1、江苏省淮安市六校联盟2020届高三物理下学期第三次学情调查试题(含解析)一、单项选择题1.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x。现有四个不同物体的运动图像如图所示,t=0时刻物体的速度均为零,则其中物体做单向直线运动的图像是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】A由A图的位移时间图象可知,位移随时间先增大后减小,2s后反向运动,4s末到达初始位置,故A错误;B由B图的速度时间图象可知,速度2s内沿正方向运动,沿负方向运动,方向改变,故B错误;C由C图象可知,物体在第內做匀加速运动,第内做匀减速运动,4s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;D由D图象
2、可知,物体在第1s内做匀加速运动,第内做匀减速运动,2s末速度减为0,第内沿负方向运动,不是单向直线运动,故D错误。故选择C。2.图中K、L、M为静电场中的3个相距很近的等势面(K、M之间无电荷)一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动已知电势,且粒子在ab段做减速运动下列说法中正确的是A. 粒子带负电B. 粒子在bc段也做减速运动C. 粒子在a点的速率大于在e点的速率D. 粒子从c点到d点的过程中电场力做负功【答案】B【解析】试题分析:已知电势,作出电场线如图,方向大体向左,由轨迹弯曲方向知道,粒子所受的电场力方向大体向左,故电荷带正电,故A错误;由电势,电场力对正电荷做负功,动能减
3、小,做减速运动,故B正确;a与e处于同一等势面上电势相等,电势能相等,根据能量守恒,速度大小也相等,故C错误;粒子从c点到d点的过程中,电势降低,正电荷的电势能减小,电场力做做正功,故D错误考点:考查了带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】根据等势面作电场线,是解决这类问题常用方法根据轨迹,判断粒子的运动状态,进一步分析电场力做功、电势能变化情况是常见的问题,要熟练快速作答3.太阳系的第二大行星土星的卫星很多,其中土卫五和土卫六绕土星的运动可近似看作圆周运动,下表是关于土卫五和土卫六两颗卫星的资料两卫星相比( )卫星发现者发现年份距土星中心距离/km质量/kg直径/km土卫五卡西尼1672年5
4、27 0002.311021765土卫六惠更斯1655年1 222 0001.3510232 575A. 土卫五绕土星运动的周期较小B. 土卫五绕土星运动的线速度较小C. 土卫六绕土星运动的角速度较大D. 土卫六绕土星运动的向心加速度较大【答案】A【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力,则有解得土卫五轨道半径较小,所以土卫五的公转周期小,故A正确;B根据万有引力提供向心力,则有解得土卫五轨道半径较小,所以土卫五的公转速度较大,故B错误;C根据万有引力提供向心力,则有解得土卫六轨道半径较大,所以土卫六角速度较小,故C错误;D根据万有引力提供向心力,则有解得土卫六轨道半径较大,所以土卫六向心加速
5、度较小,故D错误。故选A。4.如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是A. 从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短B. 篮球两次撞墙的速度可能相等C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D. 抛出时的动能,第一次一定比第二次大【答案】A【解析】试题分析:篮球做斜上抛运动,因为两次都是垂直撞在竖直墙上,所以可以把两次运动看成平抛运动的逆运动,即水平方向匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,根据竖直位移越小时间越短,所以正确;根据,水平位移相同,时间越短,水平速度越大,所以第二次撞墙速度大,错误;根据,时间越长,竖直速度越大,错
6、误;根据功能关系抛出时的动能等于增加的重力势能和末动能之和,即,所以D错误考点:本题考查了对电场强度的理解5.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是A. 增大匀强电场间的加速电压B. 增大磁场的磁感应强度C. 减小狭缝间距离D. 减小D形金属盒的半径【答案】B【解析】详解】由得则动能知动能与加速的电压、狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,增大磁感应强度或D形盒的半
7、径,可以增加粒子的动能,故B正确。6.如图所示,直导线ab与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当同时通有图示方向电流时,从左向右看,线圈将() A. 不动B. 顺时针转动,同时靠近导线C. 逆时针转动,同时离开导线D. 逆时针转动,同时靠近导线【答案】D【解析】【详解】根据安培定则可知,通电导线ab在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里采用电流元法,将圆环分成前后两半,根据左手定则可知,外侧半圆受到的安培力向上,内侧受到的安培力向下,圆环将逆时针转动再用特殊位置法:圆环转过时,通电直导线ab对左半圆环产生吸引力,对右半圆环产生排斥力,由于吸引力大于排斥力,圆环靠近ab
8、则从左向右看,线圈将逆时针转动,同时靠近直导线abA.不动与分析不符,故A项与题意不相符;B. 顺时针转动,同时靠近导线与分析不符,故B项与题意不相符;C. 逆时针转动,同时离开导线与分析不符,故C项与题意不相符;D. 逆时针转动,同时靠近导线与分析相符,故D项与题意相符7.如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是()A. 电压表的读数U先减小,后增大B. 电流表的读数I先增大,后减小C. 电压表读数U与电流表读数I的比值不变D. 电压表读数的变化量与电流表读数的变化量的比值不变【答案】D【解析】【详解】A
9、B滑动触头P位于a端和b端时外电路总电阻均为P位于ab的中点时外电路总电阻为所以当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,总电阻先增大后减小,电源的电动势和内阻不变,根据闭合电路欧姆定律,总电流先减小后增大,则内电压先减小后增大,外电压先增大后减小。即有电压表的读数U先增大后减小,电流表的读数I先减小后增大,故AB错误;C电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻,外电阻先增大后减小,故C错误;D因为内外电压之和不变,所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等。所以,故D正确。故选择D。二、多项选择题8.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽
10、利略发现的规律有()A. 物体之间普遍存在相互吸引力B. 力不是维持物体运动的原因C. 物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反D 忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快【答案】BD【解析】【详解】A、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律故A错误B、伽利略根据理想斜面实验,发现了力不是维持物体运动的原因,故B正确C、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反的规律物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反是牛顿第三定律得内容,故C错误D、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法,得出了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动;并且明确了重物和轻物下落的同样快;故D正确故选B
11、D【点睛】本题要掌握伽利略关于运动和力关系的观点、落体运动的规律理论等等伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,推理得出的结论9.如图所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的。连接木块A的绳子呈水平状态,两木块均保持静止。则木块A和木块B可能的受力个数分别为()A. 2个和4个B. 3个和4个C. 4个和4个D. 4个和6个【答案】AC【解析】【详解】A受到力支持力与重力外,可能受到拉力与B对A的摩擦力。因此A可能受到2个力或4个力;B至少受到重力、A对B的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力。斜面对物体B可能有静摩擦力,也有可能没有静摩擦力,因此B受到
12、4个力或5个力。故选择AC。10.如图a所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示,若图像中的坐标值都为已知量,重力加速度为g,则A. t1时刻小球具有最大速度B. t2时刻小球的速度大小为零C. 可以计算出小球自由下落的高度D. 整个运动过程中,小球的机械能守恒【答案】BC【解析】【详解】At1时刻,弹簧弹力等于零,此时小球的加速度为g,方向向下,故A错误;B当弹簧弹力等于重力
13、时小球速度最大,在t2时刻,弹簧弹力最大,此时小球运动到最低点,加速度方向向上,速度为零,故B正确;Ct3到t4时刻,小球做竖直上抛运动,根据竖直上抛运动的对称性可以求出小球自由下落的高度,故C正确;D小球运动过程中有弹力做功,机械能不守恒,故D错误故选BC.11.如图所示,绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用,初始时杆与电场线垂直现将杆右移的同时顺时针转过,发现A、B两球电势能之和不变根据如图给出的位置关系,下列说法正确的是()A. A一定带正电,B一定带负电B. A、B两球所带电荷量的绝对值之比qAqB12C. A球电势能一定增加D. 电场力对
14、A球和B球都做了功【答案】BD【解析】【详解】A因为A、B两球电势能之和不变,则电场力对系统做功为零,因此A、B电性一定相反,A可能带正电,也可能带负电,故A错误;B电场力对A、B做功大小相等,方向相反,所以有解得故B正确;CA球的电性不确定,无法判断其电势能的变化,故C错误;DA、B两球初末位置的电势不等,则两球的电势能发生改变,所以电场力对两球一定做功,故D正确。故选BD。12.如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B),最终打在A1A2上,下
15、列表述正确的是()A. 粒子带负电B. 所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B的磁场中的运动时间都相同C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D. 粒子打在A1A2的位置越靠近P,粒子的比荷越大【答案】CD【解析】【详解】A带电粒子在磁场中向左偏转,根据左手定则,知该粒子带正电,故A错误;B所有打在上的粒子,在磁场中做匀速圆周运动,运动的时间等于由则与带电粒子的比荷有关,故B错误;C粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,有则故C正确;D经过速度选择器进入磁场B的粒子速度相等,根据粒子打在上的位置越靠近P,则半径越小,粒子的比荷越大,故D正确。故选择CD。13.真空中有一半径为r0的
16、带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,分别是该直线上A、B两点离球心的距离,下列说法中正确的有( )A. 该金属球壳可能带负电B. A点的电场强度方向由A指向BC. A点的电场强度大于B点的电场强度D. 负电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做正功【答案】BC【解析】【分析】根据直线上各点的电势分布图判断A点和B点电势沿电场线方向电势逐点降低根据电场力方向和运动方向判断做功情况【详解】依据沿着电场线方向,电势降低,由图可知0到电势不变,随着间距的增大,电势降低,可知,金属球壳可能带正电,A错误;A点的电场强度方向由A指向B,A点的电场强度大于B点
17、的电场强度,故BC正确;负电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功,故D错误14.将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是()A. 沿着1和2下滑到底端时,物块的速度大小不同;沿着2和3下滑到底端时,物块的速度大小相同B. 沿着1下滑到底端时,物块的速度最大C. 物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最少的D. 物块沿着1和2下滑到底端的过程,产生的热量是一样多的【答案
18、】BD【解析】【详解】对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时,根据动能定理有其中为物块克服摩擦力做的功,因滑动摩擦力所以物块克服摩擦力做的功为由图可知,为斜面底边长,可见,物体从斜面顶端下滑到底端时,克服摩擦力做功与斜面底端长度成正比。AB因沿着1和2下滑到底端时,物体克服摩擦力做功相同,沿着1重力做功大于沿2重力做功,由上式得知,沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度;沿着2和3下滑到底端时,重力做功相同,而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功,则沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度;所以沿着1下滑到底端时,物块的速度最大,而沿着3下滑到底端时,物块的速
19、度最小,故A错误,B正确;C沿3时克服摩擦力做的功最多,物体的机械能损失最大,产生的热量最多。故C错误;D同理,根据以上分析知,物块沿1和2下滑到底端的过程中,产生的热量一样多,故D正确。故选BD。三、实验题15.如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与质量关系”的实验装置(1)在图示装置中,是固定在小车上位移传感器的发射器部分,是接收部分在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,为了减小实验误差,应使钩码质量尽量_些(填“大”或“小”)(2)改变小车的质量,多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线,如果摩擦力不能忽
20、略,则画出的图线为图示中的_(填“甲”或“乙”或“丙”)该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )A小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态C所挂钩码的总质量太大D所用小车的质量太大【答案】 (1). 小 (2). 丙 (3). C【解析】【详解】(1)1在图示装置中,是固定在小车上位移传感器的发射部分在该实验中,应使钩码的质量远小于小车的质量,所以为了减小实验误差,应使钩码质量尽量小些(2)2加速度与质量倒数的图象可知,乙是不存在摩擦力;而丙有力仍没有加速度,则说明存在摩擦力;而甲还没有施加力,就有加速度,说明平衡摩擦力过度3据在某次实验中测得的多组数据可画
21、出a-F关系图线分析此图线的OA段可得出的实验结论是小车的质量一定,加速a与合力F成正比由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理得而实际上可见A,B段明显偏离直线是由于没有满足造成的,故C正确,ABD错误16.某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材A待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)B电流表(量程00.6A,内阻0.1)C电压表(量程05V,内阻约5k)D电压表(量程015V,内阻约15k)E滑线变阻器(最大阻值50)F滑线变阻器(最大阻值1k)G直流电源(电动势15V,内阻
22、可忽略)H开关一个,导线若干实验中调节滑线变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流(1)实验中为较准确测量、方便调节,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_(填写仪器符号);(2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的IU关系图线由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_(填增大、减小或不变);当小灯泡两端所加电压为6V时,其灯丝电阻值约为_(保留两位有效数字)(4)若不考虑电表内阻的影响,得到的是上面的IU关系图线但由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比上面的IU关系图线位置来得偏 _(选填高或低
23、)【答案】 (1). D (2). E (3). (4). 增大 (5). 16 (6). 高【解析】【详解】(1)小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,滑动变阻器应用分压式接法,又小灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法接法,实验电路图如图所示,根据小灯泡规格可知,额定电压所以电压表应选D;为方便实验操作,滑动变阻器应选E(2)滑动变阻器接用分压接法,同时因灯泡内阻较小,故电流表采用外接法;原理图如图所示;(3)由图示图象可知,随灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻增大;由图示图象可知,灯泡两端电压为时,通过灯泡的电流为,则灯泡电阻(4)因为采用电流
24、表外接法,由于电压表的分流,使电流表示数偏大,则测量值的图象中电流应偏大,故图象偏高【点睛】本题考查伏安法测灯泡伏安特性曲线的实验,要注意电学实验离不开变阻器,当要求电流和电压从零调时变阻器应用分压式接法;当待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法接法四、计算题17.泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,他们设计了如图甲所示的模型:在水平地面上放置一个质量为m4 kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F
25、随位移变化如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.5,g10 m/s2.则:(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少?(2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大?(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?【答案】(1)15m/s2;(2)3m;(3)8m【解析】【详解】(1)当推力F最大时,加速度最大,由牛顿第二定律,得可解得(2)由图象可知,随变化的函数方程为速度最大时,合力为0,即所以(3)位移最大时,末速度一定为0,由动能定理可得由图象可知,力做的功为所以18.如图,半径R=05m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最
26、低点半径OA、OC与OB的夹角分别为53和37将一个质量m=05kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=08m处的P点水平抛出,恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道已知物体与轨道CD间的动摩擦因数=08,重力加速度g=l0m/s2,sin37=06,cos37=08,求:(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力大小FN;(3)物体在轨道CD上运动的距离x【答案】(1)3m/s;(2)34N;(3)109m【解析】【详解】(1)物体在抛出后竖直方向做自由落体运动,竖直方向:m/s物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道,则:得:m/s(2)物体到达A点的速度:m/sA到B的
27、过程中机械能守恒,得:代入数据得:m/s物体在B点受到的支持力与重力的合力提供向心力,则:得:FN34N;(3)B到C的过程中机械能守恒,得:得:m/s物体在斜面CD上受到的摩擦力:fmgcos370.80.5100.8N3.2N设物体在轨道CD上运动的距离x,则:解得:x1.09m;19.如图所示,坐标平面第象限内存在大小为E4105 N/C、方向水平向左的匀强电场,在第象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场质荷比41010 kg/C的带正电的粒子,以初速度v02107 m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA0.2m,不计粒子的重力(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;(2)求粒子第一次经过y轴时速度的大小和方向;(3)若要使粒子不能进入第象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)【答案】(1)0.4m(2),与y轴正方向的夹角为45 (3)【解析】【详解】(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,则:解得:a=1.01015m/s2t=2.0 10-8s(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:粒子经过y轴时的速度大小为;与y轴正方向的夹角为,=45(3)要粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做圆周运动的轨道半径为R,则:由解得