2020届山西省晋中市高三下学期1月物理试卷

1. 难度：压轴

如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k₀的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l，已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 （       ）

        B．        C．       D．

一、单选题

2. 难度：简单

如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F_N分别为(重力加速度为g)(　　)

A. T＝m(gsinθ＋acosθ)，F_N＝m(gcosθ－asinθ)

B. T＝m(gcosθ＋asinθ)，F_N＝m(gsinθ－acosθ)

C. T＝m(acosθ－gsinθ)，F_N＝m(gcosθ＋asinθ)

D. T＝m(asinθ－gcosθ)，F_N＝m(gsinθ＋acosθ)

3. 难度：中等

取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(    )

A. B.

C. D.

4. 难度：中等

小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点(   )

A. P球的速度一定大于Q球的速度

B. P球的动能一定小于Q球的动能

C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力

D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

5. 难度：简单

若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星近地卫星的环绕周期是地球近地卫星环绕周期的（　　）

A.倍 B.倍 C.倍 D.倍

6. 难度：中等

如图所示，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为、、，速度大小分别为、、。则（   ）

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

7. 难度：中等

如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B_1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B₂，那么B₂与B₁之比为

A.∶1 B.∶2 C.1∶1 D.1∶2

8. 难度：中等

如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为

A.2

B.

C.1

D.

9. 难度：困难

电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、。由图可知、的值分别为

A. 、 B. 、 C. 、 D. 、

10. 难度：中等

某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(      )

A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器

B.一个伏特表和多个定值电阻

C.一个安培表和一个电阻箱

D.两个安培表和一个滑动变阻器

二、实验题

11. 难度：中等

要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到

3 V，并便于操作．已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；

电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干．

①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．

A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)

B．滑动变阻器(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)

②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．

三、多选题

12. 难度：中等

如图所示，在外力作用下某质点运动的图象为正弦曲线．从图中可以判断

A.在时间内，外力做正功

B.在时间内，外力的功率逐渐增大

C.在时刻，外力的功率最大

D.在时间内，外力做的总功为零

13. 难度：中等

我国高铁技术处于世界领先水平．和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比．某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组(　　)

A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B. 做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2

C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2

14. 难度：中等

我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×10⁹kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s²．则次探测器

A.在着陆前瞬间，速度大小约为8.9m/s

B.悬停时受到的反冲作用力约为2×10³N

C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒

D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

15. 难度：简单

如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN．P点在y轴右侧，MP⊥ON．则

A.M点的电势比P点高

B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势

D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动

16. 难度：中等

如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么

A.偏转电场对三种粒子做功一样多

B.三种粒子打到屏上时速度一样大

C.三种粒子运动到屏上所用时间相同

D.三种粒子一定打到屏上的同一位置，

17. 难度：中等

如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是

A.电子与正电子的偏转方向一定不同

B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同

C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子

D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

四、解答题

18. 难度：中等

如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s²．判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量．

19. 难度：中等

一质量为8.00×10⁴  kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×10⁵ m 处以7.5×10³ m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s²(结果保留两位有效数字)．

(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；

(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.

20. 难度：中等

如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；因此，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3．不计重力和两粒子之间的相互作用力．求

（1）粒子a射入区域I时速度的大小；

（2）当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差．