2020届山西省运城市高三上学期期末调研测试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

一质量为m的运动员托着质量为M的重物从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程重物和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立△t时间后再将重物缓慢向上举，至双臂伸直（图丙）。甲到乙、乙到丙过程重物上升高度分别为h₁、h₂，经历的时间分别为t₁、t₂，则下面说法中正确的是（　　）

A.地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t₁＋t₂＋△t），地面对运动员做的功为（M＋m）g（h₁＋h₂）

B.地面对运动员的冲量为（M＋m）g（t₁＋t₂＋△t），地面对运动员做的功为0

C.运动员对重物的冲量为0，运动员对重物做的功为Mg（h₁＋h₂）

D.运动员对重物的冲量为Mg（t₁＋t₂），运动员对重物做的功为0

二、多选题

2. 难度：中等

有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

A.如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态

B.如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变

C.如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等

D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用

三、单选题

3. 难度：中等

基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是(     )

A.在峪处形成的电容器电容较大

B.在峪处形成的电容器放电较慢

C.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大

D.潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响

4. 难度：简单

中国传统文化博大精深，常常通过简单的现象揭示深刻的道理，如“水滴石穿”。已知从屋檐滴下的水滴质量为1 g，屋檐到下方石板的距离为4m，水滴与石板的冲击时间为0.2s，而后在石板上散开，没有飞溅，则石板受到水滴的平均冲击力约为（　　）

A.0.044N

B.4.4N

C.0.054N

D.0.54N

5. 难度：困难

一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能E_P与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是（ ）

A.电场强度与位移关系

B.粒子动能与位移关系

C.粒子速度与位移关系

D.粒子加速度与位移关系

四、多选题

6. 难度：简单

嫦娥四号月球探测器已于2018年12月8日在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射成功。嫦娥四号将经历地月转移、月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。已知地球质量为M₁，半径为R₁，表面的重力加速度为g，月球质量为M₂，半径为R₂，两者均可视为质量分布均匀的球体。则下列说法正确的是（　　）

A.嫦娥四号环月飞行的最小周期为

B.月球表面的重力加速度为

C.月球的第一宇宙速度为

D.探测器在月面行走时，探测器内的仪器处于完全失重状态

7. 难度：简单

如图所示电路中，电源内阻忽略不计，R₀的阻值小于R₁的总电阻。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R₁的滑片P由b端滑到a端的过程中，下面说法中正确的是（　　）

A.电流表示数I先变小后变大

B.电压表示数U先变小后变大

C.电压表示数U变化量与电流表示数I变化量比值不变

D.电压表示数U与电流表示数I比值先变大后变小

8. 难度：简单

如图所示，在竖直平面内有A、B、C、D、E、F六个点均匀分布在半径为R＝m的圆周上，直径AD水平，整个空间分布着方向与圆平面平行的匀强电场。已知φ_A＝（2－）V、φ_B＝2V、φ_C＝（2＋）V，重力加速度g＝10m/s²，下列说法中正确的是（　　）

A.电场强度的大小为2V/m，方向由C指向A

B.将一负电荷从B点经C、D移到E点，其电势能先减少后增大

C.一电荷量为q＝＋1×10^－6C、重力不计的粒子以2×10^－6J的动能从B点抛出，调整抛出的方向，可到达圆周上的任何位置

D.一电荷量为q＝＋1×10^－6C、质量为m＝2×10^－7kg的小球以2×10^－6J的动能从B点沿某一方向抛出，到达E点的动能为8×10^－6J

五、实验题

9. 难度：中等

用图示实验装置探究“碰撞中的不变量”实验，除了图示装置中的实验仪器外，下列仪器中还需要的是（_______）

A.秒表       B.天平    C.刻度尺     D.直流电源   E.交流电源

若实验中得到一条纸带如图所示，已知A、B车的质量分别为，则该实验需要验证的表达式是_____________________．（用图中物理量和已给出的已知量表示）

10. 难度：简单

太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船等提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。

探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I－U特性曲线。

(1)图乙中虚线处_____________（填“需要”、“不需要”）连接导线：滑动变阻器如图丙所示，开关闭合前，滑片应移至_____________（填“A”、“B”）端；

(2)通过实验，在图上作出被黑纸包住的太阳能电池的I－U特性曲线如下图，将其与一个电动势为3V（内阻忽略不计）的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起，它消耗的电功率约为_____________ W（结果保留两位有效数字）；

探究二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图丁电路测量金属丝的电阻率。

(3)该小组用游标卡尺测量金属丝直径时读数如图戊所示，可知其直径为_____________ mm；

(4)实验中测得电压表示数为U，电流表示数I，金属丝直径为D、长度为l，则金属丝电阻率为_____________（用上述测量量表示）；

(5)考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响，金属丝电阻的测量值_____________（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。

六、解答题

11. 难度：中等

如图所示,空间存在方向斜向上且与水平方向夹角为的匀强电场,电场强度大小为，范围足够大。电场中有一绝缘挡板MN,与水平方向夹角为θ =,质量为m、电荷量为q、带正电的小球从与M点在同一水平线上的O点以速度v₀竖直向上抛出,小球运动过程中恰好不和挡板碰撞,小球运动轨迹所在平面与挡板垂直,重力加速为g,求:

(1)小球贴近挡板时速度的大小;

(2)小球贴近挡板时距M点的距离。

12. 难度：困难

如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始由静止竖直上升时的加速度为0.5m/s²，当热气球上升到180m时，恰以5m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，空气阻力F_阻=Kv（K为比例系数），上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s²．试计算：

(1)气球受到浮力的大小；

(2)气球上升到180m过程中克服空气阻力所做的功；

(3)气球上升到180m过程中所用时间是多少？

13. 难度：简单

如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨MN和PQ分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与PQ相切于Q。已知传送带长L＝4.0m，且沿顺时针方向以恒定速率v＝3.0m/s匀速转动。两个质量均为m的滑块B、C静止置于水平导轨MN上，它们之间有一处于原长的轻弹簧，且弹簧与B连接但不与C连接。另一质量也为m的滑块A以初速度v₀沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短。若C距离N足够远，滑块C脱离弹簧后以速度v_C＝2.0m/s滑上传送带，并恰好停在Q点。已知滑块C与传送带及PQ之间的动摩擦因数均为μ＝0.20，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度g取10m/s²。求：

(1)PQ的距离；

(2)v₀的大小；

(3) 已知竖直圆轨道半径为0.55m，若要使C不脱离竖直圆轨道，求v₀的范围。