辽宁省葫芦岛协作校2020届高三上学期考试物理试题

高三上学期协作校第二次考试

物理试题

一、选择题

1.质量分别为m和2m的物体放在光滑水平面上，分别在相同的水平恒力作用下移动相同的位移。下列说法正确的是

A. 两物体动能的变化与动量的变化均相同

B. 两物体动能的变化与动量的变化均不相同

C. 两物体动能的变化相同，动量的变化不相同

D. 两物体动能的变化不相同，动量的变化相同

【答案】C

【解析】

【详解】动能的变化等于Fx，F和x都一样，所以相同，动量的变化等于Ft，F一样，但加速度不相同，位移相同时用的时间不同，所以动量变化不同，C正确。

故选C。

2.某静电场的部分电场线的分布情况如图所示。下列说法正确的是

A. 同一电荷在A点所受的电场力小于其在B点所受的电场力

B. 同一电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能

C. 将一正电荷从A点沿直线移到B点，电场力做正功

D. 将一负电荷从A点沿直线移到B点，其电势能减少

【答案】D

【解析】

【详解】A．A点的电场线密度大于B点的，所以A点的电场强度大于B点的，A点所受的电场力大于B点所受的电场力，A错误；

B．沿电场线方向，电势降低，所以A点的电势小于B点的电势，正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，B错误；

C．正电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电场力做负功，C错误；

D．将一负电荷从A点移到B点，电场力做正功，其电势能减少，D正确。

故选D

3.缓冲装置可抽象成图示简单模型，图中A、B两个轻弹簧串联在一起，A与垫片连接，A、B的劲度系数分别为k1，k2（k1≠k2），开始时两弹簧均处于自然伸长状态。垫片向左移动一段距离（两弹簧均在弹性限度内）稳定后，A、B两弹簧的形变之比为（ ）

A. k2：k1 B. k1：k2 C. 1：1 D. k1：（k1＋k2）

【答案】A

【解析】

【详解】当垫片向左移动稳定后，两弹簧均伸长，两弹簧串联弹力大小相等，根据胡克定律可知，伸长量之比为k2：k1，A正确。

故选A。

4.雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”．若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C，雷击时放电时间为200，则此次雷击时的平均电流为

A. 0. 04A B.

C. 0. 08A D.

【答案】B

【解析】

【详解】已知雷击时放电时间为200μs，放电量等于8C，则此次雷击时的平均电流为：

，

故B正确，ACD错误；

5.一辆质量为2200kg的汽车正在以26m/s的速度行驶，如果驾驶员紧急制动，可在3.8s内使车停下，如果汽车撞到坚固的墙上，则会在0.22s内停下，下列判断正确的是

A. 汽车紧急制动过程动量的变化量大

B. 汽车撞到坚固的墙上动量的变化量大

C. 汽车紧急制动过程受到的平均作用力约为15000N

D. 汽车撞到坚固的墙上受到的平均作用力约为15000N

【答案】C

【解析】

【详解】AB．汽车无论是紧急制动还是撞到坚固的墙上，动量都是由mv变为0，所以动量的变化量一样大，AB错误；

C．汽车紧急制动过程中，平均作用力，C正确；

D．汽车撞到坚固的墙上，平均作用力，D错误。

故选C。

6.一卫星绕某行星做匀速圆周运动，其轨道半径为r，运行速度为v，行星的自转周期为T．引力常量为G，行星视为质量分布均匀的球体．行星的同步卫星运行的速度大小为

A  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】该卫星的周期为：

行星的同步卫星运行的速度大小为：

（为同步卫星运行的轨道半径）

根据开普勒第三定律有：

解得：

故ACD错误，B正确．

7.如图所示，圆盘的圆心为O，转轴O1O2与水平面的夹角为θ，转轴O 1 O 2通过O点与盘面垂直，B、D两点在通过O点的水平线上，AC⊥BD。圆盘匀速转动，一小物块（可视为质点）始终静止于圆盘的边缘。下列说法正确的是

A. 通过B点时，物块受到的摩擦力由B指向O

B. 通过C点时，物块受到的摩擦力由C指向O

C. 通过A点时，物块一定受到摩擦力

D. 通过B、D两点时，物块受到的摩擦力相同

【答案】B

【解析】

【详解】A．通过B点时，物块受到重力，支持力和摩擦力，三力的合力应该由B指向O点，提供向心力，此时摩擦力不会由B指向O，A错误；

B．通过C点时，受到重力，支持力，摩擦力，三力合力方向由C指向O，提供向心力，摩擦力由C指向O，B正确；

C．通过A点时，若物块所受的重力和支持力的合力正好提供向心力，则物体不受摩擦力，C错误；

D．通过B、D两点时，摩擦力的方向不一样，所以物块受到的摩擦力不同，D错误。

故选B。

8.从倾角为30°、长度为L的固定斜面顶端，将一小球以某一初速度水平抛出，小球恰好落到斜面底端。重力加速度大小为g，空气阻力不计。下列说法正确的是

A. 小球被抛出时初速度大小为

B. 小球抛出后经时间，与斜面间的距离最大

C. 小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为60°

D. 小球落到斜面底端前瞬间的动能是被抛出时动能的倍

【答案】B

【解析】

【详解】A．由平抛运动公式可知

可得速度大小为，A错误；

B．当小球的速度方向和斜面平行时，小球距离斜面最远，此时小球合速度的方向和竖直方向的速度的夹角为30°，则有

可得，B正确；

C．小球落到斜面底端前瞬间，根据速度夹角的正切值等于位移夹角正切值得2倍，可知

则小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角不为60°，C错误；

D．小球落到斜面底端的竖直方向速度为

小球落到斜面底端的动能为

小球开始的动能为

D错误。

故选B。

9.如图所示，在足够长的光滑水平面上，相对放置着两个形状完全相同的光滑弧形槽A、B，槽底端与光滑水平面相切，其中弧形槽A不固定，弧形槽B固定。一小球从弧形槽A顶端由静止释放。下列判断正确的是

A. 小球在弧形槽A下滑过程中，小球的机械能不守恒

B. 小球在弧形槽B上滑过程中，小球的机械能不守恒

C. 小球和弧形槽A组成的系统满足动量守恒

D. 小球不能上升到弧形槽B的顶端

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由于A是不固定的，小球下滑的过程中，一部分动能转移给了A，所以小球的机械能不守恒，A正确；

B．由于B是固定的，小球在上滑的过程中，动能转化为重力势能，机械能守恒，B错误；

C．小球最初和A的动量合为零，而当小球上升到静止时，小球的动量为零，A的动量不为零，所以组成的系统动量不守恒，C错误；

D．由于小球的一部分动能给了A，所以小球最终到达不了B的顶端，D正确；

故选AD。

10.在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表．下列说法正确的是

A. 在P向右移动的过程中，电流表的示数变大

B. 在P向右移动的过程中，电压表的示数变大

C. 当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大

D. 当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．滑动变阻器向右移动，电路总电阻减小，根据：

可知，电流表的示数变大，根据：

可知电压表的示数减小；故A正确，B错误；

CD．当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据：

可知，电路中的电流最大；根据：

可知此时电源内部消耗的电功率最大；故C正确；根据效率：

可知，此时的电源的效率最低，故D错误；

11.如图所示，在x轴上有A、O、B、M四点，OA＝OB＝BM＝，A、B两点固定有电荷量分别为＋Q（Q>0）和－2Q的异种点电荷。静电力常量为k。下列说法正确的是

A. 在x轴上A、O两点之间还有一点与M点的电场强度相同

B. O点的电场强度大小为，方向沿x轴正方向

C. O点的电势高于M点的电势

D. 将一带正电的试探电荷从O点移至M点，其电势能增加

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由O点到B点，场强越来越大，而从B点到O点，场强越来越小，而O点的场强大于在M点的场强，从A到O的场强逐渐减小，所以在x轴上A、O两点之间不会有一点与M点的电场强度相同，A错误；

B．O点的合场强大小为

方向沿x轴正方向，B正确；

C．B点的电荷在M点和O点形成的场强大小一样，方向相反，A点在O点形成的场强大于在M点形成的场强，而在O的场强是两场强大小相加，在M点的场强是两场强大小相减，可以判断在O点的场强大于在M点的场强，根据沿电场线方向电势降低可知，O点的电势高于M点的电势，C正确；

D．O点的场强大于M点的场强，所以将一带正电的试探电荷从O点移至M点，其电势能减少，D错误。

故选BC。

12.如图所示，一轻弹簧原长为L，一端固定在光滑细杆的O点，另一端连接一质量为m的小球，小球和弹簧穿在细杆上，杆上有A、B两点，OA＝L，OB＝L。当细杆与水平面成30°放置时，小球由A点无初速度释放，运动到B点时的速度为0。假设弹性势能的表达式满足，且重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是

A. 小球的机械能守恒 B. 小球重力势能减少

C. 弹簧的弹性势能增加 D. 小球动能在通过AB中点时最大

【答案】BD

【解析】

【详解】A．小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能不守恒，A错误；

B．小球下降的高度为，小球减小的重力势能减少，B正确；

C．小球减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，为，C错误；

D．小球从A点运动到B点的过程中，由能量守恒可得

小球的位移为x0，由能量守恒可知小车的动能为

联立求动能的最大值可知，当小球动能在通过AB中点时最大，D正确。

故选BD。

二、非选择题

13.某物理兴趣小组利用图示装置探究小车加速度与外力的关系，小车前端固定的力传感器可以测量轻绳的拉力大小F。

（1）将长木板放在水平桌面上，安装好实验装置，在平衡摩擦力的过程中，下列说法或做法正确的是（     ）

A挂上小吊盘

B.滑轮右侧的轻绳必须水平

C.轻推小车，使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布

（2）平衡摩擦力后，保持小车的总质量不变，增加吊盘中的小砝码以改变轻绳的拉力大小，为了减小实验误差，________（选填“需要”或“不需要”）满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量。

（3）若某同学平衡摩擦力时木板的倾角过大，但其他步骤操作正确，增添吊盘中小砝码以探究加速度a与外力F的关系，得到的a－F图线应为________________。

A. B. C.D.

【答案】    (1). C    (2). 不需要    (3). D

【解析】

【详解】(1)[1]将长木板放在水平桌面上，安装好实验装置，在平衡摩擦力的过程中，需要平衡摩擦力，需要轻推小车，使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布；

(2)[2]因为本实验使用了力传感器，力传感器的示数即为小车所受的合外力，所以不用满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量；

(3)[3]因为平衡摩擦力时木板的倾角过大，所以在没有给予外力的情况下，小车就会有一个加速度，由于使用了力学传感器，所以应是一条直线，所以应选D。

14.某实验小组利用图甲所示装置探究动能定理。在倾斜的气垫导轨上平行导轨固定长直刻度尺，在导轨上固定一光电门，光电门和数字计时器相连（图中未画出），滑块上固定宽度为d的遮光条。实验时，将滑块放置在气垫导轨上某处（在光电门上方），通过刻度尺读出此时遮光条中心到光电门中心的距离x，然后将滑块由静止释放，数字计时器记录下滑块经过光电门的时间。改变光电门的位置，重复上述操作。

（1）若用游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，则遮光条的宽度为____mm。

（2）某次实验时，数字计时器记录的时间为，则滑块经过光电门所在位置时的速度表达式为v=___。

（3）该实验小组得到v2与x的关系图象如图丙所示，若该图线的斜率为k，且实验小组用天平测得滑块（含遮光条）的质量为m。滑块的加速度大小为____；滑块所受合力的大小为____；从释放点到经过光电门的过程中，若满足动能定理，则有＝_____。（均用题中相关物理量的符号表示）

【答案】    (1). 2.50    (2).     (3).     (4).     (5). kx

【解析】

【详解】(1)[1]由游标卡尺的读数规则可知，游标卡尺的读数为2.50mm；

(2)[2]小车经过光电门的速度为小车遮光条的宽度除以小车通过的时间，所以为；

(3)[3]由可得，，所以小车的加速度为；

[4]由牛顿第二定律可得；

[5]若满足动能定理，则有

代入化简得

15.一小物块（视为质点）在竖直向上的恒定拉力作用下从地面上的A点由静止开始上升，经时间t1＝3s到达B点时立即撤去拉力，撤去拉力后物块经时间t2＝3s恰好落回地面。取g＝10m/s2，空气阻力不计。求：

（1）物块从A点运动到B点的过程中的加速度大小a以及物块到达B点时的速度大小v；

（2）物块距离地面的鼓大高度H。

【答案】(1)   10m/s   (2)20m

【解析】

【详解】(1)设物块从A到B的位移大小为h1

物块从B点到A点的过程，有

解得，v=10m/s

(2)设物块从B点运动到最高点的位移大小为h2

则

解得H=20m。

16.如图所示，灯丝发射出来的电子（初速度为零，不计重力）经电压为U0的两竖直金属板间的电场加速后从小孔穿出，沿水平金属板A、B的中线射入，并恰好打到A板的中点C。金属板A、B的长度均为2d、间距为d，电子质量为m、电荷量为e。

（1）求电子从小孔穿出时的速度大小v0；

（2）求金属板A、B间的电压U以及电子打到C点前瞬间的速度大小vC。

【答案】(1)   (2)2U0

【解析】

【详解】(1)电子在两竖直金属板间运动的过程中，

解得

(2)设金属板AB间的场强为E

U=Ed

设金属板进入AB间至到达C点的过程中加速度大小为a，由牛顿第二定律得

eE=ma

设电子进入金属板间至到达C点的时间为t，

d=v0t

经分析可知，

解得，

17.如图所示，质量分别为m、2m的A、B两个滑块（均可视为质点）静置在水平面上的P处，它们之间夹有少许炸药。点燃炸药后，A、B沿水平方向运动，经时间t，B的速度变为零，此刻，对B施加一个水平向左的恒力，经时间，B又回到P处。A、B与水平面间的动摩擦因数分别为µ、µ，重力加速度大小为g，假设炸药的化学能全部转化为A、B的动能。求：

（1）炸药爆炸时产生的化学能E；

（2）该恒力的大小F；

（3）B回到P处时，A、B间的距离s。

【答案】(1)3mμ2g2t2   (2)10μmg   (3)μgt2

【解析】

【详解】(1)设炸药爆炸后瞬间，A、B的速度大小分别为v1，v2，根据动量守恒有

设B向右运动的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有

解得

B向右做匀减速直线运动，有

解得，

根据能量守恒有

解得E=3mμ2g2t2

(2)B向右做匀减速直线运动的位移大小为

设B向左做匀加速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有

且

解得F=10μmg

(3)设炸药爆炸后经时间t1，A的速度为零，根据动量定理有

解得

由可知，在B回到P之前，A已经停止，则有

解得