山东省实验中学2020届高三上学期诊断考试物理试题
展开山东省实验中学2020届高三第二次诊断性考试
物理试题
2019.11
注意事项：
1．答卷前，先将自己的班级、姓名、座号及准考证号填写在试卷和答题纸上。
2．本试卷满分100分，分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，第I卷为第1页至第5页，第II卷为第6页至第8页。
3．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
4．非选择题的作答：用0.5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
第I卷(共44分)
一、选择题：本题共13小题，第1—8题为单项选择，只有一项是符合题目要求，每小题3分，共24分。第9—13题为多项选择，每小题4分，共20分，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．动量定理在生活中应用非常广泛，下列说法正确的是
A．双十一快递包裹中物品采用气袋间隔，只是为了减小物品的冲量
B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小人的动量变化量
C．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来
D．在推车时推不动是因为推力的冲量为零
2．某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带负电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是
A．粒子在N点的电势高于M点的电势
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的动能大于它在N点的动能
D．粒子一定从M点运动到N点
3．2018年全球最具价值汽车品牌百强榜上榜的中国汽车品牌数从去年的15个已经上涨到22个，其中共有9个新入品牌，发展非常迅速。某厂家为了测试新款汽车的性能，将两辆完全相同的汽车甲和汽车乙并排停在检测场平直跑道上，t=0时刻将两车同时启动，通过车上的速度传感器描绘出了两车的速度随时间的变化规律图线(甲为一条过原点的倾斜直线)，图像中两阴影部分的面积s2>s1，下列说法正确的是：
A．t1时刻甲车的加速度小于乙车
B．0—t2时刻甲车的平均速度大于乙车
C．t1时刻甲车在前，t2时刻乙车在前
D．0—t2时刻两车可能相遇2次
4．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度V0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度g，若飞镖恰好击中P点，下列说法错误的是
A．飞镖击中P点所需的时间为
B．圆盘转动角速度的最小值为
C．P点随圆盘转动的线速度可能为之
D．圆盘的半径为
5．一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f，经过时间t汽车刚好达到了最大速度vm，则
A．若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变
B．汽车运动的额定功率为fvm
C．若汽车以恒定加速度启动上坡，则时汽车的速度为
D．若汽车以恒定功率上坡，则t时间内汽车运动的位移为
6．2019年1月3日，我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆并通过中继星“鹊桥”发回大量月背影像。“鹊桥”号是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点附近的中继通信卫星。拉格朗日点L1和L2位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。已知地球质量为M，月球质量为m，月球的轨道半径为r，公转周期为T，引力常数为G；如图，当卫星处于地月拉格朗日点L1或L2时，以下说法正确的是
A．“鹊桥”号仅受月球引力作用
B．在L2点工作的卫星比在L1点工作的卫星的线速度小
C．在拉格朗日L1点工作的卫星，受到地球引力一定大于月球引力
D．拉格朗日L2点与地心的距离为
7．如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=1kg，质量m=2kg的铁块以水平速度v0=3m／s，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A．1.5J B．6J C．3J D．4J
8．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为1×104N／C的匀强电场。在匀强电场中有一根长2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得一定初速度后恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°=0.8，g=10m／s2。下列说法正确的是
A．小球的电荷量q=5×10-5C
B．小球在c点的动能最小，且为1J
C．小球在b点时的机械能最小
D．小球在运动过程中电势能和机械能之和保持不变，且为5J
9．如图所示，有一光滑钢球质量为m，被一U形框扣在里面，框的质量为M=2m，它们搁置于光滑水平面上，今让小球以速度v0向右去撞击静止的框，设碰撞无机械能损失，经多次相互撞击，下面结论正确的是
A．最终都将停下来
B．最终将以相同的速度向右运动
C．永远相互碰撞下去，且整体向右运动
D．在它们反复碰撞的过程中，球的速度将会再次等于v0，框也会再次重现静止状态
10．如图所示，带正电的小球A用竖立在地面上的绝缘杆固定支撑，带正电的小球B用绕过A球正上方的定滑轮的绝缘细线拉着，开始时A、B在同一水平线上并处于静止，不计两个小球的大小。现用手拉细线使小球B缓慢向上移动，小球B在向上移动过程中A、B两球的带电量保持不变，不计两球间的万有引力，则在B球缓慢移动一小段距离的过程中
A．A、B两小球间的距离不变
B．A、B两小球之间的库仑力变大
C．细线上的张力一直减小
D．细线上的张力可能先变小后变大
11．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，下端固定，上端与B连接，斜面光滑，质量均为m的A、B两物体紧靠在一起，处于静止状态，现用一个平行于斜面向上的拉力F拉物体A，使A物体做加速度为a的匀加速运动．己知在A、B分离前，拉力F随A物体发生的位移x变化的图像如图所示，重力加速度为g，则下列表述中正确的是
A．
B．
C．
D．
12．第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口举行．跳台滑雪是比赛项目之一，利用自然山形建成的跳台进行，某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则
A．如果v0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同
B．如果v0不同，该运动员落到雪坡时的位置不同，但速度方向相同
C．运动员在空中经历的时间是
D．运动员落到雪坡时的速度大小是
13．如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于坐标原点O对称，圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a，b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是
A．a，b两点的电势相同
B．a，b两点的场强相同
C．将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点，电势能先增加后减小
D．将一个正电荷q放在半圆上任一点，两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则为一定值
第II卷(非选择题，共56分)
二、实验题(本题包括2小题，共15分)
14．(7分)某科学探究小组的同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒，实验中使用半径相等的两小球A和B，实验的主要步骤如下：
A．用天平测得A、B两球的质量分别为m1、m2
B．如图所示安装器材，在竖直木板上记下O点(与置于C点的小球球心等高)，调节斜槽使其末端C切线水平
C．在末端C处先不放球B，将球A从斜槽上的适当高度由静止释放，球A抛出后撞在木板上的平均落点为P
D．再将球B置于C点，让球A从斜槽上同一位置静止释放，两球碰后落在木板上的平均落点为M、N
E．用刻度尺测出三个平均落点到O点的距离分别为hM、hr、hN
回答下列问题：
(1)为减小实验误差，A、B两球的质量m1、m2应满足的大小关系是m1_____m2(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(2)上述实验中，碰后B球的平均落点位置应是_____(填“M”或“N”)；
(3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的．
15．(8分)在某次实验技能比赛中，某团队利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连．实验具体的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h(h>>b)；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，重力加速度为g。
(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为________________(用题目所给物理量的符号表示)；
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值△v，为减小△v，对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是________。
A．保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值
B．减小挡光片上端到光电门的距离h
C．增大挡光片的挡光宽度b
D．适当减小挡光片的挡光宽度b
(3)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值______真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
三、计算题(本题包括3小题，共41分)
16．(12分)如图，在光滑绝缘水平面上有一直角三角形区域AOC，AC上放置一个光滑绝缘材料制成的固定挡板，其长度AC=L，∠A=30°，现有一个质量为m，带电量为+q可视为质点的小球从A点以初速度v沿规定方向运动。现在AOC区域施加一个沿O到C方向的匀强电场，则：
(1)小球从A点以初速度v沿AO方向(如图所示)运动，要使小球刚好能到达C点，小球到达C点之前没有和挡板发生碰撞，求电场强度的大小及小球到达C点时的动能。
(2)保持电场方向不变，改变小球速度方向，小球从A点在挡板右侧以初速度v沿AC方向(没有标出)运动，若小球从A点运动到C点的时间和第(1)问中小球从A点运动到C点的时间相同，求电场强度的大小。
17．(13分)如图所示，DB为水平粗糙轨道，倾斜光滑直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上，DB与圆弧BC在B点相切，轨道DB与轨道BC平滑连接，且在同一竖直平面内。一质量m=0.4kg的小物块，在与水平面成某一夹角的拉力F作用下，以v0=2m/s的初速度，由D点运动到A点，到达A点时速度为v=10m／s。立即撤掉外力F，小物块继续沿轨道AB运动，并恰好能冲到轨道BC的最高点C点。己知D、A之间的距离L1=5m，DB之间的距离L2=21m，小物块与轨道DB之间的动摩擦因数为0.2。重力加速度g取10m／s2。
(1)求小物块受到的拉力F的最小值(结果保留1位有效数字)
(2)求倾斜轨道的高度
(3)求小物块从A到C的运动时间(结果保留2位有效数字)
18．(16分)如图所示，水平转台的上表面距离水平地面的高度为h，在平台上有一个质量为m的物块处于静止状态，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细线与竖直转轴的夹角为角，绳子刚好拉直且绳中张力为零。物块与转台间动摩擦因数为()，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动。
(1)求：当绳中刚出现拉力时，转台的角速度大小；
(2)若物体的角速度增大到时，保持角速度不变，求此时绳子的拉力；
(3)物体的角速度继续增加到某一值时，物体恰好可以在平台边缘的正上方做匀速圆周运动，已知水平转台的半径为。某时刻烧断绳子，求物体落地时的动能。
绝密★启用并使用完毕前
山东省实验中学2020届高三第二次诊断性考试
物理试题答案 2019．11
一、选择题，1-8题每题3分；9-13题每题4分，错选0分，选对选不全2分。共计44分
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
C | A | B | D | D | C | A | D | CD | AC | BD | BC | AD |
14.（1）大于 (2分)（2）M (2分) （3） (3分)
15.(1) ( 3分)
（2）D （3分）
(3)小于 (2分)
16.（12分）
解：（1）小球在AOC区域做类平抛运动
Lcos300=vt ………………2分
………………2分
设到达C点时的动能为Ek,根据动能定理得
………………2分
解得. ………………2分
（2） qEsin300=ma ………………1分
………………1分
又 Lcos300=vt ………………1分
………………1分
17.（13分）（1）D→A： ………………1分
………………2分
解得：，
∴，其中
当时， ………………1分
（2）A→C: ………………2分
解得： ………………1分
（3）如图所示，设BC斜面倾角为
………………1分
解得：
B→C： ………………1分
， ………………2分
解得：
A →B： ………………1分
解得：
∴ ………………1分
18.（16分）解：（1）当绳中开始出现拉力时，摩擦力提供向心力且达到最大值
………………………………2分
………………………………2分
（2)当转台对物体的支持力为零时，摩擦力为零，重力和拉力的向心力提供向心力。
………………………………2分
根据动能定理………………………………1分
所以此时物体已经离开转台。设绳子与竖直方向的夹角为ɑ
则 ………………………………1分
解得 ………………………………1分
（3）绳子断裂时，绳子与竖直方向的夹角为β，则Lsinβ=R。……………1分
物体距离平台上表面的高度,。 ……………………1分
物体此时速度为v, ……………………………………1分
物体落地时的动能Ek=mg(h+h1)+ ………………………2分
解得Ek=
………………………2分
