为（      ）

A．    B．   C．    D．

6．如图，一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动，M、N为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在M点的速度大小为V0，方向与水平方向的夹角为60°，N点为轨迹的最高点，不计重力．则M、N两点间的电势差为( 　)

A   　　　　　　　 B.

C．                 D．

7．如图所示，在倾角为ɑ=30°的光滑斜面上，有一根长为L=0．8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m=0．2 kg的小球，小球沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点A，则小球在最高点A的最小速度是（重力加速度g=10m/s2）（      ）

A.2 m/s        B．2 m/s 

C.2 m/s           D．2 m/s

8．如图示水平地面上有一个圆柱体，现在A与竖直墙之间放一完全相同的圆柱体B,不计一切摩擦，将A缓慢向左移动(B未与地面接触)，则在此过程中A对B的弹力F1、墙对B的弹力F2  (    )  
A.F1变小、F2变小          B. F1变小、F2变大
C.F1变大、F2变大          D.F1变大、F2变小

9．如图所示，质量为m的物体A和质量为2m的物体B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧．开始用手托着物体A使弹簧处于原长且细绳伸直，此时物体A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．现由静止释放A，A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　 )

A．物体A下落过程中一直处于失重状态

B．物体A即将落地时，物体B处于失重状态

C．物体A下落过程中，弹簧的弹性势能最大值为mgh

D．物体A下落过程中，A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小

10．如图所示的建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”,设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星.已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，下列说法正确的是(    )

A．该卫星在轨道上运动的线速度小于静止于赤道表面物体随地球自转的线速度

B．该卫星在轨道上运动的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

C．该卫星在轨道上运行时的机械能一定小于某一个地球同步卫星的机械能

D．该卫星过时间再次经过此纪念碑的正上方

11．如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在x＝0处由静止释放沿x轴正向运动，且以一定的速度通过X=X2处，则下列说法正确的是(　　)

A．x1和x2处的电场强度均为零

B．x1和x2之间的场强方向不变

C．粒子从x＝0到x＝x2过程中，电势能先增大后减小

D．粒子从x＝0到x＝x2过程中，加速度先减小后增大

12如图甲所示，电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图乙所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图丙所示．重力加速度g=l0m/s2，则（　　）

A. 物块在4s内位移是8 m B. 物块的质量是2kg
C. 物块与水平面间动摩擦因数是 D. 物块在4s内电势能减少了16J

二、多选题（本大题共6小题，每题答案选全得4分，选对但不全得2分，错选或不选得0分，共24.0分）

13．如图是一汽车在平直路面上启动的速度一时间图象，时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知（   ）

A．0~时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大

B．0~时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变

C．~时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小

D．~时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变

14如图所示,在水平面运动的小车内,用轻绳AB、BC拴住一个重力为G的小球,轻绳AB、BC与水平方向夹角分别为和,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2,下列叙述正确的是（     ）
A. 小车向右以加速度g匀加速运动时
B. 小车向右以加速度g匀加速运动时
C. 小车向右以加速度匀减速运动时
D. 小车向右以加速度匀减速运动时

15如图,平行板电容器两极板M、N的间距为d，质量为m、电荷量为+q的粒子从M极板的边缘以初速度v0射入,沿直线从极板N的边缘射出。已知重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是（  ）

A. M极板电势低于N极板 B. 粒子做匀加速直线运动
C. 两极板间的电势差为 D. 带电粒子的电势能将增大

16．如图所示装置中，质量为M的木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，质量为m的子弹A沿水平方向以V0射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 (   )

A．弹簧、木块和子弹组成的系统动量不守恒，机械能不守恒

B．弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能守恒

C．弹簧的最大弹性势能为

D．弹簧的最大弹性势能为

17.如图所示,长为L、质量为M的木板静置在光滑的水平地面上,在木板上放置一质量为m的物块,物块与木板之间的动摩擦因数为μ。物块以V0从木板的左端向右滑动时,若木板固定不动,物块恰好能从木板的右端滑下。若木板不固定时,下列叙述正确的是(　 　)

A.物块不能从木板的右端滑下

B.对系统来说产生的热量Q=μmgL

C.经过t=物块与木板便保持相对静止

D.摩擦力对木板所做的功等于物块克服摩擦力所做的功

18如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力）,两板间距离足够大,当两板间加上如图乙所示的电压后,在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

三、实验探究题（本大题共2小题，每空2分，共18.0分）

19“碰撞中的动量守恒”实验装置如图甲所示，让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上质量为m2的小球B发生对心碰撞.

（1）安装轨道时，要求轨道末端____________.

（2）两小球的质量应满足m1___________m2

（3）用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示，则小球的直径d=___________cm.

（4）实验中还应测量的物理量是_______

A．两小球的质量m1和m2                         B．小球A的初始高度h

C．轨道末端切线离地面的高度H                  D．两小球平抛运动的时间t

E．球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP

F．碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON

（5）若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列式子可能成立的是_______

A．         B．           C．          D．

（6）若碰撞为弹性碰撞，除动量守恒外，还需满足的关系式是________.（用所测物理量的字符表示）

20．某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律及求得当地的重力加速度。实验装置如图甲所示。气垫导轨水平固定在水平桌面上，导轨A点处有一带遮光条的滑块，其总质量为M，遮光条的宽度为d，左端通过跨过轻质光滑定滑轮的细线与一质量为m的钩码相连，连接滑块的细线与导轨平行，导轨上B点处固定一光电门，可以测得遮光条经过光电门时的挡光时间t，遮光条到光电门的距离为L（L小于钩码到地面的距离），已知当地重力加速度为g。

（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至光电门的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减少量可表示为__________，动能的增加量可表示为__________。若代入测量数据在误差允许的范围内相等，则验证了系统机械能守恒。

   （2）若某同学实验中测得遮光条的宽度d＝0．50 cm，m＝50 g，M＝150 g，多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）由静止开始滑动，测量相应的L与t值，作出图象如图乙所示，则当地的重力加速度g＝__________m／s2。

四、计算题(共42分)

21（6分）如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm，把一个电荷量q＝2×10－8 C的正电荷从A移到C电场力做功为－4×10－7 J，从C移到B电场力做功为4×10－7 J.求：

(1)（3分）AB间的电势差UAB；

(2)（3分）该匀强电场的场强大小和方向.

22（6分）如图所示,离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子,从静止经加速电压U1加速后,获得速度V0,并沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以速度v离开电场.已知平行板长为L,两板间距离为d,求：
(1)（2分）V0的大小；
(2)（2分）离子在偏转电场中运动的时间t；
(3)（2分）离子在离开偏转电场时的偏移量y；

23、（8分）如图所示，在E＝103 V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝10－4 C的小滑块质量m＝10 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5 m的M处，取g＝10 m/s2，求：

(1)（4分）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？

 (2)（4分）这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？

24(10分)如图所示,水平传送带长L=12m,且以的恒定速率顺时针转动,光滑曲面与传送带的右端B点平滑链接,有一质量m=2kg的物块从距传送带高h=5m的A点由静止开始滑下已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数,重力加速度g取,求：
(1) (3分)物块距传送带左端C的最小距离。
(2)（3分）物块再次经过B点后滑上曲面的最大高度。
(3)（4分）在整个运动过程中,物块与传送带间因摩擦而产生的热量。

25（12分）质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为,M:m=4:1,重力加速度为求：

(1)（3分）小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？

(2)（3分）小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？

(3)（3分）平板车P的长度为多少？

(4)（3分）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？

一、  
选择题

1A  2D  3C  4C   5D   6B   7A   8A   9C   10D  11D   12C

二、   多选题

13AC  14ABC  15  ACD   16AC   17AC    18  AD

三、   实验探究

19

（1）切线水平   （2） 大于    （3）1.04   （4） AEF   （5） B

（6）  

20

四、计算题

21答案 (1)由：WAB＝WAC＋WCB，WAB＝qUAB

得：UAB＝qWAB＝2×10－8－4×10－7＋4×10－7 V＝0

(2)由WAC＝qUAC，得：UAC＝qWAC＝2×10－8－4×10－7 V＝－20 V

由(1)知AB为等势面，电场线与等势面垂直，且φA<φC，所以电场线的方向与AB垂直斜向下E＝d|UAC|

其中d为C到AB边的距离，d＝20sin 60° cm＝10 cm

求得：E＝33×102 V/m

22【答案】解：在加速电场中,由动能定理得：
,解得：；
离子在偏转电场中做类平抛运动,
离子的运动时间：；
粒子的偏移量：,解得：；
答：的大小为；
离子在偏转电场中运动的时间t为；
离子在离开偏转电场时的偏移量y为；
23 (1)设小滑块到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律得mg＋qE＝Rmv2①

小滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得

－mg·2R－qE·2R－μ(mg＋qE)x＝21mv2－21mv02②

联立方程①②，解得v0＝7 m/s

(2)设小滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得

－(mg＋qE)R－μ(qE＋mg)x＝21mv′2－21mv02③

又在P点时，由牛顿第二定律得FN＝mRv′2④

代入数据，解得FN＝0.6 N⑤

由牛顿第三定律得小滑块对轨道的压力大小为FN′＝FN＝0.6 N⑥

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