2020届湖南省长沙市高三上学期第3次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象，已知甲做匀变速直线运动，乙做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　）

A.两物体在t₁时刻速度相等

B.t₁时刻乙的速度一定大于甲的速度

C.乙物体做匀速运动的速度与甲物体在0～t₂中间时刻的速度大小相等

D.在0～t₂时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度

二、多选题

2. 难度：中等

如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN．现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是（　　）

A. B. C. D.

三、单选题

3. 难度：中等

2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入了同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线成θ(弧度)角，在轨运行的加速度大小均为a，均沿顺时针做圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为

A.  B.  C.  D.

4. 难度：中等

套圈游戏是一项趣味活动。如图，某次游戏中，一小孩从距地面高0.45m处水平抛出半径为0.1m的圆环(圆环面始终水平)，套住了距圆环前端水平距离为1.2m、高度为0.25m的竖直细圆筒。若重力加速度大小g=10m/s²，则小孩抛出圆环的速度可能是

A. 4.3m/s B. 4.6m/s C. 6.5m/ s D. 7.5m/s

5. 难度：中等

如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2E_k时撤去水平力F，最后系统停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中(　　)

A.外力对物体A所做总功的绝对值等于2E_k

B.物体A克服摩擦阻力做的功等于E_k

C.系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2E_k

D.系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量

6. 难度：困难

如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30°且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于纸面(图中未画出)．一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点)以与水平方向成30°角斜向左上方的速度v做匀速直线运动，重力加速度为g.则(　　)

A.匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外

B.小球一定带正电荷

C.电场强度大小为

D.磁感应强度的大小为

7. 难度：简单

某限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示.超导部件有一个超导临界电流I_c，当通过限流器的电流Ⅰ>I_c时将造成超导体失超，即从超导态（可视为电阻为零）转变为正常态（可视为定值纯电阻），以此便可限制电路系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R₁=3Ω，超导临界电流I_c=1.2A，限流电阻R₂=6Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（　　）

A.L短路前通过R₁的电流为A

B.L短路前通过R₂的电流为1A

C.L短路后通过R₁的电流为A

D.L短路后通过R₂的电流为A

8. 难度：中等

如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v₀=4m/s，g取10m/s²。则（　　）

A.若锁定滑块，小球通过最高点P时对轻杆的作用力为12N

B.若解除对滑块的锁定，滑块和小球组成的系统动量守恒

C.若解除对滑块的锁定，小球通过最高点时速度为3m/s

D.若解除对滑块的锁定，小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离为m

四、多选题

9. 难度：中等

两个等量异种电荷的连线中垂面上的两个同心圆如图所示，圆心0处在连线上，圆上有M、N、P三个点，下列说法中正确的是

A.N点电势一定大于M点的电势

B.N点场强一定大于M点的场强

C.一个电子在M、P点的电势能相等

D.―个电子在M、P点所受电场力相同

10. 难度：中等

如图所示，A、B表示真空中水平放置相距为d的平行金属板，板长为L两板加电压后板间电场可祧为匀强电场，现在A、B两极间加上如图乙所示的周期性的交变电压，在t=时，恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v₀射入电场，忽略粒子重力，下列关于粒子运动状态表述止确的是（　　）

A.粒子在垂直于板的方向的分运动不可能是单向运动

B.粒子在重直于板的方向的分运动可能是往复运动

C.粒子不可能沿与板平行的方向飞

D.只要电压周期T和v₀的值同时满足一定条件，粒子可以沿与板平行的方向飞出

11. 难度：中等

如图所示，AB为竖直固定的四分之一粗糙圆弧轨道，O为圆心，P为圆弧AB的中点，OA水平，OB竖直，轨道半径R=0.5m，一质量m=1kg的小物块以的速度从A到B做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s²，则下列说法正确的是

A. 在A到B的过程中合力对小物块的冲量为零

B. 在P点时，重力的瞬时功率为10W

C. 小物块在AP段克服摩擦力做的功等于在PB段克服摩擦力做的功

D. 在B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为14N

12. 难度：中等

如图所示，开始静止的带电粒子带电荷量为+q，质量为m （不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过AD边、BC边的中点），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，若带电粒子只能从CD边射出，则

A.两板间电压的最大值

B.两板间电压的最小值

C.能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最短时间

D.能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间

五、实验题

13. 难度：中等

某探究小组要描绘一个标有“4V  1W”的小灯泡的R—U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A.电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）

B.直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）

C.电流表A₁（量程150mA，内阻约为2Ω）

D.电流表A₂（量程300mA，内阻约为1Ω）

E.滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω）

F.滑动变阻器R₂（阻值0～200Ω）

(1)实验中要求小灯泡电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小且方便调节，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用_______（填写仪器符号）。请在虚线框中画出该实验的电路图_____。

(2)根据实验数据，计算并描绘出了R—U图象，如下图所示。由图象可知，当所加电压为3.0V时，小灯泡实际消耗的电功率为_______W（计算结果保留位有效数字）。

(3)小灯泡的P—U图象及I—U图象如下图甲、乙所小.则小灯泡的电功率P随电压U变化的曲线是____________；小灯泡的伏安特性曲线是_______。（填“a”“b”“c”或“d”）

14. 难度：中等

某同学利用如图所小的装置验证动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端吋下落的高度H，并根据落点位置测量岀小球离开斜槽后的竖直位移y。改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下:

高度H（h为单位长度）	h	2h	3h	4h	5h	6h	7h	8h	9h
竖直位移y/cm	30.0	15.0	10.0	7.5	6.0	5.0	4.3	3.8	3.3

(1)在安装斜槽时，应注意____________；

(2)已知斜梄倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系式是_______。

(3)若想利用图象直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以_____为纵坐标，描点作图。

六、解答题

15. 难度：中等

如图所示，电源电动势为3 V，内阻不计，两个不计电阻的金属圆环表面光滑，竖直悬挂在等长的细线上，金属环面平行，相距1 m，两环分别与电源正负极相连。现将一质量为0.06 kg、电阻为1.5 Ω的导体棒轻放在环上，导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上、磁感应强度为0.4 T的匀强磁场。重力加速度g＝10 m/s²，当开关闭合后，导体棒上滑到某位置静止不动，

(1)试求在此位置上棒对每一个环的压力为多少？

(2)若已知环半径为0.5 m，此位置与环底的高度差是多少？

16. 难度：中等

如图所示，一辆质量为M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有质量为m=1kg的光滑小球B，将一轻质弹箦压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为E_p=6J，小球与小车右壁距离为L，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：

(1)小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小；

(2)在整个过程中，小车移动的距离。

17. 难度：中等

如图所示，竖直放置的平行金属板A、B，板间距离为L，板长为2L，A板内侧中央O处有一个体积不计的放射源，在纸面内向A板右方均匀地以等大的速率朝各个方向辐射正离子，离子质量m=8.0×10^-26kg，离子电荷量q=8.0×10^-19C，离子的速率v₀=2.0×10⁵m/s，不计极板边缘处及离子重力的影响，已知=，则：

(1)若U_AB=0，则打到B板上的离了占总离了数的几分之几?

(2)若使所有离子都能打到B板，则U_AB至少为多大?

(3)若打到B板的离子只占总离子数的以，则U_BA是多大?

18. 难度：困难

如图a所示，匀强磁场垂直于xOy平面，磁感应强度B₁按图b所示规律变化（垂直于纸面向外为正）．t=0时，一比荷为C/kg的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入，速度大小，不计粒子重力．

⑴求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径．

⑵求时带电粒子的坐标．

⑶保持b中磁场不变，再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B₂，其磁感应强度为0.3T，在t=0时，粒子仍以原来的速度从原点射入，求粒子回到坐标原点的时刻．