河北省石家庄市行唐县三中2020届高三11月第一次考试物理试卷

物理试题

时间：90分钟    满分：110分

1-6小题为单选，7-10为多选，每小题均为5分，多选题少选得3分，错选得0分

1、关于物理学的大发展，下列说法正确的是（  ）

A．开普勒提出的日心说认为太阳是静止不动的，地球和其它行星绕太阳运动 

B．伽利略研究第谷的观测记录，发现行星运行规律，总结出行星运动三大定律

C．牛顿发现万有引力定律，被称为“称量地球重量”的人 

D．物理学家卡文迪许在实验室中测出了万有引力常量的值

2.如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些使倾角a减小，则下列结论正确的是

 A. 木板对A的作用力不变

B. 木板对A的作用力减小

C. 物块A与木板间的正压力减小

D. 物块A所受的摩擦力不变

3.图甲和图乙是演示自感现象两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3都是规格相同的灯泡。实验时，断开开关Sl瞬间，A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S3，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是

A. 图甲中，A1电阻与L1的直流电阻相等

B. 图乙中，变阻器R的接人电阻与L2的直流电阻相等

C. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，Ai中的电流大于L1中的电流

D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中的电流与变阻器R中的电流相等

4.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节AK键的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知

 A. 单色光a和c的频率相同，但a更弱些

B. 单色光a和b的频率相同，但a更强些

C. 单色光a的频率大于单色光c的频率

D. 单色光a的频率小于单色光b的频率

5.近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电。在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是

A. 感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反

B. 感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流

C. 感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动

D. 给路面下线圈通以同向电流，不会影响充电效果

6.如图甲所示，一理想变压器的原副线圈匝数之比为n1:n2 =1:2，原线圈连接正弦式交流  电源，副线圈连接一个“220 V,100W”的白炽灯泡，灯泡正常发光。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。若将副线圈接上述电源，灯泡接原线圈，则灯泡的实际功率约为

 A. 6.25w B. 11.6W C. 36.3W D. 100 W

7.2017年11月5日，又有两颗北斗导航系统组网卫星通过“一箭双星”发射升空，并成功进入预定轨道，两颗卫星绕地球运动均看作匀速圆周运动。如果两颗卫星的质量均为M，其中的1号卫星轨道距离地面高度为h，2号卫星轨道距离地面高度为h'，且h'>h，把地球看做质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量 为G下列说法正确的是

A. l号卫星绕地球运动线速度

B. 1号卫星绕地球运动的周期

C. 1号卫星和2号卫星做匀速圆周运动的向心力大小之比为

D. 稳定在轨运行时1号卫星机械能小于2号卫星的机械能

8.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30°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a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16倍

C. 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍

D. 甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍

9.弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动。弹跳杆的结构如图所示，弹簧的下端固定在跳杆的底部，上端与一个套在跳杆上的脚踏板底部相连接。质量为M的小孩站在脚踏板上保持静止不动时，弹簧的压缩量为x0。设小孩和弹跳杆只在竖直方向上运动，跳杆的质量为m，取重力加速度为g，空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均忽略不计。某次弹跳中，弹簧从最大压缩量3x0开始竖直向上弹起，不考虑小孩做功。下列说法中正确的是

 A. 弹簧从压缩量3x0到恢复原长过程中弹簧的弹力做的功为

B. 弹簧从压缩量3x0到恢复原长过程中弹簧的弹力做的功为

C. 小孩在上升过程中能达到的最大速度为

D. 小孩在上升过程中能达到的最大速度为

10、如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L．木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（  ）

A．a、b所受的摩擦力始终相等 

B．b一定比a先开始滑动 

C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 

D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg

二．填空 （每空2分，共12分）

11、某探究小组想测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出光电门到零刻度线的距离x。框架水平部分用电磁铁吸住一个密度均匀的正方体小铁块，小铁块的边长为d，其重心恰好与刻度尺零刻度线水平对齐。切断电磁铁线圈中的电流，小铁块由静止释放，可测出小铁块通过光电门的时间为△t。不计空气阻力的影响。

  (1)小铁块通过光电门时的速度为 _____（用题目中的符号表示）

 (2)当地的重力加速度为_______（用题目中的符号表示）

 (3)用螺旋测微器测量小铁块边长的读数如图乙所示，其读数为_____mm。

12、.某款汽车的挡风玻璃中嵌有一组规格相同的电阻丝，通电加热可以化解霜冻。某科学兴趣小组用伏安法测量了其中一根电阻丝的电阻R，电路如图甲所示。已知电流表的量程为0.6 A，内阻RA =0.1Ω，电压表的量程为3V，内阻未知。

(1)为准确测量Rx，需将单刀双掷开关Sl接通_____（填“a”或“b”）。

(2)闭合开关S2，某次实验测得的电压表和电流表的示数如图乙所示，则通过本次测量可得电阻Rx=_____Ω（保留两位有效数字）。

(3)如图丙所示是五根该挡风玻璃中的电阻丝和一个内阻为1.8Ω的电源，为了达到最快的化霜效果，请合理选用电阻丝，用笔画线代替导线，将图丙画成完整电路。

三．计算题（共48分）

13（8分）在水平轨道上有两辆汽车甲和乙相距x＝30m，甲车在后面做初速度为v0加速度大小a1＝3m/s2的匀减速直线运动，而乙车同时做初速度为零加速度a2＝2m/s2的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求甲车的初速度v0满足的条件．

14．（12分）一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4kg的物块P，Q为一重物，已知Q的质量为m2＝8kg，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止，如图所示．现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力，（g＝10m/s2）．求：

（1）物体做匀加速运动的加速度大小为多少？

（2）F的最大值与最小值．

15．（12分）如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知h＝2m，s＝m．取重力加速度大小g＝10m/s2。

（1）一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；

（2）若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小。

16．（16分）左侧竖直墙面上固定半径为R＝0.3m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆。质量为m0＝2kg的小球a套在半圆环上，质量为mb＝1kg的滑块b套在直杆上。二者之间用长为l＝0.4m的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处由静止释放，使a沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g＝10m/s2．求

（1）小球a滑到与圆心O等高的P点时速度的大小v。

（2）小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）时，小球a与滑块b的速度之比。

（3）小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对滑块b做的功W。

参考答案

1．D2、A3、B4、D5、C6、B 7、AD 8、CD9、BC10、答案：BC。

11、【答案】    (1). （1）    (2). （2）    (3). （3）4.700

12、【答案】    (1). b    (2). 2.7    (3).

13、【解答】解：当两者速度相等时，有：v0﹣a1t＝a2t

解得：t＝．

此时A车的位移为：x1＝v0t﹣a1t2，

B车的位移为：x2＝a2t2，

由几何关系可知，避免碰撞，有关系式：x1≤x2+x，

代入数据解得：v0≤10m/s；

答：A车的初速度v0满足的条件是v0≤10m/s．

．

14、【解答】解：（1）设刚开始时弹簧压缩量为x0，整体受力如图所示．

在沿斜面方向上有：（m1+m2）gsin θ＝kx0…①

因为在前0.2 s时间内，F为变力，0.2 s以后，F为恒力，所以在0.2 s时，P对Q的作用力为0，

由牛顿第二定律知

沿斜面方向上有：kx1﹣m1gsin θ＝m1a…②

前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离为

x0﹣x1＝…③

①②③式联立解得a＝3 m/s2

（2）当P、Q开始运动时拉力最小，此时有

Fmin＝（m1+m2）a＝36 N

当P、Q分离时拉力最大，此时有

Fmax＝m2（a+gsin θ）＝72 N．

答：（1）物体做匀加速运动的加速度大小为3m/s2；

（2）F的最大值72N，最小值36N．

15、【解答】解：（1）当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则在bc上只受重力，做平抛运动，则有：

＝…①

则在b点的速度…②，

从a到b的过程中，根据动能定理得：

…③

解得：R＝0.25m。

（2）从b点下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，b到c的过程中，根据动能定理得：

…④

因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于（1）问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角，

设为θ，

则根据平抛运动规律可知…⑤，

根据运动的合成与分解可得…⑥

由①②③④⑤⑥解得：v水平＝m/s

答：（1）圆弧轨道的半径为0.25m；

（2）环到达c点时速度的水平分量的大小为m/s。

16、【解答】解：（1）当a滑到与O同高度P点时，a的速度v沿圆环切向向下，b的速度为零，

由机械能守恒定律可得：magR＝mav2；

解得：v＝

代入数据解得 v＝m/s

（2）杆与圆相切时，如图所示，a的速度沿杆方向，设此时b的速度为vb，根据杆不可伸长和缩短，有：va＝vbcosθ

由几何关系可得：cosθ＝＝0.8

解得 ＝0.8

（3）在图中，球a下降的高度 h＝Rcosθ

a、b系统机械能守恒，则有：magh＝mava2+mbvb2﹣mav2；

对滑块b，由动能定理得：W＝mbvb2＝

解得 W＝J

答：

（1）小球a滑到与圆心O等高的P点时速度的大小v是m/s。

（2）小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）时，小球a与滑块b的速度之比是0.8。

（3）小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对滑块b做的功W是J。