2020届湖南省永州市祁阳县高三上学期第二次模拟考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列关于力做功与对应能量变化的说法正确的是（    ）

A.合力做正功，机械能增加

B.合力做正功，物体的动能一定增加

C.摩擦力做功，物体的机械能一定减少

D.合力做负功，重力势能一定减少

2. 难度：中等

甲、乙两质点同时沿同一直线运动，它们的x-t图象如图所示．关于两质点的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A.在0～t₀时间内，甲、乙的运动方向相同

B.在0～t₀时间内，乙的速度一直增大

C.在0～t₀时间内，乙平均速度的值大于甲平均速度的值

D.在0～2t₀时间内，甲、乙发生的位移相同

3. 难度：中等

如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度的说法正确的是　　

A.由于，所以A点的向心加速度比B的点大

B.由于，所以B点的向心加速度比C的点大

C.由于，所以A点的向心加速度比B的点小

D.以上三种说法都不正确

4. 难度：中等

某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为E_k，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为

A. B. C. D.

5. 难度：中等

如图所示，甲、乙两物体与水平面间的动摩擦因数相同，它们的质量相等，对物体 甲用力 F₁ 推，对物体乙用力 F₂ 拉，两种情况下，力与水平方向所成夹角相等，物体都做匀速运动，经过相同的位移，则 F₁ 和 F₂ 大小关系、F₁ 对物体功 W₁ 和 F₂对物体做功 W₂ 关系应满足（  ）

A.F₁＝ F₂ B.F₁< F₂

C.W₁＝W₂ D.W₁>W₂

6. 难度：简单

如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是    (　　)

A.

B.

C.

D.

7. 难度：简单

如图所示，两个大小相同、质量均为m的小弹珠静止在水平地面上，某小孩在极短时间内给第一个弹珠一个水平冲量使其向右运动，当第一个弹珠运动了距离L时与第二个弹珠发生弹性正碰，碰后第二个弹珠运动了2L后停下．已知弹珠所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小孩对第一个弹珠

A.施加的冲量为

B.施加的冲量为

C.做的功为kmgL

D.做的功为3kmgL

8. 难度：困难

如图所示，倾角为 θ＝37°的传送带以速度 v＝2 m/s 沿图示方向匀速运动。现将一 质量为 2 kg 的小木块，从传送带的底端以 v₀＝4 m/s 的初速度，沿传送带运动方 向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.5，传送带足够长， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s²。小物块从滑上传送带至到达最高点的过程中，下列说法正确的是（  ）

A.运动时间为 0.4 s

B.发生的位移为 1.2 m

C.产生的热量为 9.6 J

D.摩擦力对小木块所做功为 12.8 J

二、多选题

9. 难度：简单

如图所示，一倾角为 α、质量为 M 的直角劈 B 放置在水平地面上，质量为 m 的物 体 A 在沿斜面向上的力 F 作用下沿斜面匀速上滑，B 相对地面始终静止，重力加速度大小为 g。此过程中 B 对 A 的摩擦力为 f₁，地面对 B 的摩擦力为 f₂，则 f₁ 和 f₂ 的大小分别为（  ）

A.f₁＝F B.f₁＝F－mgsin α

C.f₂＝0 D.f₂＝Fcos α

10. 难度：中等

在水平路面向左做匀速直线运动的小车上有一个固定的竖直杆，其上的三个光滑水平支架上有三个完全相同的小球 A、B、C，它 们离地的高度分别为 3h、2h 和 h。当小车遇到障碍物 M 时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，落到水平路面上的第一落点分别是 a、b、c 点，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（  ）

A.三个小球从平抛至落地的时间之比 t_A∶t_B∶t_C＝ 3∶ 2∶1

B.三个小球从平抛至落地的时间之比 t_A∶t_B∶t_C＝∶∶1

C.三个小球落点的间距之比 L₁∶L₂＝1∶1

D.三个小球落点的间距之比 L₁∶L₂＝(－)∶(－1)

11. 难度：中等

真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是（  ）

A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同

B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同

C.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2

D.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4

12. 难度：困难

某静电场中，x轴上电场强度E随时间变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向．一带电量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，、已知，则　　

A.粒子一定带负电

B.粒子的初动能大小为

C.粒子沿轴正方向运动过程中电势能先增大后减小

D.粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为

三、实验题

13. 难度：中等

如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置，他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处静止释放。

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝_______mm；

（2）实验时，测量A位置到光电门的距离L，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t；

（3）下列不必要的一项实验要求是_______（请填写选项前对应的字母）。

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使 A 位置与光电门间的距离适当大些

C．应将气垫导轨调节水平

D．应使细线与气垫导轨平行

（4）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数 F 和遮光条通过光电门的时间 t，通过描点作出线性图像，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出______图像（选填“t²—F”“—F”或“—F”）。

14. 难度：中等

在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用的电流表内阻为几欧，电压表内阻为十几千欧。实验中得到了多组数据，通过描点连线在I-U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。

（1）在图乙虚线框中画出该实验电路原理图。

（________）

（2）根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U²和P与I²的关系，下列示意图中合理的是_______。

A.     B.     C.     D.  

（3）将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0 V，内阻为1.0 Ω。若电路中的电流为0.40 A，则定值电阻R所消耗的电功率为_______W。

四、解答题

15. 难度：中等

我国 ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4s的时间速度减为5m/s且收费完成，司机立即加速，加速度大小为2.5 m/s²，假设汽车可视为质点。求：

（1）汽车开始减速时距离自动收费装置多远？

（2）汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程；

（3）汽车由于通过自动收费装置耽误的时间。

16. 难度：困难

如图甲所示，质量为M＝4 kg足够长的木板静止在光滑的水平面上，在木板的中点放一个质量m＝4kg的铁块（可视为质点），铁块与木板之间的动摩擦因数为μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物体开始均静止，从t＝0时刻起铁块m受到水平向右、大小如图乙所示的拉力F的作用，F共作用时间为6s，取重力加速度g＝10 m/s²。求：

（1）铁块和木板在前2s的加速度大小a₁、a₂ 分别为多少？

（2）铁块和木板相对静止前，铁块运动的位移大小；

（3）力F作用的最后2s内，铁块的位移大小。

17. 难度：困难

如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．

（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；

（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．

（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）