2020届安徽省定远县高三停课不停学线上物理试卷（五）

一、单选题

1. 难度：困难

我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为，排泥量为，排泥管的横截面积为，则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（    ）

A. B. C. D.

2. 难度：困难

打印机正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（  ）

A.第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左

B.第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为

C.第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0

D.要做到“每次只进一张纸”，应要求

3. 难度：困难

如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是

A.若己知可见光的光子能量范围为1.61~3.10 eV，则处于第4能级状态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条

B.当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加

C.处于第3能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为λ₁、λ₂、λ₃（λ₁>λ₂>λ₃）的三条谱线，则λ₁=λ₂＋λ₃

D.若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应

4. 难度：困难

如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈一侧接一输出电压恒为U₁的正弦交流电源，电阻R₁、R₂、R₃、R₄的阻值相等．下列说法正确的是（   ）

A.S断开时，图中电压U₁U₂=2∶1

B.S断开时，R₁消耗的电功率等于R₂的2倍

C.S闭合后，R₁、R₃、R₄消耗的电功率相同

D.S闭合后，R₁两端电压比S闭合前的更小

5. 难度：困难

如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v₁和v₂的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v₁、v₂保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（    ）

A.当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上

B.当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上

C.只要时间足够长，N筒上到处都落有分子

D.分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上

6. 难度：困难

如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，圆上有三点A、B、C，其中A与C的连线为直径，∠A＝30°。有两个完全相同的带正电粒子，带电量均为q（q＞0），以相同的初动能E_k从A点先后沿不同方向抛出，它们分别运动到B、C两点。若粒子运动到B、C两点时的动能分别为E_kB＝2E_k、E_kC＝3E_k，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则匀强电场的场强大小为

A. B. C. D.

二、多选题

7. 难度：困难

在星球上将一小物块竖直向上抛出，的速度的二次方与位移间的关系如图中实线所示；在另一星球上用另一小物块完成同样的过程，的关系如图中虚线所示。已知的半径是的半径的，若两星球均为质量均匀分布的球体（球的体积公式为，为球的半径），两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则　　

A.表面的重力加速度是表面的重力加速度的9倍

B.抛出后落回原处的时间是抛出后落回原处的时间的

C.的密度是的密度的9倍

D.的第一宇宙速度是的第一宇宙速度的倍

8. 难度：困难

如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg，它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力为6N．现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速度由零逐渐增大到1m/s²，随即以1m/s²的加速度做匀加速直线运动．下列说法中正确的是（ ）

A. 物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

B. 物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右

C. 当小车加速度（向右）为0.75m/s²时，物体不受摩擦力作用

D. 小车以1m/s²的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N

9. 难度：困难

如图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P，电动机卷绕绳子的轮子的半径，轮子边缘的向心加速度与时间满足，小船的质量，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小，滑轮与水面竖直高度，则（　　）

A.小船过B点时速度为4m/s

B.小船从A点到B点的时间为

C.电动机功率

D.小船过B点时的加速度为

10. 难度：困难

如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v₀从某位置开始在导轨上向右运动，最终恰好静止在A点。在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为q。已知导体棒与导轨间的接触电阻值恒为R，其余电阻不计，则（  ）

A.该过程中导体棒做匀减速运动

B.当导体棒的速度为时，回路中感应电流小于初始时的一半

C.开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为

D.该过程中接触电阻产生的热量为mv

三、实验题

11. 难度：中等

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①对于上述实验操作，下列说法正确的是________

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端必须水平

D．小球1质量应大于小球2的质量

②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；

A．A、B两点间的高度差h₁

B．B点离地面的高度h₂

C．小球1和小球2的质量m₁、m₂

D．小球1和小球2的半径r

③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失；

④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l₁、l₂、l₃。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。

12. 难度：困难

图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．

(1)在图中画线连接成实验电路图________．

(2)完成下列主要实验步骤中的填空：

①按图接线．

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m₁．

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出________．

④用米尺测量________．

(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________．

(4)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．

四、解答题

13. 难度：困难

图a为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值（可称为水平感应距离）时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传

感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为d，不计门及门框的厚度。

(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；

(2)若人以的速度沿图中虚线S走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？

(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为的物体（厚度不计），并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？

14. 难度：困难

如图甲所示，有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑，且AB段与BC段通过一小圆弧（未画出）平滑相接．有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压．紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑．现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放，滑至C点时与小球发生正碰，然后从小车左端P点滑上小车．碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示．已知滑块、小球和小车的质量分别为m₁=3kg、m₂=1kg和m₃=6kg，AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m，PQ段长度为L=0.4m，轻绳的长度为R=0.5m． 滑块、小球均可视为质点．取g=10m/s²．求：

（1）滑块到达BC轨道上时的速度大小．

（2）滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小．

（3）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内）

15. 难度：困难

如图所示，在直角坐标系xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O₁分别与x轴、y轴相切于P（﹣R，0）、Q（0，R） 两点，圆O₁内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合，右边界交x轴于M点，一带正电的粒子A（重力不计）电荷量为q、质量为m，以某一速率垂直于x轴从P点射入磁场，经磁场偏转恰好从Q点进入电场，最后从M点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场．求：

（1）OM之间的距离；

（2）该匀强电场的电场强度E；

（3）若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′，从P点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场，则粒子A′再次回到x轴上某点时，该点的坐标值为多少？