2020届安徽省定远县高三停课不停学线上测试物理试卷（八）

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，倾角为α＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接，弹簧轴线与斜面平行。现对A施加一个水平向右、大小为F的恒力，使A、B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球间的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L，则下列说法错误的是（    ）

A. 弹簧的原长为

B. 恒力

C. 小球B受到的弹力大小为mg

D. 撤去恒力F后的瞬间小球B的加速度为g

2. 难度：困难

如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。杆上套一质量不计的轻环，环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直，让绳与AB平行，然后由静止同时释放轻环和小球。重力加速度为g，则关于之后的运动情况，下列描述正确的是

A. 小球还可以回到AB杆的高度

B. 小球在最低点的速度大小为

C. 小球到达最低点之前一直做曲线运动

D. 小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg

3. 难度：困难

随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v₀，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v₁和v₂.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。那么下列判断中正确的是

A. v₁> v₀ B. v₁= v₀ C. v₂> v₀ D. v₂=v₀

4. 难度：困难

如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O_l、O₂的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO_l=O₁N=NO₂ =O₂P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B₁、N点的磁感应强度大小为B₂，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为

A. B. C. D.

5. 难度：困难

某同学将一电路中电源的总功率、输出功率和电源内部发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图所示。则该电路　　

A. 电源的电动势，内电阻

B. 电流为1A时，外电阻为

C. b表示电源的输出功率，最大值为9W

D. 外电阻为时，电源输出功率为

二、多选题

6. 难度：中等

如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度的平方与其对应高度的关系图象。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5 N，空气阻力不计，B点为AC轨道的中点，重力加速度g取10 m/s²，下列说法正确的是（  ）

A.图b中x＝36 m²·s^－2

B.小球质量为0.2 kg

C.小球在A点时重力的功率为5 W

D.小球在B点受到的轨道作用力为8.5 N

7. 难度：困难

云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属性，放射性元素A的原子核静止放在磁感应强度B=2.5T的匀强磁场中发生衰变，放射出粒子并变成新原子核B，放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比R₁：R₂=42：1，且R₁=0.2m，已知粒子质量m_α=6.64×10^-27kg，β粒子质量m_β=9.1×10^-31kg，普朗克常量取h=6.6×10^-34Js，下列说法正确的是：（     ）

A.新原子核B的核电荷数为84

B.放射性元素A原子核发生的是β衰变

C.衰变放射出的粒子的速度大小为2.4×10⁷m/s

D.如果A原子核衰变时释放出一种频率为1.2×10¹⁵Hz的光子，那么这种光子能使逸出功为4.54eV的金属钨发生光电效应

8. 难度：困难

如图所示，半径为R的绝缘闭合球壳，O为球壳的球心，球壳上均匀分布着正电荷，已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零。现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电量为q的曲面将其沿OA连线延长线向上移动至B点，且AB=R，若球壳的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，下列说法中正确的是

A. 把另一带正电的试探电荷从A点处移动到O点过程中系统电势能减少

B. 球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A点的对称点C点沿直线指向球壳内表面各点

C. 球壳内部电场的电场线由球壳各点沿曲线指向A点

D. 球心O点场强的大小为k

9. 难度：困难

如图，点O、a、c在同一水平线上，c点在竖直细杆上．一橡皮筋一端固定在O点，水平伸直(无弹力)时，另一端恰好位于a点，在a点固定一光滑小圆环，橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连．已知b、c间距离小于c、d间距离，小球与杆间的动摩擦因数恒定，橡皮筋始终在弹性限度内，且其弹力跟伸长量成正比．小球从b点上方某处释放，第一次到达b、d两点时速度相等，则小球从b第一次运动到d的过程中(　　)

A.在c点速度最大

B.在c点下方某位置速度最大

C.重力对小球做的功一定大于小球克服摩擦力做的功

D.在b、d两点，摩擦力的瞬时功率大小相等

10. 难度：困难

在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是 (　　)

A. 此时圆环中的电流为逆时针方向

B. 此时圆环的加速度为

C. 此时圆环中的电功率为

D. 此过程中通过圆环截面的电量为

三、实验题

11. 难度：困难

某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨，小盒C用轻绳悬挂于O点，弹簧T左端固定，用小球A沿导轨B向左挤压弹簧，释放后球A弹出，射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动，摆动的最大角度可以被准确测出球A射入盒C后两者的重心重合，重心距悬点O的距离为试问：

欲完成此探究实验，该同学在实验过程中除了要测量最大摆角和重心距悬点O的距离L外，还需要测量哪些物理量？写出这些物理量及其字母代号．

通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能写出其计算表达式无需书写推导过程．

下面是本实验中的几个步骤：按实验装置安装好器材；用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L； 反复调节盒C的位置，使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内，且盒C静挂，开口正对导轨末端，A、C两者重心同高；用球A压缩弹簧，使其重心处于轨道的某一刻度线上，记录此时的读数；释放A球，让它射入盒C中，一起与C摆动到最大高度；记录最大摆角；处理数据，得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤？请你写出来．

该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外，还应注意些什么？

12. 难度：困难

为了测量某电学元件的额定功率，一小组利用下列器材进行实验

A．待测元件(额定电压5V，额定功率约2．5W)

B．电压表V(量程3V，内阻约5kΩ)

C．电流表A(量程0.6A，内阻约1.5Ω)

D．电阻箱R(0~9999Ω)

E．滑动变阻器(0~1kΩ)

F．滑动变阻器(0~20Ω)

G．电池(8V)

H．开关，导线若干

(1)测定电压表内阻，扩大电压表量程

i．在图甲中闭合S，滑动变阻器R₁的滑片P置于某一位置。调节电阻箱，记录此时电阻箱阻值R及电压表示数U

ii．保持滑片P位置不变，改变电阻箱阻值R，记录多组R、U值。以为纵轴，R为横轴，作图象如图乙所示。

①实验中滑动变阻器R₁应选择___________(填写器材前序号)；

②电压表内阻R_v=________kΩ；

③为使电压表指针指在满偏处，电阻箱的阻值R=________kΩ。

(2)用改装后的电压表及其他器材进行测量R_x，请用笔画线代替导线，将图丙中的实物电路连接完整________。

四、解答题

13. 难度：中等

如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）初始时刻，A、B分别以v₀=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板．已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10m/s²．求：

（1）A、B相对运动时的加速度a_A和a_B的大小与方向；

（2）A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x；

（3）木板B的长度l．

14. 难度：困难

在如图所示的平面直角坐标系中，存在一个半径R＝0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝1.0T，方向垂直纸面向外，该磁场区域的右边缘与y坐标轴相切于原点O点。y轴右侧存在一个匀强电场，方向沿y轴正方向，电场区域宽度＝0.1m。现从坐标为（﹣0.2m，﹣0.2m）的P点发射出质量m＝2.0×10^﹣9kg、带电荷量q＝5.0×10^﹣5C的带正电粒子，沿y轴正方向射入匀强磁场，速度大小v₀＝5.0×10³m/s（粒子重力不计）。

（1）带电粒子从坐标为（0.1m，0.05m）的点射出电场，求该电场强度；

（2）为了使该带电粒子能从坐标为（0.1m，﹣0.05m）的点回到电场，可在紧邻电场的右侧区域内加匀强磁场，试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和方向。

15. 难度：困难

如图，一带电荷量q=+0.05C、质量M=lkg的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m=lkg的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数μ=0.75．距平板左端L=0.8m处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹。整个空间存在电场强度E=100N/C的水平向左的匀强电场。现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g=10m/s²，平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板。求：

（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率；

（2）平板的最小长度；

（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量。

五、多选题

16. 难度：中等

下列说法中正确的是________

A.悬浮在液体中的微粒越小，则在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显

B.随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大

C.人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大

D.热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体

E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

六、解答题

17. 难度：中等

如图所示，横截面积S＝100cm²的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T₁＝300K时，容器内外的压强均为p₀＝1.0×10⁵Pa，活塞和底面相距L₁＝10cm，弹簧劲度系数k＝1000N/m；在活塞上放物体甲，活塞最终下降d＝2cm后保持静止，容器内气体的温度仍为T₁＝300K．活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g＝10m/s²。

①求物体甲的质量m₁；

②在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T₂＝330K，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m₂。