河南省八市联盟2019-2020学年高三上学期12月联考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是(　　)

A. 沿路径Oa运动

B. 沿路径Ob运动

C. 沿路径Oc运动

D. 沿路径Od运动

2. 难度：简单

一个质量为0.1kg的小球从20m高处落下，与地面碰撞后反弹，上升的最大高度为12.8m，小球从开始下落到上升到最高点所用时间为4s，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为

A.8N B.10N C.12N D.15N

3. 难度：简单

如图所示，在水平面上运动的两个物体甲和乙，其位移-时间(x- t)图象分别为图中抛物线甲和直线乙，已知甲物体的初速度为零，图中虛线为抛物线的切线，则下列说法中正确的是(   )

A.甲物体做加速度a=2m/s² 的匀加速直线运动

B.乙物体做匀速直线运动，甲做曲线运动

C.t=2s时，甲、乙两物体相遇，且两物体速度相同

D.t=ls时，甲、乙两物体相距3.5m

4. 难度：简单

如图所示，倾角为a的斜面体A固定在水平地面上，斜面光滑。另一斜面体B上表面粗糙水平，上表面放置一质量为m方木快C、B和C相对静止一起从A的顶端沿斜面由静止滑下。重力加速为g，下列说法正确的是(  )

A.B沿斜面向下匀加速的加速度为gcosa

B.B对C的合力为mgcosa

C.B对C的支持力为mgcosa

D.B对C的静摩擦力为mgcos²a

5. 难度：中等

有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强为E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为R的球面面积为,则下列说法正确的是（ ）

A.均匀带电球壳带电密度为

B.图中r=1．5R

C.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高

D.球面与球心间电势差为E₀R

6. 难度：简单

海卫一是海王星的一颗逆行卫星，天文学界几乎一致认为海卫一是被海王星捕获而来的。由于海卫一是逆行卫星并且和海王星之间的距离太近，海王星巨大的引力使得海卫一的公转半径逐渐变小，总有一天海卫一会被海王星撕成碎片。假设在未来某个时候，海王星周围存在着环状物质，为了测定环状物质是海王星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，天文学家对其做了精确的观测，发现环状物质绕行星中心的运行速度v与到行星中心的距离r的关系如图所示。已知行星除环状物外的半径为R，环状物质的宽度为d，引力常量为G。则以下说法错误的是(   )

A.环状物质不是该行星的组成部分

B.该行星的自转周期

C.该行星除去环状物质部分后的质量为

D.行星表面的重力加速度为

二、多选题

7. 难度：简单

如图所示，小车静止在固定在倾角θ=30°的斜面上，车厢内两质量相同的小球A、B通过轻绳系于车厢顶部，轻绳OA与垂直斜面方向的夹角也为θ，OB恰好在竖直方向，其中A球用平行斜面方向轻绳AC系于小车侧壁，B球用平行斜面方向轻绳BD系于小车侧壁，已知两个小球的质量为m，小车的质量为M，重力加速度为g，则下列说法正确的是(   )

A.轻绳OA、OB的拉力大小相等

B.轻绳AC、BD的拉力大小相等

C.轻绳AC的拉力大小是OA拉力大小的倍

D.小车对斜面的作用大小为(M+2m)g， 方向竖直向下

8. 难度：简单

如图甲所示，绝缘轻质弹簧的下端固定在水平地面上，地面上方存在一方向竖直向下的匀强电场，一质量为m，带电量为+q小球，轻放在弹簧的上端，小球向下运动的过程中，加速度a和位移x的关系如图乙所示，图乙中a₀、x₀均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列物理量能够求出的是(     )

A.匀强电场的场强

B.弹簧的劲度系数

C.小球下落x₀时的电势能

D.小球下落过程中的最大速度

9. 难度：简单

如图甲所示为某元件X的U-I曲线，将其与一定值电阻R₀串联后连接在电动势E=5V，内阻r=1.0Ω的电源两端，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻R₀=4Ω，则闭合电键后(     )

A.电压表的示数约为3V

B.电流表示数约为0.4A

C.消耗的功率约为1.8W

D.电源的输出功率约为1.84W

10. 难度：中等

如图所示，质量为4m，长度为L，带电量为+q铁板放在水平桌面上，在铁板的右端放有一质量为m的小木块(可视为质点)。开始时，铁板、木块均静止，某时刻起，水平面内加上电场强度为E的电场。已知木块与铁板之间，铁板与桌面间的动摩擦因均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是(     )

A.要使铁板从小木块下拉出，电场强度E应满足

B.要使铁板从小木块下拉出，电场强度E应满足

C.若电场强度，从开始运动到小木块滑落铁板所经历的时间t=.

D.电场力对长板做的功等于长板机械能的增量

三、实验题

11. 难度：简单

某实验小组成员用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。挡板A和光电门B安装在铁架台上，调整光电门的位置，使光电门刚好位于挡板的正下方，让小球贴着挡板自由下落，下落过程中经过光电门时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地重力加速度为g。

(1)实验前先用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，可知小球的直径D=__ cm。

(2)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量的物理量是____________。

A.小球的质量m

B.AB之间的距离H

C.小球从A到B的下落时间t_AB

(3)要验证机械能守恒，只要验证表达式____________成立即可。

(4)实验中小钢球通过光电门的平均速度____________(选填“大于”或“小于”)小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

12. 难度：简单

某同学要测量一个未知电阻的阻值。

(1)该同学先用多用电表进行粗测，调节好多用电表欧姆档，将选择开关调节到×1Ω挡，多用电表示数如图甲所示，则粗测得到电阻的阻值为___________Ω.

(2)为了精确测量电阻的阻值，该同学又设计了如图乙所示的测量电路，其中R为电阻箱，R_x为被测电阻，请将丙图中的实物连接完整_______。

(3)若实验室提供的器材有: A.电流表(量程15mA，内阻未知) ; B.电流表(量程0.6A，内阻未知) ; C.电阻箱(最大电阻9.99Ω; D.电阻箱(最大电阻999.99Ω E.电源(电动势3V，内阻1Ω) ; F.单刀单掷开关2只; G.导线若干。则电流表应选_______ 电阻箱应选择__________。(填器材前字母)

(4)连接好器材，调节电阻箱，使电阻箱到最大值，仅闭合S₁再次调节电阻箱有合适的阻值R₁使电流表有较大的偏转且读数为I;再调节电阻箱至最大值，保持开关S₁闭合，开关S₂闭合，再次调节电阻箱的阻值为R₂，使电流表读数仍为I。则被测电阻的阻值R_x=____。

四、解答题

13. 难度：简单

利用高空气球可以进行科学考察，为了便于调节运动状态，需要携带压舱物。某气球科学考察结束后正以大小为v的速度匀速下降，气球的总质量为M，当气球离地面某一高度时，释放质量为M的压舱物，结果气球到达地面时的速度恰好为零， 重力加速度为g，求:

(1)释放压舱物的一瞬间，气球的加速度大小;

(2)释放压舱物时气球离地面的高度及释放压舱物后气球到达地面所用的时间。

14. 难度：简单

如图所示，质量为1kg的物块放在水平平台上的A点，平台离地面的高度为0.8m，物块离平台右端B点距离为1.2m，一个质量为0.5kg的小球用轻绳悬吊在天花板上的O点，O点在B点正上方lm处，小球与平台刚好要接触，给物块一个向右、大小为2m/s的初速度，物块滑到B点与悬挂的小球相碰，物块的落地点离B点的水平距离为0.8m，已知物块平台间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g=10m/s²，不计小球的大小，求:

(1)物块与小球相碰前的速度大小;

(2)小球被碰后一瞬间细绳上的拉力。

15. 难度：中等

如图所示，两平行金属导轨竖直放置固定在竖直面上，间距为L，上端接有阻值为R的定值电阻。两导轨间匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度大小为B。质量为m，阻值为r的金属棒垂直于导轨放置，始终与导轨接触良好。不计导轨电阻，忽略棒与导轨间的摩擦。

(1)现对棒施加竖直向下的恒定拉力F₀，使棒由静止开始向下运动。若棒向下运动距离为x时速度达到最大值，求在棒运动位移x的过程中，回路中产生的总热量。

(2)现对棒施加竖直向下的拉力F，使棒做自由落体运动，求F对运动时间t的函数关系式。

16. 难度：简单

如图所示，宽度为R的平行竖直边界AB、CD间有水平向右的匀强电场，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场边界和电场边界CD相切于P点，一个质量为m电荷量为q的带正电粒子在AB边界上的O点以大小为v₀的初速度向右射入电场，经电场加速后最终进入磁场，粒子经磁场偏转后从P点进入电场，不计粒子的重力，匀强电场的电场强度，O、P两点沿竖直方向的距离为，求:

(1)粒子进磁场时速度的大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度大小;

(3)粒子第二次在电场中运动的位移大小。