2020届河南省郑州市原联盟高三3月联考理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图象．由图可知

A. 在时刻t₁，a、b两车相遇，且运动方向相反

B. 在时刻t₂，a车追上b车，且运动方向相同

C. 在t₁到t₂这段时间内，b车的速率先增大后减小

D. 在t₁到t₂这段时间内，b车的速率一直比a小

2. 难度：中等

当卫星绕地球运动的轨道半径为R时，线速度为v，周期为T。下列情形符合物理规律是（　　）

A.若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运动周期从T变为2T

B.若卫星轨道半径从R变为2R，则卫星运行线速度从v变为

C.若卫星运行周期从T变为8T，则卫星轨道半径从R变为4R

D.若卫星运行线速度从v变为，则卫星运行周期从T变为4T

3. 难度：中等

如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角满足（  ）

A.

B.

C.

D.

4. 难度：中等

如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离

A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带点油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

5. 难度：中等

如图所示，一倾角的足够长的斜面固定在水平地面上。当时，滑块以初速度沿斜面向上运动。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，g取10m/s²，，，下列说法正确的是（　　）

A.滑块一直做匀变速直线运动

B.时，滑块速度减为零，然后静止在斜面上

C.时，滑块恰好又回到出发点

D.时，滑块的速度大小为4m/s

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示．轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B．直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（　　）

A.B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量

B.B物体的机械能一直减小

C.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

D.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

7. 难度：中等

如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为得的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动．AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径．已知重力加速度为g，电场强度为．下列说法正确的是(    )

A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为

B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,，则小球运动到B点时的机械能最大

C.若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动

D.若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点

8. 难度：简单

如图所示，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m₂的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m₁的等大小球以速度v₀向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m₁：m₂可能为（   ）

A.3：1 B.1：3 C.1：5 D.1：7

三、实验题

9. 难度：简单

气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块“悬浮”在导轨上，滑块对导轨的压力近似为零，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：（滑块A、B的质量m_A、m_B已经给出且不相等）

①调整气垫导轨，使导轨处于水平。

②在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。

③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；B的右端至D板的距离L₂。

④给导轨送气，气流稳定后，按下电钮放开卡销。同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时，从记时器上记下A、B分别到达C、D的运动时间t₁和t₂。

(1)利用已经给的量和上述测量的实验数据，写出验证动量守恒定律的表达式___________________。

(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出弹性势能表达式为________________。

10. 难度：中等

(1)小明准备将电流表G改装成电压表，需要测量电流表的内阻，他采用如图（a）所示的电路，实验步骤如下：

①连接好电路，闭合开关前，滑块变阻器的滑片应置于_____（填“a”或“b”）端附近．

②闭合，断开，调节使电流表G满偏．

③闭合，保持阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电流表G的指针指到满刻度的，读出电阻箱示数，则测得电流表G的内阻=________Ω．

(2)查阅说明书后，知电流表G的内阻，量程，其改装成量程为15V的电压表，串联的电阻箱的阻值电压表应调到__________Ω．

(3)将改装后电压表标准后，用如图（b）所示的电路测量电源的电动势和内阻，已知定值电阻，根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I的关系图像如图（c），则电源电动势E=_____V，内阻r=_________Ω，（结果保留到小数点后2位）．

四、解答题

11. 难度：中等

如图，I、II为极限运动中的两部分赛道，其中I的AB部分为竖直平面内半径为R的光滑圆弧赛道，最低点B的切线水平; II上CD为倾角为30°的斜面，最低点C处于B点的正下方，B、C两点距离也等于R.质量为m的极限运动员(可视为质点)从AB上P点处由静止开始滑下，恰好垂直CD落到斜面上．求:

(1) 极限运动员落到CD上的位置与C的距离;

(2)极限运动员通过B点时对圆弧轨道的压力;

(3)P点与B点的高度差．

12. 难度：困难

如图所示，长木板B的质量为，静止放在粗糙的水平地面上，质量为的物块C（可视为质点）放在长木板的最右端。一个质量为的物块A从距离长木板B左侧处，以速度向着长木板运动。一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰（时间极短），之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上。已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为，物块C与长木板间的动摩擦因数，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s²，求：

(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度；

(2)长木板B的最小长度；

(3)物块A离长木板左侧的最终距离。

五、多选题

13. 难度：简单

下列说法中正确的有（ ）

A.在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力

B.一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度降低而增加

C.某气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N_A，则该气体的分子体积为V₀＝

D.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有 A、B 两段长度均为， 的理想气体气柱和一段长为 h 的水银柱，且气柱 A 的压强等于 （ρ 为水银的 密度、g 为重力加速度）．当玻璃管以某一加速度 a 做竖直向上的匀加速运动， 稳定后，上部空气柱长度是下部空气柱的 3 倍，求这个加速度 a 的大小．已知运 动过程中整个管内各处的温度不变．

七、多选题

15. 难度：简单

沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（　　）

A.从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，相对平衡位置的位移为零

B.图中质点b的加速度在增大

C.若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为20m

D.从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并沿y轴正方向振动做减速运动

E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，透明的柱形元件的横截面是半径为R的圆弧，圆心为O，以O为原点建立直角坐标系xOy。一束单色光平行于x轴射入该元件，入射点的坐标为（0，d），单色光对此元件的折射率为，真空中光速为c，。

(1)当d多大时，该单色光在圆弧面上恰好发生全反射？

(2)当时，求该单色光从y轴入射到x轴传播的时间。