河北省保定市河北安国中学2020届高三上学期第三次物理试题

2020届河北省保定市河北安国中学高三（上）第三次理综物理试题

二、选择题

1.升降机正以10m/s的速度，竖直向上向上做匀速运动，从升降机顶板有一枚螺丝脱落，已知升降机的顶板与底板的距离为3.2m，重力加速度g=10m/s2，则螺丝从脱落到落到底板的时间为（　　）

A. 0.7s B. 0.5s C. 0.9s D. 0.8s

【答案】D

【解析】

【详解】以升降机为参考系，螺丝初速度为零，加速度为竖直向下的重力加速度g，下落位移为x=3.2m，则：

解得下落时间为：

D正确。

故选D。

2.2018年左右我国将进行第一次火星探测，已知地球公转周期为T，到太阳的距离为R1，运行速率为v1，火星到太阳的距离为R2，运行速率为v2，太阳质量为M，引力常量为G，一质量为m的探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上，以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的B点为远日点，如图所示，不计火星、地球对探测器的影响，则（    ）

A. 探测器在A点的加速度等于

B. 探测器在B点的速度大小为

C. 探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为

D. 探测器在B点动能为

【答案】A

【解析】

【详解】A．地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：

解得加速度：

A正确；

B．B点为远日点，接下来做近心运动，万有引力大于所需要的向心力：

解得：

B错误；

C．设探测器沿椭圆轨道的周期为，由开普勒第三定律：

解得：

探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为半个周期：

C错误；

D．探测器在B点动能为，火星绕太阳做匀速圆周运动：

所以

D错误。

故选A。

3.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV．当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为（    ）

A. 8 eV

B. 13 eV

C. 20 eV

D. 34 eV

【答案】C

【解析】

【详解】由题意，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，动能减小为21eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小7eV，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为7eV，又由题，电荷经b点时的动能为5eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为-8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为20eV．

A．8 eV，与结论不相符，选项A错误；

B．13 eV，与结论不相符，选项B错误；

C．20 eV，与结论相符，选项C正确；

D．34 eV，与结论不相符，选项D错误；

4.如图所示，O、A、B、C为一粗糙绝缘水平面上的三点，不计空气阻力，一电荷量为－Q的点电荷固定在O点，现有一质量为m、电荷量为－q的小金属块（可视为质点），从A点由静止沿它们的连线向右运动，到B点时速度最大，其大小为vm，小金属块最后停止在C点。已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ，AB间距离为L，静电力常量为k，则（　　）

A. 在点电荷－Q形成的电场中，A、B两点间的电势差为

B. 在小金属块由A向C运动的过程中，电势能先增大后减小

C. OB间的距离为

D. 从B到C的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能

【答案】C

【解析】

【详解】A．滑块从A到B过程，由动能定理得：

得A、B两点间的电势差 ：

故A错误；

B．小金属块由A点向O点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故B错误

C．由题意知，A到B过程，金属块做减速运动，B到O过程做加速运动，在B点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有：

得

故C正确；

D．从B到C的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能和内能，故D错误。

故选C。

5.M、N两板相距为d，板长为5d，两板不带电，板间有垂直于纸面的匀强磁场，如图所示，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间，为了使电子都不从板间穿出，磁感应强度Ｂ的范围（   ）（设电子电量为e，质量为m）

A. B

B. 或

C.

D. 或

【答案】A

【解析】

【详解】

由图示可知，靠近M板进入磁场的电子刚好打到N板右边缘，对应的磁感应强度有最小值B1，设此时轨道半径为R1，由牛顿第二定律得：

由几何关系得：

解得：

靠近M板进入磁场的电子刚好打到N板左边缘，对应的磁感应强度有最大值B2，此时轨道半径为R2，由牛顿第二定律：

由几何关系得：

解得：

综上所述，磁感应强度B的范围为：

A正确。

故选A

6.如图所示，A、B两绝缘物体叠放在粗糙的水平面上，地面上方存在如图所示的匀强磁场，A物体带有正电荷，现使A、B两物体以初速度v0相对静止地向右运动，则（ ）

A. A、B两物体间的摩擦力大小不变

B. 地面对B物体的摩擦力不断增大

C. A、B两物体间的摩擦力不断增大

D. 地面与B间的摩擦力不断减少

【答案】BC

【解析】

【详解】A带正电荷，根据左手定则可得，A受到的洛伦兹力的方向是向上的，在运动的过程中，由于地面摩擦力的作用，使物体的运动的速度逐渐减小，A受到的洛伦兹力也就逐渐减小，所以A对B的压力逐渐增大，B对地面的压力也在不断的增大，B与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，根据f=μFN可知，B与地面间的摩擦力逐渐增大，整体的加速度也就在不断增大。

AC.对A单独分析知，整体的加速度在不断增大，A、B之间的静摩擦力产生A运动的加速度，所以A、B之间的静摩擦力也在不断的增大，故A错误，C正确；

BD. B对地面的压力在不断的增大，B与地面间的摩擦力是滑动摩擦力，根据f=μFN可知，B与地面间的摩擦力逐渐增大，故B正确，D错误。
故选BC。

7.在如图所示的电路中，E为电，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，若将照射R3的光的强度减弱，则（　　）

A. 电压表的示数变大

B. 小灯泡消耗的功率变小

C. 通过R2的电流变小

D. 电源内阻发热的功率变小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．将光照强度减弱时，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，则电压表的示数变小，故A错误；

BC．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，而R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由：

可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，C错误；

D．通过电源的电流减小，由：

可知，电源内阻发热的功率变小，故D正确。

故选BD。

8.如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移-时间图像（）图像，A质点的图像为直线，B质点的图像为过原点的抛物线，两图像交于点C、D坐标如图，下列说法正确的是（　　）

A. 2时间段内B质点的平均速度等于

B. A、B速度相等的时刻是

C. A、B速度相等时，A的位移小于

D.  A、B速度相等时，B的位移小于

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知，B质点在这段时间的位移为：

时间为：

所以平均速度为：

A正确；

B．B的图像为抛物线，则B做匀变速直线运动，匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度为这段时间的平均速度，由图可知，在这段时间内，AB的位移相同，则平均速度相同，A做匀速直线运动，所以A的速度为，B的速度也为的时刻为的中间时刻，即，B错误；

C．A、B速度相等时为的中间时刻，由于A做匀速直线运动，所以此时A的位移等于位移的一半，即等于，C错误；

D．A、B速度相等时为的中间时刻，由于B做匀加速直线运动，所以此时B的位移小于位移的一半，即小于，D正确。

故选AD

二、非选择题

9.某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离．

（1）物块下滑是的加速度a=_____m/s2；打点C点时物块的速度v=____m/s；

（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是____（填正确答案标号）．

A．物块的质量     B．斜面的高度       C．斜面的倾角

【答案】（1）3.25    1.79  （2）C

【解析】

试题分析：（1）根据，有：，解得：

打C点时物块的速度：

（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：，解得：

故还需要测量斜面的倾角，故选C；

考点：测量动摩擦因数实验

【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等．

【此处有视频，请去附件查看】

10.超导是当今材料科学研究的重点，某大学超导实验室研制成功了钇钡铜氧（YBCO）超导线材，该线材在94K时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体．实验小组为了测量常温下YBCO线材的电阻率；

① 如图1，用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为6Ω，用螺旋测微器测其直径为__mm，游标卡尺测其长度是__mm．

②实验室还备有实验器材如下：

A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）

B．电压表V2（量程l5V，内阻约为75kΩ）

C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）

E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）

F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．输出电压为3V的直流稳压电源E

H．电阻箱

I．开关S，导线若干

如图2，为了减小实验误差，需进一步测其电阻而采用伏安法，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）__．请在图3方框内设计最合理的电路图并实物连线．

（      ）（      ）

用该电路电阻的测量值__真实值（选填大于、等于或小于）．如果YBCO超导线材直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，电阻率大小为（用字母表示）__．

【答案】    (1). 2.095±0.001    (2). 36.2    (3). A、D、E、G、I    (4).     (5).     (6). 小于    (7). ．

【解析】

【详解】①[1][2]．用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm；

游标卡尺测其长度是：36mm+0.2mm×2=36.2mm．

②[3]．电源电压为3V，则电压表选择A；电路中可能出现的最大电流为，则电流表选择D；滑动变阻器用分压电路，则选择阻值较小的E；另外还有电源G以及开关、导线I；故选的器材有：A、D、E、G、I；

[4][5]．电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路图以及实物连线如图：

[6][7]．用该电路测量由于电压表的分流作用，使得电阻的测量值小于真实值．如果YBCO超导线材直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，则

 解得电阻率大小为

．

11.在水平长直的轨道上，有一长度的平板车在外力控制下始终保持速度向右做匀速直线运动．某时刻将一质量为的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为，取，求：

（1）小滑块m的加速度大小和方向；

（2）通过计算判断滑块能否从车上掉下；

（3）若当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应满足什么条件？

【答案】（1），方向向右；（2）能；（3）不小于6N

【解析】

【详解】（1）物块放上车时相对小车向左运动，滑动摩擦力向右

根据牛顿第二定律有：

得物块加速度：

方向向右与同向；

（2）物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t之后速度达到，物块通过位移

且

小车通过位移：

位移差：

联立可得：

由于，故物块会掉下来；

加上恒力F的方向与摩擦力方向相同，故物块合力

由牛顿第二定律有：

物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t 之后速度达到，物块通过位移：

且

小车通过位移：

只需要满足位移差：

即可

联立各式有：

。

12.如图所示，在 xOy 坐标平面的第一象限内有一沿 y 轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为+q 的粒子（重力不计）从坐标原点 O 射入磁场，其入射方向与x的正方向成 45°角．当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的 P 点处时速度大小为 v0，方向与 x 轴正方向相同．求：

（1）粒子从 O 点射入磁场时的速度 v；

（2）匀强电场的场强 E0 和匀强磁场的磁感应强度 B0．

（3）粒子从 O 点运动到 P 点所用的时间．

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】解：(1)若粒子第一次在电场中到达最高点，则其运动轨迹如图所示，粒子在 点时的速度大小为，段为圆周，段为抛物线，根据对称性可知，粒子在点时的速度大小也为，方向与轴正方向成角，可得：

解得：

(2)在粒子从运动到的过程中，由动能定理得：

解得：

又在匀强电场由到的过程中，水平方向的位移为：

竖直方向位移为：

可得：，

由，故粒子在段圆周运动的半径： 及

解得：

(3)在点时，

设粒子从由到所用时间为，在竖直方向上有：

粒子从点运动到所用的时间为：

则粒子从点运动到点所用的时间为：总

13.下列说法正确的是（　　）

A. 若大气温度升高的同时绝对湿度增大了，则相对湿度会增大

B. 单位时间内气体分子对容器单位面积上的碰撞次数增多，气体压强一定增大

C. 液体与固体接触时，如果附着层液体分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润

D. 相对湿度较大时，较低的温度也可能引起人们中暑

E. 将1的油酸溶于酒精制成300的油酸酒精溶液。测得1的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是。由此估算油酸分子的直径为5.1×m

【答案】CDE

【解析】

【详解】A．空气中汽压与相同温度下饱和汽压百分比叫做相对湿度，若大气温度升高，则饱和汽压会增大，这时增大绝对湿度，相对湿度不一定增大，A错误；

B．气体压强在微观上与分子数密度和分子平均动能有关，若单位时间内气体分子对容器单位面积上的碰撞次数增多，即数密度增加，但同时温度降低，即分子平均动能减小，则气体压强不一定增大，B错误；

C．液体与固体接触时，如果附着层液体分子比液体内部分子稀疏，附着层液体分子间表现为引力，使附着层液面下降，为不浸润，C正确；

D．相对湿度较大时，不利于人体表面蒸发，会比较闷，即使较低的温度也可能引起人们中暑，D正确；

E．一滴油酸的体积为：

油酸分子的直径为：

E正确。

故选CDE。

14.如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用轻弹簧与缸底相连，当气缸如图甲水平放置时，弹簧伸长了x0=2cm，活塞到缸底的距离为L0=4cm，将气缸缓慢转到竖直位置，开口向上，如图乙所示，这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知环境温度不变，活塞的横截面积为S=1，活塞与气缸壁的摩擦不计，且气密性良好，活塞的质量为m=2kg，重力加速度为g=10，大气压强为P0=1×Pa，求：

（1）弹簧的劲度系数的大小；

（2）若从甲图到乙图过程中，气体放出的热量为Q=5.6J，活塞的重力对气体做的功为W=0.4J，则弹簧开始具有的弹性势能为多少？

【答案】（1）；（2）5J。

【解析】

【详解】（1）气缸水平放置时，缸内气体的压强为：

当气缸竖直放置时，缸内气体的压强为：

根据玻意耳定律有：

求得：

代入数据解得：

；

（2）从甲图到乙图的过程中，气体的温度始终不变，因此气体的内能不变，根据热力学第一定律可知：

求得：

代入数据解得：

。