2020届山西省高三（上）12月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

入冬以来，雾霾天气频发，发生交通事故的概率比平常高出许多，保证雾霾中行车安全显得尤为重要；在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后.某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞.如图所示为两车刹车后匀减速运动的v－t图象，以下分析正确的是(        )

A.甲刹车的加速度的大小为0.5m/s²

B.两车刹车后间距一直在减小

C.两车开始刹车时的距离为87.5m

D.两车都停下来后相距12.5m

2. 难度：简单

如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起，接触面光滑，物块B放置在地面上，物块A上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态， A、B两物块均保持静止．则（ ）

A.绳子的拉力可能为零

B.地面受的压力大于物块B的重力

C.物块B与地面间不存在摩擦力

D.物块B受到地面的摩擦力水平向左

3. 难度：中等

如图所示，倾斜的长杆(与水平面成α角)上套有一个质量为M的环，环通过细线吊一个质量为m的小球，当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时，稳定运动的情景如图所示，其中虚线表示竖直方向，那么以下说法正确的是(   )

A.环一定沿长杆向下加速运动

B.环的加速度一定沿杆向上

C.环的加速度一定大于gsinα

D.环一定沿杆向上运动

4. 难度：简单

双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（  ）

A. B. C. D.

5. 难度：中等

如图所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点，若bc=0.1m，弹簧弹性势能的最大值为8J，则下列说法正确的是（　　）

A.轻弹簧的劲度系数是50N/m

B.从d到b滑块克服重力做功8J

C.滑块的动能最大值为8J

D.从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J

6. 难度：简单

一枚火箭搭载着卫星以速率v₀进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m₁，后部分的箭体质量为m₂，分离后箭体以速率v₂沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v₁为（   ）

A.v₀-v₂ B.v₀+v₂ C. D.

7. 难度：简单

如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中． 已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（      ）

A. B.

C. D.

8. 难度：中等

如图，半径为R的圆盘均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）

A.k B.k C.k D.k

9. 难度：简单

如图所示，真空中有两个点电荷Q₁=+9.0×10^-8C和Q₂=-1.0×10^-8C，分别固定在坐标轴上，其中Q₁位于=0处， Q₂位于=6cm处.则在轴上（    ）

A. 场强为0的点有两处

B. 在>6cm区域，电势沿轴正方向降低

C. 质子从=1cm运动到=5cm过程中，具有的电势能升高

D. 在0<<6cm和>9cm的区域，场强沿轴正方向

10. 难度：中等

两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图

A.

B.

C.

D.

11. 难度：中等

空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标，N点的坐标为，P点的坐标为，已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（   ）

A. B.

C. D.

二、多选题

12. 难度：中等

如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（ ）

A.a一定带正电，b一定带负电

B.a加速度减小，b加速度增大

C.MN电势差|U_MN|等于NQ两点电势差|U_NQ|

D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小

三、单选题

13. 难度：中等

如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是

A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④

14. 难度：简单

如图所示 “牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示．关于此实验，下列说法中正确的是（      ）

A.上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒

B.上述实验过程中，5个小球组成的系统机械能不守恒，动量不守恒

C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度

D.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同

四、多选题

15. 难度：中等

如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e．已知ab＝bd＝6m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为v_b、v_c，则（    ）

A.de＝4m B.v_c＝3m/s

C.v_b＝m/s D.从d到e所用时间是4s，

16. 难度：困难

如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板．Ａ、Ｂ质量均为ｍ，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面．现开始用一水平恒力F作用于Ｐ，（重力加速度为g）下列说法中不正确的是

A.若F=0，挡板受到B物块的压力为

B.力F较小时A相对于斜面静止，F大于某一数值，A相对于斜面向上滑动

C.若要B离开挡板C，弹簧伸长量需达到

D.若且保持两物块与斜劈共同运动，弹簧将保持原长

17. 难度：中等

如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，则图中能反映小木块运动的加速度、速度随时间变化的图像可能是（ ）

A. B.

C. D.

18. 难度：中等

已知，某卫星在赤道上空轨道半径为r₁的圆形轨道上绕地运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到卫星掠过其正上方．假设某时刻，该卫星如图在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r₂.设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为T₀，不计空气阻力．则（    ）

 

A.

B.

C.卫星在图中椭圆轨道由A到B时，机械能增大

D.卫星由图中圆轨道进入椭圆轨道过程中，机械能不变

19. 难度：中等

如图甲所示，质量m＝1kg的物块(可视为质点)以v₀＝10m/s的初速度从倾角θ＝37°的固定粗糙长斜面上的P点沿斜面向上运动到最高点后，又沿原路返回，其速率随时间变化的图象如图乙所示.不计空气阻力，取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s².下列说法正确的是(   )

A.物块所受的重力与摩擦力之比为5∶2

B.在1～6s时间内物块所受重力的平均功率为50W

C.在t＝6s时物块克服摩擦力做功的功率为20W

D.在0～1s时间内机械能的变化量与在1～6s时间内机械能的变化量大小之比为1∶5

20. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有一边长为L的正方形区域ABCD，处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形的某一条边平行，一质量为m、带电荷量为q的小球由AC边的中点，以垂直于该边的水平初速度v₀进入该正方形区域，当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为(   )

A.mv₀²＋qEL B.mv₀²＋qEL

C.mv₀²＋qEL D.mv₀²－qEL

五、实验题

21. 难度：中等

如图所示，两个质量各为m₁和m₂的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m₁＞m₂，现要利用此装置验证机械能守恒定律.

（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有（_______）

A.物块的质量m₁、m₂

B.物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间

C.绳子的长度及物块A下落的距离

D.绳子的长度及物块B上升这段距离所用的时间

（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议,确实对提高准确程度有作用的是 （_______）

A.绳的质量要轻：

B.在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；

C.尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；

D.两个物块的质量之差要尽可能小.

六、解答题

22. 难度：中等

如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷为q（q>０）的质点沿轨道内侧运动．经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N_a和N_b不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．

23. 难度：中等

如图所示，物体A、B的质量分别是4 kg和8 kg，由轻质弹簧连接，放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一个物体C水平向左运动，在t＝5 s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度，一起向左运动．物体C的速度—时间图象如图示．

①求物体C的质量．

②求弹簧压缩具有的最大弹性势能．

③求在5 s到15 s的时间内，墙壁对物体B的作用力的冲量．

24. 难度：中等

一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状．此队员从山沟的竖直一侧，以速度v₀沿水平方向跳向另一侧坡面．如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系xOy.已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y＝x²，探险队员的质量为m.人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g.

(1)求此人落到坡面时的动能．

(2)此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？