四川省宜宾市叙州区第一中学校2020届高三下学期第一次在线月考物理试卷

14．质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知

A．时他的加速度      B．他处于超重状态

C．时他受到单杠的作用力的大小是  D．时他处于超重状态

15．如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生较强的电场.水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥．图中虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹.下列说法正确的是

A．A处的电场强度大于D处      B．B处的电势高于C处

C．水分子做匀变速运动

D．水分子由A运动到C的过程中电势能减少

16．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电所升为 的高压后再远距离输电，后经过匝数比为100：1的理想变压器将电压降压后供居民用电，若输电线的电阻=10Ω，则

A．降压变压器输出电压为220V

B．降压变压器输出电压的频率低于50Hz

C．降压变压器原线圈的导线比副线圈的要粗

D．降压变压器输出电流为输入电流的100倍

17．建筑工地上，常釆用塔吊将材料搬运上高处，在某次搬运物体的过程中，该物体在水平方向上匀速运动，在竖直方向上用电动机通过轻质绳由静止向上吊起，其电动机的功率P随时间t变化如图所示，则下面关于物体运动的加速度与时间关系的图像，机械能与上升高度关系的图像，物体运动的轨迹图像，在竖直方向速度与时间关系的图像，正确的是

A．B．C．D．

18．如图所示，把倾角为30°的粗糙斜面体放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接，O点为轻绳与定滑轮的接触点，初始时，小球B在水平向有的拉力F作用下，使轻绳段与水平拉力F的夹角为，整个系统处于静止状态，现将段轻绳保持方向不变，逐渐减小至30°的过程中，斜面体与A物块均保持静止，A物块质量为2m，小球B质量为m，则下列说法正确的是

A．物块A所受摩擦力一直变小    B．作用在B上的拉力最小为

C．地面对斜面体的摩擦力最大为  D．轻绳拉力先变大后变小

19．在光滑水平面内有一直角坐标系xOy，在t=0时刻，质量为m=2kg的物块从直角坐标系的坐标原点O以一初速度沿y轴正方向开始运动，同时受一沿+x方向的恒力F作用，其沿x方向的位移x与x方向的速度的平方关系如图甲所示，沿y方向的位移y随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是

A．物块做匀变速曲线运动           B．物块受到的恒力F=1N

C．t=4s时物块位移s=10m，方向与x轴正向成37°

D．t=4s时物块的速度为=5.5m/s，方向与x轴正向成37°

20．如图所示，MN下方有水平向右的匀强电场，半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O在MN上，一质量为m、可视为质点的、带电荷量为+q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，始终在电场中运动，C点(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置．已知重力加速度为g，小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为.则下列说法正确的是

A．匀强电场的电场强度大小为

B．小球在管道内运动到B点的加速度大小

C．小球从B到C过程中做匀变速曲线运动，且水平方向位移为

D．小球在管道内由A到B过程中的最大速度为

21．如图所示，正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成角的方向垂直射入磁场，甲粒子垂直于bc边离开磁场，乙粒子从ad边的中点离开磁场。已知甲、乙两带电粒子的电荷量之比为1：2，质量之比为1：2，不计粒子重力。以下判断正确的是

A．甲粒子带负电，乙粒子带正电

B．甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍

C．甲粒子在磁场中的运动弧长是乙粒子在磁场中运动弧长的倍

D．如果改变入射速度大小，甲粒子有可能从ab边射出，乙粒子不可

能从bc边射出

三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22．（6分）装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略．设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲)，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是，在最低点时绳上的拉力大小是．某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度．

（1）小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d=_______mm．

（2）小军同学认为不需要测小球的直径．他借助最高点和最低点的拉力，再结合机械能守恒定律即可求得．小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)．

A．小球的质量m           B．轻绳的长度           C．小球运动一周所需要的时间T

（3）根据小军同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式____________．

23．（9分）某组同学选用下列实验器材测量某型号锂电池的电动势E（约9V）和内阻r（约几十欧）：

A．电压表V（量程5V，内阻为4000Ω）B．灵敏电流表A（量程6mA，内阻为20Ω）

C．电阻箱R1（0-999.9Ω）D．定值电阻R2（4000Ω）E．定值电阻R2（1000Ω）F．开关S一只、导线若干

（1）该组同学从上述器材中选取了B、C、F来测量锂电池的电动势和内阻，实验操作______（选填“可行”或“不可行”）

（2）该组同学采用了如下甲图电路来测量锂电池的电动势和内阻，实验需测多组数据及保证器材安全使用，连接在实验线路中的R0应选______（选填“R2”或“R3”）

（3）读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值，测得多组电压值U及电阻值R1，然后作出图象，如图乙所示，由图中所给的数据可求得锂电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω（保留两位有效数字）。

24．（12分）中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的“高速飞行列车”．“高速飞行列车”是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行的运输系统．若某列高速飞行列车的质量为m=kg，额定功率为P=1.2×107W，阻力恒为Ff =4×104N，假设列车在水平面内做直线运动．

(1)若列车以恒定加速度a=5m/s2启动，则匀加速过程持续的时间；

(2)若列车以额定功率启动直到达到最大速度所用的时间为t0=100s，求列车在该过程的位移．

25．（20分）如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,)的A点静止释放.

(1)求粒子第一次通过y轴时速度的大小;

(2)求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度;

(3)现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B的大小取值范围.

33．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法中正确的是（　5分　）

A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少

B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的

C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成

D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”

E.0℃的水和0℃的冰的内能是相等的

33．（II）（10分）如图所示，水平桌面上有一质量M=2kg开口向上缸壁厚度不计的汽缸，质量m=2kg、横截面积S=10cm2的活塞密封了一定质量的理想气体。一根轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一根劲度系数k=200N/m的竖直轻弹簧，弹簧的下端系一质量M1=5kg的物块。开始时，缸内气体的温度t1=127℃，活塞到缸底的距离L1=80cm，弹簧恰好处于原长。已知大气压强p0=1.0×105Pa，不计一切摩擦，现使缸内气体缓慢冷却，已知当地重力加速度为g=10m/s2，求：

①气缸恰好离开桌面时，气体压强为多大；

②气缸恰好离开桌面时，气体温度为多少。

34．一列简谐横波沿直线传播，在传播方向上相距2.1 m的a、b两处的质点振动图像如图中a、b所示。若波从a向b传播，则（5分）

A．该波中各质点振动的振幅均为10 cm

B．该波与一列频率为4 Hz的波相遇时可能会形成稳定的干涉图样

C．该波的波长一定是2.8 m

D．该波由a传播到b可能历时11 s

E.该波中质点b的振动方程为

34．（II）（10分）如图所示，在均匀透明介质构成的立方体的正中心有一单色点光源S．已知光在真空中的速度为c．

①若透明介质对此点光源发出的单色光的折射率为n，立方体边长为a，求光从点光源发出到射出立方体所需最短时间；

②要使S发出的光都能透射出去（不考虑界面的反射），透明介质的折射率应满足什么条件?

物理参考答案

14．B 15．D 16．D 17．D 18．C 19．AC 20．BCD 21．BC

22．5.693-5.697    A       

23．不可行    R2    10    42   

24．（1）由于P=Fv      F-Ff=ma         v=at

得：t=20s

（2）整个过程中根据动能定理得：Pt0－Ff x＝mv2m         vm==100m/s

得：x=1.2×104m．

25．（1）粒子从A点到y轴的过程，根据动能定理得，得；

（2）进入区域间偏转电场作类平抛运动，则得，，

解得

所以第一次射入磁场时的位置坐标为（L，L）；

速度大小，方向与x轴正方向成45°角斜向上．

（3）在磁场中，粒子做匀速圆周运动，根据向心力公式有
轨道半径

由对称性可知，射出磁场后必须在x轴下方的电场中运动，才能实现粒子沿一定轨道做往复运动，如图所示．

当时，轨道半径R最小，对应的磁感应强度B最大，粒子紧贴x轴进入y轴左侧的电场．

由几何关系得得最小半径，

磁感应强度的最大值：

磁感应强度大小取值范围为

33．ABC

33．（II）①以气缸为研究对象，当气缸刚好离开桌面时，根据平衡条件可得：

Mg+p2S=p0S，

解得：p2=0.8×105Pa；

②初状态气体的压强为：

p1=p0+=1.2×105Pa；

体积V1=L1S=80S；

温度T1=127+273=400K；

刚好被提起时，活塞下降的高度为x，则有：

kx=（m+M）g

解得：x=0.2m=20cm

所以末状态的体积为：

V2=（80-20）S=60S，

根据理想气体状态方程可得：

=，

T2=200K=-73℃。

答：①气缸恰好离开桌面时，气体压强为0.8×105Pa；

②气缸恰好离开桌面时，气体温度为-73℃。

34．ADE

34．（II）①光在介质中的速度；所求最短时间为

解得：．

②射向立方体顶点的光的入射角最大，设其等于该介质的临界角，则有：

又，解得：

故要使直接射到各界面上的光都能透射出去，透明介质的折射率应小于．