2020届江苏省宿迁市沭阳县高三（下）5月联考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置，ab为直导线P、Q连线的中垂线，P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里，R中电流的方向垂直纸面向外，则R受到的磁场力可能是（　　）

A.F₁ B.F₂ C.F₃ D.F₄

2. 难度：中等

在升降机底部安装一个加速度传感器，其上放置了一个质量为m小物块，如图甲所示。升降机从t=0时刻开始竖直向上运动，加速度传感器显示加速度a随时间t变化如图乙所示。取竖直向上为正方向，重力加速度为g，以下判断正确的是（  ）

A.在0～2t₀时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态

B.在t₀～3t₀时间内，物块先处于失重状态，后处于超重状态

C.t=t₀时刻，物块所受的支持力大小为mg

D.t=3t₀时刻，物块所受的支持力大小为2mg

3. 难度：中等

如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.质点经过C点的速率比D点的大

B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

C.质点经过D点时的加速度比B点的大

D.质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

4. 难度：中等

如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。根据这一特性，某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示，T为一自耦式变压器。下列说法正确的是（　　）

A.在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度减小

B.在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度增加

C.在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P适当下滑，则灯泡的亮度增加

D.在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R₁的阻值，则灯泡的亮度增加

5. 难度：中等

目前，我国正在大力推行系统，是全自动电子收费系统，车辆通过收费站时无须停车，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍，如图甲所示，在收费站自动栏杆前，后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈、，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路、端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻的、两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是　　

A.汽车接近线圈时，、两端电压升高

B.汽车离开线圈时，、两端电压升高

C.汽车接近线圈时，、两端电压升高

D.汽车离开线圈时，、两端电压降低

二、多选题

6. 难度：困难

如图所示，正方体空心框架ABCD﹣A₁B₁C₁D₁下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在平面内（包括边界）。不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是（　　）

A.小球初速度的最小值与最大值之比是1：2

B.落在C₁点的小球，运动时间最长

C.落在B₁D₁线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2

D.轨迹与AC₁线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同

7. 难度：中等

静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强的正方向,带负电的小球A在x₃位置处由静止释放且仅受电场力作用．若仅考虑小球A在x₁位置与x₃位置间的运动,则小球（    ）

A.在x₁位置动能最小

B.在x₃位置与x₁位置加速度大小相同

C.在原点O位置电势能小于在x₂位置电势能

D.在原点O位置电势能小于在x₁位置电势能

8. 难度：中等

如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　）

A.B对A的摩擦力一定为3μmg

B.A与B间的摩擦力大于C与转台间的摩擦力

C.转台的角速度一定满足ω≤

D.转台的角速度一定满足ω≤

9. 难度：中等

如图所示，航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动，其半径分别为r、2r，速率分别为v₁和v₂。航天器运动到A点时突然加速到v₃后沿曲线运动，其轨迹与轨道2交于B点，经过B点时速率和加速度分别为v₄和a₁，卫星通过B点时加速度为a₂。已知地球的质量为M，质量为m的物体离地球中心距离为r时，系统的引力势能为（取物体离地球无穷远处引力势能为零），物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.若航天器质量为m₀，由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为

三、实验题

10. 难度：中等

某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时，把数据记录在表格中，数据是按加速度大小排列的，第8组数据中小车质量和加速度数据漏记：

组号	F/N	m/kg	a（m/s）
1	0.29	0.86	0.34
2	0.14	0.36	0.39
3	0.29	0.61	0.48
4	0.19	0.36	0.53
5	0.24	0.36	0.67
6	0.29	0.41	0.71
7	0.29	0.36	0.81
8	0.29
9	0.34	0.36	0.94

(1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量，纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=_____m/s²；

(2)如果要研究加速度与力的关系，需取表格中_____组数据（填组号），做a﹣F图像；如果要研究加速度与质量的关系，需取表格中_____组数据（填组号），做a﹣m图像。这种研究方法叫做_____法；

(3)做出a﹣m图像如图丙所示，由图像_____（填“可以”或“不可以”）判断a与m成反比。

(4)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律：

①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____；

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。

A.OA、AD和EG的长度    B.OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度    D.AC、BD和EG的长度

11. 难度：中等

如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图．其中包括电源E，开关S₁和S₂，电阻箱R，电流表A，保护电阻R_x．该同学进行了如下实验步骤：

(1)将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合S₁、S₂，读出电流表示数为I，电阻箱读数为9.5 Ω，断开S₂，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为I，此时电阻箱读数为4.5Ω．则保护电阻的阻值R_x＝________Ω．（结果保留两位有效数字）

(2)S₂断开，S₁闭合，调节R，得到多组R和I的数值，并画出图象，如图所示，由图象可得，电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．（结果保留两位有效数字）

(3)本实验中，内阻的测量值________（填“大于”或“小于”）真实值，原因是_____________．

四、单选题

12. 难度：中等

用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压U_AK的关系曲线，则下列说法正确的是（　　）

A.开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B.b光的光子能量大于a光的光子能量

C.用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D.b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能

五、填空题

13. 难度：简单

氘核和氚核聚变的核反应方程为，的比结合能是2.78MeV，的比结合能是1.09MeV，的比结合能是7.03MeV，则该核反应_____（选填“吸收”或“释放”）了_____MeV能量。

六、解答题

14. 难度：中等

大小相同的A、B两球在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2 kg，速度大小为5m/s，两球碰撞后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s．求：

①两球碰撞后，B的速度大小

②A对B的冲量大小

七、单选题

15. 难度：简单

氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）

A.同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律

B.两种状态氧气分子的平均动能相等

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.①状态的温度比②状态的温度高

八、填空题

16. 难度：中等

如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①②③到达状态d。过程①中气体_____（选填“放出”或“吸收”）了热量。在③状态变化过程中，lmol该气体在c状态时的体积为10L，在d状态时压强为c状态时压强的，求该气体在d状态时每立方米所含分子数_____。（已知阿伏加德罗常数N_A=6.0×10²³mol^﹣1，结果保留一位有效数字）

九、解答题

17. 难度：中等

如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A和B套在一起，底部到顶部的高度为18cm，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气．将A用绳系于天花板上，用一块绝热板托住B，使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，均为1.0×10⁵Pa，然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了2cm时，停止下沉并处于静止状态．求：

（1）此时金属筒内气体的压强．

（2）若当时的温度为27℃，欲使下沉后的套筒恢复到原来位置，应将气体的温度变为多少℃？

18. 难度：简单

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求：

(1)螺线管中产生的感应电动势；

(2)闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率；

(3)断开后，流经的电荷量。

19. 难度：困难

如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m，电荷量为＋q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方，如图所示。小球可视为质点，小球运动到C点之前电荷量保持不变，经过C点后电荷量立即变为零)。已知A、B间距离为2R，重力加速度为g。在上述运动过程中，求

(1)小球在电场中受到的电场力大小；

(2) 小球过B点时对圆轨道的压力大小

(3)小球在圆轨道上运动时的最大速率。

20. 难度：中等

如图所示为质谱仪的构造原理图，它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。现让待测的不同带电粒子经加速后进入速度选择器，速度选择器的平行金属板之间有相互正交的匀强磁场和匀强电场（图中未画出），磁感应强度为B，电场强度为E。金属板靠近平板S，在平板S上有可让粒子通过的狭缝P，带电粒子经过速度选择器后，立即从P点沿垂直平板S且垂直于磁场方向的速度进入磁感应强度为B₀、并以平板S为边界的有界匀强磁场中，在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上，底片厚度可忽略不计，且与平板S重合。根据粒子打在底片上的位置，便可以对它的比荷（电荷量与质量之比）情况进行分析。在下面的讨论中，磁感应强度为B₀的匀强磁场区域足够大，空气阻力、带电粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。

（1）若某带电粒子打在底片上的A点，测得P与A之间的距离为x，求该粒子的比荷；

（2）若有两种质量不同的正一价离子，质量分别为m₁和m₂，它们经速度选择器和匀强磁场后，分别打在底片上的A₁和A₂两点，测得P到A₂的距离与A₁到A₂的距离相等，求这两种离子的质量之比；

（3）若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子（所带电荷量为e），它们分别打在照相底片上相距为d的两点；

①为了便于观测，希望d的数值大一些为宜。试分析说明为了便于观测，应如何改变匀强磁场磁感应强度B₀的大小；

②研究小组的同学对上述B₀影响d的问题进行了深入的研究。为了直观，他们以d为纵坐标、以为横坐标，画出了d随变化的关系图像，该图像为一条过原点的直线。测得该直线的斜率为k，求这两种同位素离子的质量之差Δm。