2020届广东省广州市高三下学期3月理综考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A.比结合能越小的原子核，核子结合得越牢固，原子核越稳定

B.根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能与动能之和不变

C.原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子

D.处于激发态的原子核辐射出γ射线时，原子核的核子数不会发生变化

2. 难度：简单

1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　）

A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关

B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关

C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关

D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关

3. 难度：简单

如图所示，一质量为m、带电量为＋q的小物块静止放在绝缘水平地面上，地面上方存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，某时刻物块获得一初速度v₀开始向右运动，运动距离x后停止。已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，此过程中物块与地面之间由于摩擦产生的热量为

A.μmgx B. C.μ(mg－Bqv₀)x D.

4. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一直径为d的圆上，ADB为一光滑绝缘弧面。在C点有一固定点电荷，电荷量为－Q。为使一质量为m、电荷量为－q的点电荷静止在A处，需对其施加一竖直向上的力F₁，若使其静止在圆弧AD之间的某处E(图中未画出)，需对其施加一竖直向上的力F₂，则F₁、F₂的大小关系为

A.F₁＝F₂ B.F₁>F₂ C.F₁<F₂ D.不能确定

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示，间距为L、光滑且足够长的两平行金属导轨M、N水平放置，两金属导轨与电阻R连接。长度也为L的金属棒ab垂直放在导轨上，已知金属棒ab的质量为m，导轨、金属棒电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，现用一大小恒为F的力作用在金属棒ab上，使其由静止开始运动，用v表示金属棒的速度，i表示通过电阻R的电流，P表示力F的功率，q表示通过R的电量，以下关于v、i、P、q随时间变化的图象，可能正确的是

A. B.

C. D.

6. 难度：中等

如图所示，A球从距地面高h＝2.5m处由静止释放，同时B球从地面上以v₀＝5m/s的速度竖直上抛，二者在同一直线上运动，经一段时间后二者发生弹性正碰，之后B与地面发生正碰时在某装置作用下迅速固定在地面上，已知两球完全相同，重力加速度g＝10m/s²，不计空气阻力，在整个运动过程中，下列说法正确的是

A.两球在B球上升到最高点时发生第一次碰撞

B.两球发生第一次碰撞后瞬间B球速度的大小为5 m/s

C.A球最终将在B球上方做往复运动

D.A球最终能上升的最大高度为2.5 m

7. 难度：中等

如图所示，在星球M上将一轻质弹簧固定在水平地面上，弹簧上端连接一轻质托盘，盘中放一质量为m的物块，整个装置处于静止状态，现用竖直向上的力F作用在物块上使其由静止开始以加速度a匀加速上升，经过时间t，物块与托盘分离。若在星球N上用相同装置使物块由静止开始以相同加速度匀加速上升直到与托盘分离，物块与托盘分离所用时间为2t，已知星球N的半径为M的4倍，下列说法正确的是

A.星球N表面的重力加速度是星球M表面的4倍

B.星球N的密度是星球M的4倍

C.星球N近地卫星的周期是星球M近地卫星周期的4倍

D.星球N的第一宇宙速度是星球M的4倍

三、实验题

8. 难度：中等

为了验证力的平行四边形定则，小明在家中找到一根长0.5 m的橡皮筋(弹力与伸长量成正比)、装有水的总质量m＝0.5 kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，其操作如下：

(1)将橡皮筋从中间位置截断得到两根长0.25 m的橡皮筋；

(2)如图甲所示，将一根橡皮筋上端固定，让其自然下垂，将矿泉水瓶通过细绳连接在橡皮筋的下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度L₁；

(3)如图乙所示，将两根橡皮筋上端固定，下端用细绳拴接并悬挂矿泉水瓶，待矿泉水瓶静止后用量角器测得两橡皮筋之间的夹角恰为90°，测出其中一根橡皮筋的长度为29.00 cm，另一根橡皮筋的长度为L₂ 。

①由图可得L₁＝________ cm；

②L₂＝________ cm，就验证了该情况下，力的合成遵循平行四边形定则。

9. 难度：中等

某研究性学习小组通过实验探究一电器元件(用表示)的伏安特性曲线。他们通过选择器材、设计电路在实验中测得该元件两端的电压与通过它的电流的数据如下表：

他们在实验室备有下列器材：

A．灵敏电流计G：量程3 mA，内阻R_g＝100 Ω

B．电流表A：量程500 mA，内阻R_A＝1 Ω

C．滑动变阻器R₁：阻值0～5 Ω

D．滑动变阻器R₂：阻值0～100 Ω

E．电阻箱R₃：阻值0～9 999 Ω

F．电源E：电动势4 V，内阻不计

G．开关S及导线若干

请回答下列问题。

(1)实验前，需把灵敏电流计G改装成量程为3 V的电压表以满足测量要求，则电阻箱R₃接入的阻值为________Ω；

(2)为了调节方便，测量的准确度较高，请在空白框中画出设计的实验电路图，并将所选器材的符号标注到电路图中_________；

(3)根据表格中的数据作出的I－U图象如图所示，当流过该元件的电流为0.34 A时，该元件的电阻为________Ω；(结果保留两位有效数字)

(4)将该元件和一阻值为6 Ω的电阻串联后接在一电动势为3 V、内阻不计的电源上，该元件的功率为________W。(结果保留两位有效数字)

四、解答题

10. 难度：中等

在如图所示的平面直角坐标系xOy中，x轴上有一点M(x₀，0)，过M点的直线MN与x轴的夹角θ＝60°，在MN的左侧区域有竖直向下的匀强电场，MN的右侧区域有垂直纸面向外的匀强磁场。从O点以速度v₀沿x轴正方向水平射出一带电粒子P，同时从M点以另一速度沿x轴正方向水平射出另一带电粒子Q，经过一段时间两粒子在直线MN上的D点(未画出)相遇(不相撞)。已知粒子P恰不能越过直线MN，两粒子质量、电量完全相同，均带正电，不计粒子重力。求：

(1)粒子P、Q射出后多长时间相遇？

(2)带电粒子Q射出时速度的大小。

11. 难度：中等

在交通出行中，人们广泛使用导航软件，一货车正以20 m/s的速度行驶在平直的公路上，司机听到导航右转提示音后2 s开始刹车，刹车后0.5 s内货车的速度随时间变化的规律为v＝20－4t²(m/s)，刹车0.5 s后货车做匀减速直线运动，到达转弯处时恰以5 m/s的速度无侧滑趋势的进入外高内低的弯道。已知弯道宽度为5 m，货车转弯时的轨道半径为50 m，重力加速度g＝10 m/s²，货车可视为质点，θ很小时，tan θ＝sin θ，求：

(1)公路弯道的内外高度差；

(2)根据加速度的定义式推导刹车后0.5 s内货车的加速度与时间的关系式；

(3)司机听到提示音时，货车距弯道的距离(刹车后的0.5 s内可以用初末速度的平均值代替该段时间的平均速度)。

五、多选题

12. 难度：中等

如图所示，横截面积为S的绝热活塞将一定质量的理想气体密封在水平放置的绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦地滑动，汽缸左端的电热丝可以通微弱电流对缸内气体缓慢加热。已知大气压强为p₀，初始时缸内气体的体积为V₀，压强为p₀，温度为T₀。现通电一段时间，活塞向右移动一段距离x时，缸内气体再次达到平衡，下列说法正确的是________

A.缸内气体的压强仍为p₀

B.缸内气体的温度仍为T₀

C.缸内气体的内能增加

D.缸内气体对外做的功大于p₀Sx

E.缸内气体吸收的热量大于气体对外做的功

六、解答题

13. 难度：中等

如图所示，开口向上、粗细均匀的玻璃管竖直放置，管内用两段水银柱封闭了两部分理想气体，AB段和CD段分别是两段长h＝15 cm的水银柱。BC段气柱长l₁＝5 cm, D到玻璃管底端长l₂＝5 cm。已知大气压强是75 cmHg，玻璃管的导热性能良好，环境的温度T₀＝300 K，以下过程中水银均未从管内流出。

①将玻璃管从足够高处由静止释放，不计空气阻力，求下落过程中A处的水银面沿玻璃管移动的距离x_A；

②保持玻璃管静止，缓慢升高环境温度，同样可以使A处的水银面沿玻璃管移动到与①中所求相同的位置，求此时环境温度T。