2020届福建省永安市高三上学期限时训练物理试卷（三）

一、单选题

1. 难度：简单

乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的一种户外娱乐活动，如图所示，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A.上升过程中，该同学所受合外力为零

B.摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒

C.该同学运动到最低点时，座椅对他的支持力大于其所受重力

D.摩天轮转动一周的过程中，该同学所受重力的冲量为零

2. 难度：简单

如图所示,小车上固定着硬杆,杆的端点固定着一个质量为 m 的小球。当小车有水平向右的加速度且逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用 F₁ 至 F₄ 变化表示)可能是下图中的(OO′沿杆方向)( )

A. B.

C. D.

3. 难度：中等

如图所示，某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v₁发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v₂竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v₁、v₂的关系应满足(  )

A.v₁＝v₂

B.v₁＝v₂

C.v₁＝v₂

D.v₁＝v₂

二、多选题

4. 难度：中等

已知某星球的近地卫星和同步卫星的周期分别为T和8T，星球半径为R，引力常量为G，星球赤道上有一静止的质量为m的物体，若把星球视作一个质量均匀的球体，则下列说法正确的是

A.星球的质量为

B.星球的密度为

C.同步卫星的轨道半径为4R

D.赤道对物体的支持力大小为

三、单选题

5. 难度：中等

在如图a所示，在水平路段AB上有一质量为lxl0³kg的汽车，正以l0m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC因粗糙程度不同引起阻力变化，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图b所示，t=15s时汽车刚好到达C点，并且已作匀速直线运动，速度大小为5m／s．运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力为F_f=2000N,下列说法正确的是

A.汽车在AB ．BC段发动机的额定功率不变都是l×l0⁴W

B.汽车在BC段牵引力增大，所以汽车在BC段的加速度逐渐增大

C.由题给条件不能求出汽车在BC段前进的距离

D.由题所给条件可以求出汽车在8m/s时加速度的大小．

四、多选题

6. 难度：中等

一平行板电容器充电后，开关保持闭合，上极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，Q表示电容器的带电量，表示P点的电势，E_p表示负电荷在P点的电势能。若保持下极板不动，将上极板移到图中虚线所示的位置，则（　　）  

A.不变，E不变 B.E变小，E_p变大

C.Q变小，E_p不变 D.变小，Q变小

7. 难度：中等

长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的小物体B以水平初速v₀滑上A的上表面，它们的v﹣t图象如图所示，则根据图中的信息（图中所标注的物理量均为已知量）可以求得

A.木板获得的动能 B.系统损失的机械能

C.木板的长度 D.A与B间的动摩擦因数

8. 难度：中等

在光滑绝缘的水平面上相距为的、两处分别固定正电荷、．两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是连线之间的电势与位置之间的关系图象，图中点为图线的最低点，若在的点由静止释放一个质量为、电量为的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（     ）

A.小球在处的速度最大

B.小球一定可以到达点处

C.小球将以点为中心做往复运动

D.固定在、处的电荷的电量之比为

五、实验题

9. 难度：中等

（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验．实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_______（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_______．（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）

（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示．

已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0~80 cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10 cm处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的___________时刻，A、B两滑块质量比_______．

10. 难度：困难

某同学在研究性学习中用如图装置来验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h，由静止释放后，系统开始运动，当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台P₁、P₂处，通过数字计时器可测出物体B通过P₁、P₂这段距离的时间。

（1）若测得P₁、P₂之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v=______。

（2）若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面__________（填正确选项的序号）等式成立，即可验证牛顿第二定律。

A.     B.

C.     D.

（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要___________。

（4）若M>>m，改变金属片C的质量m，使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属片C的质量m，以及物体B通过P₁、P₂这段距离的时间t，以mg为横轴，以__________（选填“”或“”）为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。

六、解答题

11. 难度：中等

如图所示，带有等量异种电荷的平行金属板M、N竖直放置，M、N两板间的距离d＝0.5 m．现将一质量m＝1×10^－2 kg、电荷量q＝＋4×10^－5 C的带电小球从两极板上方的A点以v₀＝4 m/s的初速度水平抛出，A点距离两板上端的高度h＝0.2 m；之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的C点，该直线与曲线的末端相切．设匀强电场只存在于M、N之间，不计空气阻力，取g＝10 m/s².求

（1）小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小；

（2）M、N两板间的电场强度的大小和方向；

（3）小球到达C点时的动能．

12. 难度：中等

如图所示，水平平台上有一轻弹簧,左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点，平台AB段光滑,BC段长x=1m，与滑块间的摩擦因数为μ₁=0.25.平台右端与水平传送带相接于C点，传送带的运行速度v=7m/s,长为L=3m，传送带右端D点与一光滑斜面衔接，斜面长度s=0.5m，另有一固定竖直放置的光滑圆弧形轨道刚好在E点与斜面相切，圆弧形轨道半径R=1m，θ=37°.今将一质量m=2kg的滑块向左压缩轻弹簧,使弹簧的弹性势能为E_p=30J,然后突然释放，当滑块滑到传送带右端D点时，恰好与传送带速度相同，并经过D点的拐角处无机械能损失．重力加速度g=10m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6，不计空气阻力．试求：

(1)滑块到达C点的速度v_C；

(2)滑块与传送带间的摩擦因数μ₂；

(3)若传送带的运行速度可调，要使滑块不脱离圆弧形轨道，求传送带的速度范围.

七、多选题

13. 难度：中等

如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a．下列说法正确的是（    ）

A.在过程ab中气体的内能增加

B.在过程ca中外界对气体做功

C.在过程ab中气体对外界做功

D.在过程bc中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

八、解答题

14. 难度：中等

一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管和。长为，顶端封闭，上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与相通；逐渐提升R直到中水银面与顶端等高，此时水银已进入，且中水银面比顶端低，如图（b）所示。设测量过程中温度、与相通的待测气体的压强均保持不变。已知和的内径均为，M的容积为，水银的密度为，重力加速度大小为。求：

(i)待测气体的压强

(ii)该仪器能够测量的最大压强

九、多选题

15. 难度：中等

如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法可能正确的是（　　）

A.波长为2m

B.波速为

C.频率为

D.时，处的质点处于波峰

E.时，处的质点经过平衡位置

十、解答题

16. 难度：中等

如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知，BC边长为2L，该介质的折射率为．求：

（i）入射角i

（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：或）．