福建省2019-2020学年高三上学期12月第二次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是(     )

A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

2. 难度：简单

如图所示，两相同小球a，b用轻弹簧A，B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力F作用在a.上并缓慢拉a，当B与竖直方向夹角为60°时A，B伸长量刚好相同，若A，B的劲度系数分别为k₁，k₂则以下判断正确的是(   )

A. B. C. D.

3. 难度：简单

一通电直导线与x轴平行放置，匀强磁场的方向与xOy坐标平面平行，导线受到的安培力为F，若将该导线做成圆环，放置在xOy坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab连线也与x轴平行，则圆环受到的安培力大小为（  ）

A.F B. C. D.

4. 难度：简单

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60⁰角．现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为( )

A. B.

C. D.

5. 难度：中等

如图所示，三根相互平行的固定长直导线L₁、L₂和L₃垂直纸面放置，直导线与纸面的交点及坐标原点O分别位于边长为a的正方形的四个顶点.L₁与L₃中的电流均为2、方向均垂直纸面向里，L₂中的电流为、方向垂直纸面向外.已知在电流为的长直导线的磁场中，距导线r处的磁感应强度，其中k为常数.某时刻有一电子正好经过原点O且速度方向垂直纸面向外，速度大小为v，电子电量为e，则该电子所受磁场力

A. 方向与y轴正方向成45°角，大小为

B. 方向与y轴负方向成45°角，大小为

C. 方向与y轴正方向成45°角，大小为

D. 方向与y轴负方向成45°角，大小为

6. 难度：中等

如图所示，光滑木板长1 m，木板上距离左端处放有一物块，木板可以绕左端垂直纸面的轴转动，开始时木板水平静止．现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动时，物块下落正好可以砸在木板的末端，已知重力加速度g＝10m/s²，则木板转动的角速度为(　　 )

A. B. C. D.

7. 难度：困难

如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为m和3m的小球A、B，两小球带等量异种电荷．水平外力F作用在小球B上，当两小球A、B间的距离为L时，两小球保持相对静止．若仅将作用在小球B上的外力的大小改为，要使两小球保持相对静止，两小球A、B间的距离为(　 　)

A.2L B.3L C. D.

8. 难度：中等

如图，轻杆上端可绕固定的水平光滑轴转动，下端固定一质量为的小球搁在质量为的木板上，木板置于光滑水平地面上，杆与竖直方向成角，球与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为将木板向右水平拉出，水平拉力至少等于　　

A. B. C. D.

二、多选题

9. 难度：中等

如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q的点电荷Q₁从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q₁从C点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q₂从无穷远处移到C点．下列说法正确的有

A.Q₁移入之前，C点的电势为

B.Q₁从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0

C.Q₂从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W

D.Q₂在移到C点后的电势能为-4W

10. 难度：简单

为了实现人类登陆火星的梦想，我国宇航员王跃和俄罗斯宇航员一起进行了“模拟登火星”的实验活动，假设火星半径与地球半径之比为1:2，火星质量与地球质量之比为1:9。已知地球表面的重力加速度为g；地球半径为R，引力常量为G，忽略自转的影响，则(   )

A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为2:9

B.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为:3

C.火星的密度为

D.若王跃以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9:2

11. 难度：简单

如图所示，空间的某个复合场区域内存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的边界进入并沿直线穿过场区，质子(不计重力)穿过复合场区所用时间为t，从复合场区穿出时的动能为E_k，则(     )

A.若撤去磁场B，质子穿过场区时间小于t

B.若撤去电场E，质子穿过场区时间大于t

C.若撤去电场E，质子穿出场区时动能小于E_k

D.若撤去磁场B，质子穿出场区时动能大于E_k

12. 难度：困难

如图所示，一带电量为﹣q的小球，质量为m，以初速度v₀从水平地面竖直向上射入水平方向的匀强磁场中、磁感应强度，方向垂直纸面向外．图中b为轨迹最高点，重力加速度为g．则小球从地面射出到第一次到达最高点过程中（　　）

A.小球到达最高点时速率为0

B.小球距射出点的最大高度差为

C.小球从抛出到第一次到达最高点所用时间为

D.最高点距射出点的水平位移为

三、实验题

13. 难度：简单

气垫导轨是一种常用的实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．现利用气垫导轨来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m，重力加速度为g．

（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=______cm；

（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为____________．（用题中所给字母表示）

（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为____________．

14. 难度：中等

某探究小组要尽可能精确地测量电流表A₁的满偏电流，可供选用的器材如下：

A.待测电流表A₁（满偏电流I_g约为 、内阻约为，表盘刻度均匀、总格数为）

B.电流表A₂（量程为0.6A、内阻）

C.电压表V（量程为3V、内阻 ）

D.滑动变阻器（最大阻值为）

E.电源（电动势有3V、内阻约为）

F.开关一个，导线若干

①该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是______（选填“图甲”或“图乙”）；

②所选合理电路中虚线圈处应接入电表______（选填“”或“”）；

③在开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片置于______端（选填“”或“”）；

④在实验中，若所选电表的读数为，电流表A₁的指针偏转了格，则可算出待测电流表A₁的满偏电流I_g=______．

四、解答题

15. 难度：中等

如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态．在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？

16. 难度：简单

如图所示，在xOy平面内，有边长为L的等边三角形区域OPQ，PQ边与x轴垂直，在三角形区域以外，均存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形OPQ区域内无磁场分布。现有质量为m，带电量为+q的粒子从O点射入磁场，粒子重力忽略不计。

(1)若要使该粒子不出磁场，直接到达P点，求粒子从O点射入的最小速度的大小和方向；

(2)若粒子从O点以初速度沿y轴正方向射入，能再次经过O点，试画出粒子运动的轨迹图并求该粒子从出发到再次过O点所经历的时间。

17. 难度：困难

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的水平的匀强磁场，磁感强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙。现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放，D点到M点的水平距离 。求：

(1) 小环第一次到达圆弧轨道最高点P时的速度大小；

(2) 小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小；

(3) 若小环与PQ间动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放，通过讨论，求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。