河南省三门峡市外国语高级中学2020届高三联考物理试卷

物理试题

14．如图为甲、乙两物体的速度随时间变化的图象，据图可知（　　）

A．甲一定比乙的加速度大 

B．甲一定比乙的加速度小 

C．甲可能比乙的加速度大 

D．相同时间内乙的位移一定比甲的大

15.如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1＜R2，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且k＜1，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用△I和△U表示。则以下说法正确的是（　　）

A．||＝ 

B．＝R2 

C．电源的输出功率一定不变 

D．电压表示数可能减小

16.带有光滑圆弧轨道、质量为2m的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上滑再返回，并脱离滑车时，以下说法正确的是（　　）

A．脱离滑车后小球一定沿水平向右做平抛运动 

B．脱离滑车后小球一定沿水平方向向左做平抛运动 

C．脱离滑车后小球一定做自由落体运动 

D．  整个过程，小球和滑车组成的系统动量守恒

17.如图所示,将带有凹槽的滑块甲紧靠竖直的墙壁放置,可视为质点的滑块乙由凹槽的正上方自由下落,沿图中的虚线由半圆槽的切线进入滑块甲,经过一段时间后,滑块乙从凹槽的右侧相对凹槽以竖直向上的速度离开,如果忽略一切摩擦。则（      ）

A.滑块乙从释放到与凹槽分离的过程中,滑块乙机械能守恒

B.滑块乙从凹槽的最低点一直到与凹槽分离的过程中,滑块乙与凹槽组成的系统机械能守恒

C.滑块乙从凹槽的最低点一直到与凹槽分离的过程中,滑块乙与凹槽组成的系统动量守恒

D.滑块乙从释放到与凹槽分离的过程中,滑块乙与凹槽组成的系统水平方向上动量守恒

18.如图，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M点和N点时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN．下列判断正确的是（　 　）

A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φN

C．φM＜φN，EpM＜EpN D．aM＜aN，EpM＜EpN

19．(多)长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角α变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是（　　）

A．木块与木板间的动摩擦因数μ＝cosθ1

B．木块与木板间的动摩擦因数μ＝ 

C．木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动 

D．木板由θ1转到的θ2的过程中，木块的速度变化越来越快

20．如图所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，最高点A，最低点为B,重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）

A．小球通过最高点和最低点的拉力差为6mg 

B．小球通过最低点B和最高点A的动能之差为mgR 

C．若小球恰好能过最高点A，细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能上升的高度为R

D．若细绳在小球运动到A处断了，小球不可能经过C关于圆心O的对称点

21.2019年1月3日10时26分，我国嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，实现人类探测器首次月背软着陆。月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同,假如“嫦娥四号”卫星在近月轨道(轨道半径近似为月球半径)做匀速圆周运动的周期为 ,如图所示,PQ为月球直径,某时刻Q点离地心O最近,且P、Q、O共线,月球表面的重力加速度为 ,万有引力常量为G,则(    )

1. 月球质量M= 
2. 月球的第一宇宙速度 
3. 再经时，P点离地心O最近
4. 要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆,需提前减速

22．如图是一个实验装置，A是倾角一定的光滑斜面，B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置。当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时，就立即遇到条形布帘的阻挡，它经过一定的位移x后停止运动。某研究小组采用控制变量法对位移x与小球质量，m、下落处的高度h的关系进行实验探究，即：

表一

表二

（1）保持　   　不变，采用大小相同但质量不等小球作实验，并测得表一所示的数据。

（2）保持小球质量不变，在　   　 处释放同一个小球，并测得表二所示的数据。

根据表二的数据可以确定h与x的关系式为　   　。

23.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0＝5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。

（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a（如图丁）。由此可知，该电源内阻是否为常数　   　（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为　   　V，由图象可知，此时电源内阻为　   　Ω。

实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U﹣I曲线b（如图）。

（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为　   　W（计算结果保留两位有效数字）。

24.如图所示，一质量为m1＝1kg的长直木板放在粗糙的水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因素μ1＝0.1，木板最右端放有一质量为m2＝1kg、大小可忽略不计的物块，物块与木板间的动摩擦因素μ2．现给木板左端施加一大小为F＝12N、方向水平向右的推力，经时间t1＝0.5s后撤去推力F，撤去推力瞬间，木板速度为物块速度的4倍，再经过一段时

间，木板和物块均停止运动，整个过程中物块始终未脱离木板，取g＝10m/s2，求：

（1）物块与木板间的动摩擦因素μ2；

（2）木板至少多长；

（3）整个过程中因摩擦产生的热量。

25.图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I﹣t图象。足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角 θ＝30°．轨道上端连接有阻值 R＝1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻 r＝0.5Ω，质量 m＝0.4kg，杆长 L＝1.0m。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I﹣t图象，设杆在整个运动过程中与轨道垂直，取 g＝10m/s2．试求：

（1）t＝0.5s 时电阻R的热功率；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）估算 0～1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热。

33．(1)下列说法正确的是     （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小

B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加

C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关

E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变

（2）底面积S＝40cm2、高l0＝15cm的圆柱形汽缸开口向上固定在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示。缸内有一可自由移动的质量为m＝2kg的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端固定在活塞上，另一端跨过两个光滑定滑轮拉着质量为M＝10kg的物体A．开始时，气体温度tl＝27℃，活塞到缸底的距离l1＝l0cm，物体A的底部离地面高h1＝4cm，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2．求：

（i）物体A刚着地时气体的温度；

（ii）活塞刚到达汽缸顶部时气体的温度。

                                     参考答案

14.【解答】解：速度﹣时间图象的斜率等于加速度的大小，斜率大，加速度大，但甲乙图象不在同一个坐标系内，又没有数据，故无法比较甲、乙速度的大小，故C正确，ABD错误。

故选：C。

15.【解答】解：A、理想变压器初、次级线圈电压变化比＝；

电流变化之比＝，则＝，将R1视为输入端电源内阻，则＝R1，

所以＝＝，这也是R1耦合到次级线圈电阻值为，即为等效电源内阻，故A正确；

B、因＝R2+R3，故B错误；

C、电源电压不变，电流减小，故电源输出功率减小，故C错误；

D、由闭合电路欧姆定律得电压表示数一定增加，故D错误。

故选：A。

16. 【解答】：对选项ABC、小球滑上滑车又返回直到小球离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒。

选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝mv1+2mv2，

由机械能守恒定律得：•2mv02＝•mv12+2mv22，

解得：v1＝﹣v0，v2＝v0，脱离小车后，小球向左做平抛运动，故AC错误，B正确；

D、整个过程系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D错误；

故选：B。

17.【解答】：A.滑块乙过了凹槽的最低点后，凹槽向右运动，凹槽对滑块乙做负功，但整个系统中只有重力做功，滑块乙与凹槽组成的系统机械能守恒，故A错误，B正确

C.滑块乙从凹槽的最低点一直到与凹槽分离的过程中，滑块乙与凹槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，故C错误

D.滑块乙从释放到凹槽的最低点的过程中，与凹槽组成的系统在水平方向受到墙壁水平向右的作用力，水平方向系统动量不守恒，故D错误

18.【解答】解：带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN①；若粒子从M到N过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即vM＞vN②，在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即EPM＜EPN③；根据电场线疏密可知，EM＜EN，根据F＝Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN④；综上可知，D正确,ABC错误,故选D.

19.【解答】AB、木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，f＝mgsinθ，故为正弦规律变化；而滑动后变为了滑动摩擦力，则摩擦力f′＝μmgcosθ，为余弦规律变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为θ1时，最大静摩擦力为Ff2，而滑动摩擦力为Ff1；根据滑动摩擦力公式，则有：μmgcosθ1＝mgsinθ1，解得：μ＝tanθ1，当μmgcosθ1＝Ff1；解得：μ＝，故B正确，A错误； C、当木板与地面的夹角为θ2时，木块不受到摩擦力，但有水平初速度，则做平抛运动，故C错误； D、当木板由θ1转到的θ2的过程中，依据μmgcosθ＝Ff；可知，木块受到摩擦力大小会减小，则其受到的合力也增大，那么加速度增大，因此木块的速度变化越来越快，故D正确；

故选：BD。

20.【解答】A、最高点拉力F1，最低点拉力F2，由合力提供向心力得：

，由机械能守恒得：，

联立得：

B、根据动能定理，△EK＝mg•2R＝2mgR，故B错误；

C、从A到C，由动能定理可得：mgR＝mvC2﹣mvA2，细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，小球竖直上抛，设上升的高度为h，由动能定理可得：﹣mgh＝0﹣mvC2，解得：h＝1.5R，故C错误；

D、若细绳在小球运动到A处断了，小球平抛，下落高度R，时间为t＝，此时

水平位移得，所以不可能过C关于圆心O的对称点。D正确

故选：AD。

21.【解答】:A、根据得,月球的半径,根据得月球的质量为:,故A错误. 
B、根据得月球的第一宇宙速度为:,所以B选项是正确的. 
C、月球自转周期T与它绕地球匀速圆周运动的公转周期相同,再经时,P点离地心O最远,故C错误. 
D、要使“嫦娥四号”卫星在月球的背面P点着陆,需减速,使得万有引力大于向心力,做近心运动.故D正确. 
所以BD选项是正确的.

22.【解答】解：（1）该实验是采用控制变量法研究位移x与小球质量，m、下落处的高度h的关系。

保持小球下滑的高度不变，采用大小相同但质量不等小球作实验，并测得表一所示的数据。

（2）保持小球质量不变，在不同高度 处释放同一个小球，并测得表二所示的数据。

保持小球质量不变，根据表二的数据h＝x

故答案为：（1）小球下滑的高度（2）不同高度，h＝x

23.【解答】解：（1）根据闭合电路欧姆定律有：U＝E﹣Ir，所以图象的斜率为电源内阻，但图象的斜率在电流较大时，变化很大，所以电源的内阻是变化的。

从电压表的示数可以示数为1.50V，再从图象的纵轴截距为3.0V，即电源的电动势为2.9V，又从图象看出，当路端电压为1.56V时，电流为0.25A，所以电源的内阻r＝＝＝5.6Ω。

（2）在实验一中，电压表的示数为2.5V，连接坐标原点与电源的（2.5V路端电压）两点，作出定值的伏安特性曲线如图所示，此时还能求出滑动变阻器的阻值R＝＝20Ω，同时该直线与图象b有一交点，则该交点是电阻是实验二对应的值，由交点坐标可以读出：1.5V，0.06A．所以滑动变阻器此时消耗的功率P＝（0.06A）2×20W＝7.2×10﹣2W。

故答案为：（1）否    1.50     5.6

（2）7.2×10﹣2  （7.0×10﹣2～7.4×10﹣2 均可）

24. 【解答】（1）F作用在木板上，木板和物块有相对滑动，撤F前，

对木板：F﹣μ1（m1+m2）g﹣μ2m2g＝m1a1

对物块：μ2m2g＝m2a2

解得：a2＝2m/s2

撤去F时，木板、物块的速度大小分别为：v1＝a1t1，v2＝a2t1可得a1=4a2

联立解得μ2=0.2

（2）撤F后，对木板：μ1（m1+m2）g+μ2m2g＝m1a3

解得：a3＝4m/s2

对物块：μ2m2g＝m2a4

解得：a4＝2m/s2

撤去F后，设经过t2时间木板和物块速度相同：

对木板有：v＝v1﹣a3t2

对物块有：v＝v2+a4t2

得：t2＝0.5s，v＝2m/s

撤F前，物块相对木板向左滑行了

撤F后至两者共速，物块相对木板又向左滑行了

之后二者之间再无相对滑动，故板长至少为：L＝△x1+△x2＝1.5m

（3）物块与木板间因摩擦产生的热量：Q1＝μ2m2gL＝3J

共速后，两者共同减速至停止运动，设加速度为a，有：a＝μ1g＝1m/s2

全过程中木板对地位移为：

木板与地面间因摩擦产生的热量为：Q2＝μ1（m1+m2）gs＝9J

故全过程中因摩擦产生的热量为：Q＝Q1+Q2＝12J

25. 【解答】：（1）由I﹣t图象可知当t＝0.5s时，I＝1.10A；

P＝I2R＝1.102×1.0W＝1.21W

（2）由图知，当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A，

稳定时杆匀速运动，受力平衡，则有：mgsinθ＝BIL

解得 

（3）1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积，由图知，总格数为130格，q＝130×0.1×0.1C＝1.30C

由图知，1.2s末杆的电流I＝1.50A

由闭合电路欧姆定律得  

得 

又   

所以：

根据能量守恒得  ，

电路中产生的总热量为 

33.（1）BCD

（2）【解答】解：（i）初始活塞受力平衡：P0S+mg＝P1S+T，T＝Mg

被封闭气体压强P1＝P0+＝0.8×105Pa

初状态：V1＝l1S，T1＝273+27K＝300K

A触地时：P1＝P2，V2＝（l1+h1）S

等压变化，由盖吕萨克定律得：

代入数据，得T2＝420K，即t2＝147℃

（ii）活塞恰好到顶部时，P3＝P0+＝1.05×105Pa

V3＝l0S

根据理想气体状态方程得：，

   代入数据解得T3＝590.6K，即t2＝317.6℃