2020届黑龙江省高三上学期期末理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是速度选择器，下列说法正确的是（  ）

A.甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度变大

B.乙图电路开关断开瞬间，灯泡A可能会突然闪亮一下

C.丙图在测量电阻时，电流从A经过R流向B

D.丁图中电子从右向左运动时，可能是直线运动

2. 难度：中等

如图所示的木块B静止在光滑的水平面上，木块上有半径为的光滑圆弧轨道，且圆弧轨道的底端与水平面相切，—可视为质点的物块A以水平向左的速度冲上木块，经过一段时间刚好运动到木块的最高点，随后再返回到水平面。已知两物体的质量为、重力加速度g=10m/s²。则下列说法正确的是（ ）

A.物块A滑到最高点的速度为零

B.物块A的初速度大小为4m/s

C.物块A返回水平面时的速度为4m/s

D.木块B的最大速度为2m/s

3. 难度：困难

如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S．某一时刻，从离子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知∠MON＝30°，从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为（　　）

A. T B. T C. T D. T

4. 难度：中等

如图所示，卫星在半径为的圆轨道上运行速度为，当其运动经过点时点火加速，使卫星进入椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点与地心的距离为，卫星经过点的速度为，若规定无穷远处引力势能为0，则引力势能的表达式，其中为引力常量，为中心天体质量，为卫星的质量，为两者质心间距，若卫星运动过程中仅受万有引力作用，则下列说法正确的是（　　）

A.v_{B >}v₁

B.卫星在椭圆轨道上点的加速度小于点的加速度

C.卫星在点加速后的速度为

D.卫星从点运动至点的最短时间为

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示，实线是电场中一簇方向已知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图作出的判断是（　）

A.带电粒子一定带负电

B.带电粒子一定是从a向b运动的

C.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

D.带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能

6. 难度：困难

如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v₀ 射入P₁ 和P₂ 两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P₁ 、P₂ 相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（　　）

A. 0～1s内ab、cd导线互相排斥

B. 1～2s内ab、cd导线互相吸引

C. 2～3s内ab、cd导线互相排斥

D. 3～4s内ab、cd导线互相吸引

7. 难度：困难

如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v₀进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t₀时刻线框到达2位置速度又为v₀并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（　　）

A.t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav₀

B.在t₀时刻线框的速度为

C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t₀时刻线框的速度大

D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb

8. 难度：困难

如图所示，斜面体ABC放在水平桌面上，其倾角为37º，其质量为M=5kg．现将一质量为m=3kg的小物块放在斜面上，并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动．已知斜面体ABC并没有发生运动，重力加速度为10m/s²，sin37º=0.6．则关于斜面体ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小，下面给出的结果可能的有( )

A.N=50N，f=40N B.N=87.2N，f=9.6N

C.N=72.8N，f=0N D.N=77N，f=4N

三、实验题

9. 难度：简单

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔE_k＝_________，系统的重力势能减少量可表示为ΔE_p＝________，在误差允许的范围内，若ΔE_k＝ΔE_p，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)

(2)在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v²－d图象如图乙所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s².

10. 难度：中等

图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。

（1）虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为10 Ω，满偏电流为100 mA，电阻R₁=2.5 Ω，由此可知，改装后电流表的量程为_______A。

（2）实验步骤如下，请完成相应的填空：

①将滑动变阻器R的滑片移到______端（选填“A”或“B”），闭合开关S；

②多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。

③以U为纵坐标，I为横坐标，作U–I图线，如图（c）所示；

④根据图线求得电源的电动势E=_________V，内阻r=_______Ω。（结果均保留到小数点后两位）

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，在坐标系xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场B₁，在第Ⅳ象限内存在垂直纸面向里的另一个匀强磁场B₂，在x轴上有一点Q(,0)、在y轴上有一点P (0,a)．现有一质量为m，电量为+q的带电粒子（不计重力），从P点处垂直y轴以速度v₀射入匀强磁场B₁中，并以与x轴正向成60°角的方向进入x轴下方的匀强磁场B₂中，在B₂中偏转后刚好打在Q点．求：

⑴匀强磁场的磁感应强度B₁、B₂的大小；

⑵粒子从P点运动到Q点所用的时间．

12. 难度：中等

如图甲，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角θ＝53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好．棒的质量m＝1.0 kg，R＝1.0 Ω，长度L＝1.0 m与导轨间距相同，棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，现对ab棒施加一个方向水向右，按图乙规律变化的力F，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10 m/s².

(1)求ab棒的加速度大小；

(2)求磁感应强度B的大小；

(3)若已知在前2 s内F做功W＝30 J，求前2 s内电路产生的焦耳热；

(4)求cd棒达到最大速度所需的时间．

五、多选题

13. 难度：简单

关于热现象和热力学规律，下列说法中正确的是__________

A. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力的合力大小随着分子间距离的增大而减小

B. 物体的温度升高时，并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大

C. 在温度不变的条件下压缩一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热

D. 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为它违背了热力学第一定律

E. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，导热性能良好的汽缸分为上下两部分，上半部分的横截面积为3S，下半部分的横截积为S.重力不计的活塞与汽缸内壁没有摩擦，汽缸下半部分的长度为L，活骞到汽缸底部的距离为2L，汽缸封闭的气体为理想气体，环境温度为，大气压强为，重力加速度为g.

①保持环境温度不变，在活塞上放一个重物图中未画出)，活塞下降，最终稳定在距离汽缸底部1.5L的位置，则重物质量为多少?

②重物放在活塞上不动，缓慢升高环境温度，活塞可到原来位置时，环境温度为多少?活塞内封闭的气体吸收的热量为Q，汽缸内气体的内能增加了多少?