1、江苏省新沂市润新学校2020届高三物理下学期3月第3次线上考试试题（含解析）注意：本试卷满分120分，考试时间100分钟。请将答案填写在答题卡上，直接写在试卷上不得分。一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题只有一个选项符合题意。1.如图所示，倾角为30，质量为2kg斜面体A放在水平桌面上，质量为0.5kg的木块B放在斜面上恰好与A处于相对静止。现用一根水平轻质细绳绕过光滑定滑轮一端系在A的左侧，另一端悬挂一质量为1kg的重物C，C拉着A、B一起向左匀速运动，g=10m/s2，则下列说 法正确的是（ ）A. 斜面体A受5个力的作用B. 木块B受到桌面的摩擦力水平向右C. 斜面
2、体A与木块B间的动摩擦因数为D. 斜面体A与桌面间的动摩擦因数为0.4【答案】D【解析】【详解】AB根据平衡条件可知，A、B的受力如图所示所以A物体受到6个力的作用，而B物体并不与桌面接触，与桌面之间无摩擦力的作用，故AB错误；C根据题意可知，AB之间的静摩擦力刚好达到最大，对B由平衡条件得解得A、B间动摩擦因数为，故C错误；D对A、B整体由平衡条件得对C由平衡条件得联立解得斜面A与桌面间的动摩擦因数为，故D正确。故选D。2.如图所示，当列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行。同时观察放在桌面上水杯内的水面（与车厢底板平行）。已知此弯道路面的
3、倾角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A. 列车转弯时的向心加速度大小为gtanB. 列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用C. 水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力D. 水杯内水面与桌面不平行【答案】AB【解析】【详解】A设玩具小熊的质量为m，则玩具受到的重力mg、细线的拉力FT的合力提供玩具小熊随车做水平面内圆弧运动的向心力F（如图），有mgtan=ma可知列车在转弯时的向心加速度大小为a=gtan故A正确；B列车的向心加速度a=gtan由列车的重力与轨道的支持力的合力提供，故列车与轨道均无侧向挤压作用，故B正确；C水杯的向心加速度a=gtan由水杯的重力与桌面的支持力的合力提供
4、，水杯与桌面间的静摩擦力为零，故C错误；D在杯内水面取一微小质量元，此微元受到的重力与支持力的合力产生的加速度大小为a=gtan可知水杯内水面与水平方向的倾斜角等于，故D错误。故选AB。3.如图所示，虚线是某静电场的一簇关于x轴对称的等势线，线边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力的作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，则（ ）A. 粒子在A处的电势能大于在C处的电势能B. A点场强大于B点场强C. 带电粒子带负电，且在B点所受电场力沿x轴负方向D. 粒子从A到C的电场力所做的功大于从A到B电场力做的功【答案】C【解析】【详解】AC.根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方
5、向大致向右，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带负电且在B点所受电场力沿x轴负方向，粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故A错误，C正确；B.等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强小于C处场强，故B错误；D.因AC的电势差小于AB的电势差，则粒子从A到C的电场力所做的功小于从A到B电场力做的功，选项D错误；故选C。4.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2112，保险丝R1的电阻为2 。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A，加在电容器两极板的电压不超过50 V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为（
6、）A. 20 B. 10 C. 5 D. 1 【答案】B【解析】【详解】由图乙可知，原线圈电压的最大值为220V，则有效值为220V；由电压与匝数关系可得： 可得U2=40V通过保险丝的电流（有效值）不超过5A，则滑动变阻器的最小值 当电容器上电压最大值50V时，其有效值最大为 由串联电路的特点可得可得Rmax=17可知滑动变阻器接入电路的阻值6R217故ACD错误，B正确；故选B。5.如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于
7、O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是A. 圆环通过O点的加速度小于gB. 圆环在O点的速度最大C. 圆环在A点的加速度大小为g+D. 圆环在B点的速度为2【答案】D【解析】【详解】A圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误；B圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故B错误；C圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长根据牛顿第二定律，有解得故C错误；D圆环从A到B过程，
8、根据功能关系，减少的重力势能转化为动能解得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共l6分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6.质点在光滑水平面上做直线运动，图像如图所示。取质点向东运动的方向为正，则下列说法中正确的是（）A. 加速度方向发生改变B. 质点在2s内发生的位移为零C. 质点在2s末的速度是3m/s，方向向东D. 质点先做匀减速后做匀加速的直线运动【答案】BD【解析】【详解】A图像是一条倾斜直线，斜率表示加速度，故加速度保持不变，A错误；B根据图线与坐标轴所围“面积”表示位移，图像在时间轴上方表示的位移为正，图
9、像在时间轴下方表示的位移为负，则知在前2s位移为x31m31m0B正确；C根据图像可知，质点在2s末的速度是3m/s，“”说明方向向西，C错误；D01s内质点速度在减小，加速度不变，做匀减速直线运动，1s2s速度在增大，且方向相反，加速度不变，故做反向匀加速直线运动，D正确。故选BD。7.2019 年 11 月 5 日 01 时 43 分，我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第 49 颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统 3 颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星， 它的运行周期与“同步卫星
10、”相同(T24h)，运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是（ ） A. 该卫星与地球上某一位置始终相对静止B. 该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等C. 该卫星运行速度大于第一宇宙速度D. 该卫星在一个周期内有 2 次经过赤道上同一位置【答案】BD【解析】【详解】A同步卫星相对于地球静止，必须为地球赤道面上的同步卫星，因为此卫星为倾斜轨道，因此不能与地球保持相对静止;A错误；B由公式可得，因为两个卫星的周期是一样的，其他常量都相同，所以高度相同;B正确.C地球的第一宇宙速度是最大的环绕速度，该卫星比近地卫星轨道半径大，所以速度小于第一宇宙速度;C错误D此卫星的轨道为倾斜轨道，因此当卫
11、星转一周时，两次通过赤道;D正确.故选BD。8.如图是一种回旋式加速器的简化模型图，半径为R的真空圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，圆心O正下方P点处有一极窄的平行金属板，两板间加有脉冲电压（大小为U）用于加速某质量为m，电荷量为q的正电荷，粒子由金属板间右侧小孔飘入（初速度视为零），经加速后，水平向左射入磁场，当粒子加速到需要的速度时，通过磁屏蔽导流管MN将粒子沿导流管轴线引出。导流管可沿PQ直线平移，其N端始终在PQ线上，PQ与水平线EF之间的夹角为。，不计粒子重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑相对论效应。则下列说法正确的是（ ）A. 为使粒子在经过平行
12、金属板间时总能被加速，板间电场方向应随时间发生周期性变化B. 粒子能获得的最大速度C. 粒子加速完后导出时导流管MN与水平线EF之间的夹角为2D. 该加速器加速比荷相同的带电粒子时，从开始加速直至以最大速度引出，在磁场中运动的时间一定相同【答案】BCD【解析】【详解】A因粒子每次过平行金属板间都是自右向左运动，为使粒子都能加速，粒子每次过平行金属板间时板间电场方向均应水平向左，故A错误；BC由题意，当粒子速度最大时，其做由圆的几何知圆周运动的最大半径，根据洛伦兹力提供向心力有解得，由圆的几何知识可知，导流管MN与水平线EF之间的夹角为2，故BC正确；D设加速电压为U，粒子加速n次后达到，由动能
13、定理有得，带电粒子在磁场中运动的周期，带电粒子在磁场中运动的时间可知带电粒子比荷相同时在磁场中运动的时间相同，故D正确。故选BCD。9.如图(1)所示，倾角为(【解析】【详解】（1）选择开关S接1是电流档；图中在器材连接或操作上存在的两个不妥之处：开关末断开；多用电表正负极接反（2）根据闭合电路欧姆定律得，E=IR+Ir，则R=E-r，可知图线斜率表示电动势，纵轴截距的绝对值表示内阻，则E=2.9V，内阻r=1.2（3）将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有：R=E-（RA+r），则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大而电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确；
14、【点睛】物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义本题采用的是转换法，本来I-R是非线性关系，转换成R-是线性关系，图象直观，一目了然12.地动仪是世界上最早的感知地震装置，由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成，早于欧洲1700多年如图所示，为一现代仿制的地动仪，龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为，当感知到地震时，质量为的铜珠（初速度为零）离开龙口，落入蟾蜍口中，与蟾蜍口碰撞的时间约为，则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为 A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】铜珠做自由落体运动，落到蟾蜍口的速度为：以竖直向上为正方向，根据动量定理可知：Ft-mgt=0-（-mv）解
15、得：A，与结论相符，选项A正确；B，与结论不相符，选项B错误；C，与结论不相符，选项C错误；D，与结论不相符，选项D错误；故选A.13.如图所示，铀235的其中一种链式反应示意图。完成铀核裂变的核反应方程（未标出的新核元素符号用“Kr”表示）_，在重核裂变和轻核聚变过程中获得能量的途径是质量_（选填“增大”或“亏损”）。【答案】 (1). (2). 亏损【解析】【详解】1根据核电荷数守恒得Kr的质子数925636根据质量数守恒得Kr的质量数235+1144389所以铀核裂变的核反应方程为2爱因斯坦质能方程为若核反应中的质量亏损为，释放的核能所以在重核裂变和轻核聚变过程中获得能量的途径是质量亏损
16、。14.现在的核电站比较广泛采用的核反应之一是：(1)核反应方程中的是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆( Zr)的电荷数与质量数(2)已知铀(U)核的质量为235. 0439u，中子质量为1.0087u，钕(Nd)核质量为142.9098u，锆核质量为89. 9047u；又知1u=1.660610-27kg试计算1kg铀235大约能产生的能量是多少？【答案】(1) 40， 90 (2) 8. 121013J【解析】【详解】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒可确定生成物锆( Zr)的电荷数与质量数；求出一个铀核反应发生的质量亏损，从而求出1kg铀235完全裂变放出的能量(1)锆的
17、电荷数Z=92 - 60 +8= 40，质量数A=236 -146= 90，核反应方程中应用符号表示(2)1kg铀235核数为（个）不考虑核反应中生成的电子质量，一个铀核反应发生的质量亏损为m=0.212u1kg铀235完全裂变放出的能量约为E=nmc2=8.121013J点睛：本题主要考查了核反应中电荷数守恒、质量数守恒，根据质量亏损算能量问题15.在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来其中主要原因是A. 软木塞受潮膨胀B 瓶口因温度降低而收缩变小C. 白天气温升高，大气压强变大D. 瓶内气体因温度降低而压强减小【答案】D【解析】【分析】木
18、塞难拔出的现象，是因为瓶内的气压小于瓶外的大气压，所以外界大气压对瓶塞向里的压力大于瓶内气体对木塞向外的压力，可以根据理想气体的等容变化分析瓶内的气压变化【详解】一开始暖瓶塞受力平衡如图： 由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得： ；由于，所以，即暖瓶内的压强由原来的减小为现在的，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力A软木塞受潮膨胀，与结论不相符，选项A错误；B瓶口因温度降低而收缩变小，与结论不相符，选项B错误；C白天气温升高，大气压强变大，与结论不相符，选项C错误；D瓶内气体因温度降低而压强减小，与结论相符，选项D正确；故选D.16.
19、如图所示，一定质量的理想气体，在不同的温度下，有着不同的等温线，则t1_t2（选填“小于”或“等于”、“大于”）；在t1等温线有M、N两个状态，则pMVM_pNVN（选填“小于”或“等于”、“大于”）。【答案】 (1). 大于 (2). 等于【解析】【详解】1在图像中做一条等压线如图所示：同一压强下，两条等温线上对应体积分别为V1、V2，由图可知，根据盖-吕萨克定律可得可得即填“大于”。2同一等温线上各个状态温度相同，根据理想气体状态方程可得：故即填“等于”。17.如图所示，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，现通过电热丝缓慢加热，当气体吸收热量Q时，活塞恰好缓慢上移H，已知活塞横截面积为S，重
20、量忽略不计，大气压强为p0，求封闭气体内能增加量。【答案】【解析】【详解】加热过程中气体做等压变化，封闭气体压强为pp0气体对外做功为Wp0SH由热力学第一定律知内能的增加量为UQWQp0SH四、计算题：本题共3小题，满分47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。18.如图所示，“”型框置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，“”型框的三条边的长度均为L，电阻均为r，a、b两端连接阻值为R=r的电阻。“”型框绕轴ab以角速度逆时针（从上往下看）匀速转动，t=0时刻经过图示位置。规定回路中ad
21、cb方向为电流的正方向，求：（1）通过电阻R的感应电流的表达式；（2）当时，通过电阻R的感应电流的大小和方向；（3）t=0到t=过程中R产生的电热。【答案】（1）i=（A）；（2），沿正方向；（3）。【解析】【详解】（1）回路感应电动势的峰值回路最大感应电流Im=电流瞬时值表达式解得，流过R的电流表达式（A）（2）当t=时，流过R的电流i=sin解得i=，由楞次定律可知，感应电流方向为：adcb，即正方向（3）感应电流有效值I=T=0到t=过程中电阻R上产生的焦耳热Q=I2Rt解得Q=19.嘉年华上有一种回力球游戏，某人在半圆轨道前某处以初速度v0=5m/s与水平方向成37角从A点斜向上抛出小
22、球a，小球a恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，B处有一锁定的弹簧（忽略弹簧的长度）连接小球b，弹簧被撞击后瞬间锁定解除，弹性势能全部转化为b球的动能，b球沿圆轨道运动。C、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，b球经过最高点C后水平抛出，又恰好回到抛球人手中A点。若不计空气阻力，已知半圆形轨道的半径R=0.4m，小球b质量m=0.2kg，当地重力加速度为10m/s2，求：（1）B点离抛球点的竖直高度h；（2）小球b到达轨道最高点C时，轨道对小球的压力大小；（3）弹簧锁定时的弹性势能。【答案】（1）h=0.45m；（2）FN=0.88N；（3）EP=2.176J。【解析】
23、【详解】（1）小球a从A点到B点的逆过程是平抛运动，则运动到B点时间为B点离抛球点的竖直高度代入数据解得h=0.45m（2）C点和A点的水平距离为设小球从C点平抛运动回到A点时间为t2，有2R+h=又因为在C点对小球b由牛顿第二定律得解得轨道在对小球的压力大小为FN=0.88N（3）由能量守恒定律得弹簧锁定时的弹性势能为代入数据解得Ep=2.176J20.如图1所示，竖直边界分别为P和Q的区域宽度为4L，其内部分布着垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场，电场随时间变化的关系如图2所示，E0表示电场方向竖直向上在t0时刻，一带电量为q、质量为m的带电微粒从边界P上的A点处水平射入
24、该区域，先沿直线运动到某点，再经历一次完整的半径为L的匀速圆周运动，最后沿直线运动从边界Q上的B点处离开磁场，重力加速度为g.求：(1) 图2中的E0；(2) 微粒刚进入磁场时的速度v0及磁场的磁感应强度B；(3) 电场变化周期T的范围。【答案】(1) (2) ； (3) (1)T()【解析】【详解】(1) 由带电微粒做匀速圆周运动可得qE0mg得E0(2) 由带电微粒做直线运动可知Bqv0mgqE0由带电微粒做匀速圆周运动可得Bqv0m由上述两式解得v0B(3) () 如图1所示，当O点为AB中点时，所对应的周期T为最小周期微粒从A运动至O点处所需要的时间为t1t1微粒做匀速圆周运动的周期为t2t2则最小周期Tmint1t2(1)() 如图2所示，当圆轨道与右边界Q相切时，所对应的周期T为最大周期微粒从A运动至O点处所需要的时间为t1t1微粒做匀速圆周运动的周期为t2t2则最大周期Tmaxt1t2()综上所述，电场变化周期T的范围是(1)T()
