【物理】江苏省百校联考2020届高三上学期第三次考试试题（解析版） 19页

江苏省百校联考2020届高三上学期第三次考试 一、单项选择题 ‎1.有一平行板电容器充电后与电源断开，A极板带电量为+4×10-6 C，B极板带电量为-4×10-6 C，电容器的电容为2 μF，下列说法正确的是 A. 电容器两极板间电压为4 V B. 电容器两极板间电压为2 V C. 若将正极板A移至虚线位置，电容器电容变小 D. 若将正极板A移至虚线位置，电容器电压不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查电容器的电容。‎ ‎【详解】AB．由题意可知，电容器带电量为 ，电容为 ，由电容的定义式： 可得电压为：‎ A错误，B正确；‎ CD．由电容的定义式：可知，正极板A移至虚线位置，即减小两极板间的距离d，电容将增大，CD错误；故选B。‎ ‎2.如图所示，水平地面上的物体A在斜向上的拉力F作用下，向右做直线运动，下列关于物体受力情况的说法中正确的是 A. 若物体A做匀速直线运动，物体A可能只受到两个力的作用 B. 若物体A做匀速直线运动，物体A可能只受到三个力的作用 C. 若物体A做匀加速直线运动，物体A可能只受到两个力的作用 D. 若物体A做匀加速直线运动，物体A一定受到四个力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查受力分析。‎ ‎【详解】AB．若物体A做匀速直线运动，受力分析如图所示：‎ 一定受到4个力；AB错误；‎ CD．若物体A做匀加速直线运动，受力情况可能如下图：‎ 拉力和重力的合力水平向右，此时只受2个力；C正确，D错误；故选C。‎ ‎3.中国面食种类繁多，其中“刀削面”堪称一绝，从同一位置依次削出三个小面条，分别落在水面上A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，小面条被削离面团后可视为平抛运动，假设三个小面条质量相等，下列说法正确的是 A. 三个小面条被削离时速度相等 B. 三个小面条速度的变化量相同 C. 落在A点的小面条在空中运动时间最短 D. 落在C点的小面条落在水面时重力的功率最大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查自由落体运动。‎ ‎【详解】A．三个小面条下落的高度相同由可得：‎ 三个小面条下落的高度相同，所以下落时间相同，又 三个小面条水平位移不同，所以被削离时速度不同，A错误；‎ B．速度的变化量为：‎ 由于下落时间相同，所以速度变化量相同，B正确；‎ C．三个小面条下落的高度相同，所以下落时间相同，C错误；‎ D．重力的功率为：‎ 由自由落体的规律可知：‎ 所以中立的功率相同，D错误；故选B。‎ ‎4.无人机在空中拍摄运动会入场式表演.无人机起飞上升并向前追踪拍摄，飞行过程的水平方向速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系图线如图所示.下列说法正确的是 A. 无人机在0~t1时间内沿直线飞行 B. 无人机在 t1~t2时间内沿直线飞行 C. 无人机在t1时刻上升至最高点 D. 无人机在0~t1时间内处于失重状态 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 分析】‎ 考查运动的合成。‎ ‎【详解】A．由图可知，t=0时的初速度为0，0~t1时间内水平方向和竖直方向加速度恒定，即合加速度恒定，做匀加速运动，初速度为0的匀加速运动一定是直线运动，A正确；‎ B．0~t1时间内沿直线飞行，t1时刻速度方向与合加速度方向一致，t1时刻，水平方向加速度变为0，合加速度方向为竖直方向，与此时速度方向不共线，所以做曲线运动，B错误；‎ C． t1时刻之后，竖直速度依然向上，还在上升，直到t2时刻，竖直速度减为0，到达最高点，C错误；‎ D．0~t1时间内竖直加速度向上，超重状态，D错误；故选A。‎ ‎5.如图所示，质量分别为mA=2 kg和mB=1 kg的滑块A和滑块B，叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10 m/s2，拉力F作用在滑块B上，且拉力F从0开始逐渐增大到14 N的过程中，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是 A. A和B始终保持相对静止 B. A和B从一开始就发生了相对滑动 C. 当F>8 N时，A、B发生了相对滑动 D. 当F>12 N时，A、B发生了相对滑动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查叠加体的受力分析，整体法隔离法。‎ ‎【详解】由于地面光滑，对整体分析：‎ 对A分析：‎ 当AB之间摩擦力达到最大静摩擦时，AB之间开始相对滑动：‎ 解得：‎ 即当 时，AB发生相对滑动，ABC错误，D正确；故选D。‎ ‎6.某同学将一电流计改装成简易多用电表.如图所示，已知电流计的满偏电流为Ig，内电阻为Rg，R1和R2为可变电阻，下列说法正确的是 A. 选择开关接到1时是电流表，R1增大时量程增大 B. 选择开关接到1时是电压表，R1增大时量程增大 C. 选择开关接到2时是电流表，R2减小时量程增大 D. 选择开关接到2时是电压表，R2增大时量程增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查电表改装。‎ ‎【详解】A．改装电流表时，应并联小电阻，所以选择开关接到1时是电流表，改装电流表量程为：‎ 可知R1增大时量程减小，A错误；‎ B．选择开关接到1时是电流表，B错误；‎ C．改装电压表时，应串联大电阻，所以选择开关接到2时是电压表，C错误；‎ D．改装电压表量程为：‎ 可知R2增大时量程增大，D正确；故选D。‎ ‎7.静电除尘机原理的示意图如图所示，图中虚线为电场线.废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区，集尘极带正电，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图示位置的A、B、C三点在同一直线上，且AB=BC，下列说法正确的是 A. 电场方向由放电极指向集尘极 B. A点的电势小于B点的电势 C. A点的电场强度小于B点的电场强度 D. A、B间的电势差UAB等于B、C间的电势差UBC ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考查电场线的理解。‎ ‎【详解】A．由题意，集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A错误；‎ B．沿着电场线电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，B错误；‎ C．由电场线的疏密程度可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，C正确；‎ D．由 ，AB=BC，即d相同，而AB的电场强度小于BC点的电场强度，所以A、B间的电势差UAB小于B、C间的电势差UBC，D错误；故选C。‎ ‎8.如图所示，表面粗糙的斜面体C置于粗糙的水平地面上，斜面体C上有一物块A，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接，连接A的一段细绳与斜面平行，连接B的一段细绳竖直.现向小盒B内缓慢加入适量细沙，A、B、C始终处于静止状态.下列说法正确的是 A. 斜面体C对物块A摩擦力可能沿斜面向上 B. 斜面体C对物块A的摩擦力一定增大 C. 地面对斜面体C的支持力一定增大 D. 地面对斜面体C的摩擦力可能减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查平衡状态的受力分析。‎ ‎【详解】A．当A的重力沿斜面的分力大于B的重力时，摩擦力沿斜面向上，A正确；‎ B．若开始时A的重力沿斜面的分力大于B的重力，则有：‎ 增加细沙时，B的质量增加，摩擦力减小，B错误；‎ C．把AC看做整体，增加细沙时，B的质量增加，即绳沿斜面向上对AC的拉力增大，由：‎ 可知，地面对斜面体C的支持力一定减小，C错误；‎ D．由：‎ 可知，地面对斜面体C的摩擦力增大，D错误；故选A。‎ 二、 多项选择题 ‎9.下列关于静电现象的说法中正确的有 A. 摩擦起电说明电荷可以创造 B. 带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引 C. 处于静电平衡状态的导体，内部电势一定处处为零 D. 接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查静电现象问题。‎ ‎【详解】A．由电荷守恒定律可知，电荷既不能消失，也不能创造，A错误；‎ B．带电小球移至不带电金属球附近，由于感应起电，不带电金属球靠近带点小球一面会带上与带点小球所带电性的异种电荷，相互吸引，B正确；‎ C．处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，是一个等势体，但电势是否为零与所取的零势能面有关，C错误；‎ D．接触带有精密电子元件的电路板时，最好先用手接触一下金属水管，把身体所带的静电转移出去，D正确；故选BD。‎ ‎10.公园里有一种“旋转秋千”的游乐项目，模型如图所示.可视为质点的座椅通过轻质缆绳悬挂在旋转圆盘上，旋转圆盘转动的角速度为ω，缆绳与竖直方向夹角为θ，不计空气阻力，‎ 下列说法正确的有 A. 座椅受到重力、缆绳拉力和向心力 B. 座椅转动角速度ω越大，夹角θ越大 C. 启动加速时，游客所受的合外力可能大于游客的向心力 D. 同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ不同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查圆周运动，圆锥摆模型。‎ ‎【详解】A．向心力是效果力，由其他力的合力或某一分力提供，实际不受向心力，A错误；‎ B．转动过程中，由合力提供向心力：‎ 可知，座椅转动角速度ω越大，需要的向心力就越大，夹角θ越大，B正确；‎ C．启动加速时，游客所受的合外力一部分提供向心力，还有一部分提供增加速率的加速度，C正确；‎ D．设转盘半径为r，绳长为l，由：‎ 可知，夹角θ与质量无关，同一座椅以相同角速度转动，有游客乘坐与没有游客乘坐时的夹角θ相同，D错误；故选BC。‎ ‎11.我国研制的“嫦娥四号”探测器实现了人类历史上与月球背面的第一次“亲密接触”.如图所示，为了实现地月信息联通搭建“天桥”，中继卫星“鹊桥”在地球引力和月球引力共同作用下，绕地月连线延长线上拉格朗日点L2沿“Halo”轨道运动.下列说法正确的有 A. 地球和月球对“鹊桥”卫星的引力方向不相同 B. “鹊桥”卫星受到地球和月球引力的合力方向指向L2点 C. “鹊桥”卫星在地球上的发射速度大于11.2 km/s D. “Halo”轨道的半径大到一定的值后才能实现“嫦娥四号”与地面测控站之间的中继通信 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查万有引力与航天。‎ ‎【详解】A．地球对“鹊桥”卫星的引力方向沿地球与“鹊桥”卫星连线，月球对“鹊桥”卫星的引力方向沿月球与“鹊桥”卫星连线，如题图所示，两个方向不同，A正确；‎ B．“鹊桥”卫星受到地球和月球引力的合力方向指向地球与“鹊桥”卫星连线和月球与“鹊桥”卫星连线夹角之间，不指向L2点，B错误；‎ C．“鹊桥”卫星在地球上的发射速度大于第一宇宙速度7.6 km/s 即可，C错误；‎ D．“Halo”轨道的半径大到一定的值后，使月球不在地球与“鹊桥”卫星连线上，才能实现“嫦娥四号”与地面测控站之间的中继通信，D正确；故选AD。‎ ‎12.在如图所示电路中，电源的电动势为E、内阻为r ，R1和R2为两个定值电阻.闭合电键S，当滑动变阻器R3的滑动触头P从a向b滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电流表、和电压表的示数分别用I1、I2和U表示，示数变化量的绝对值分别用ΔI1、ΔI2和ΔU表示，下列说法正确的有 A. U变大， I1变小， I2变小 B. U与 I1的比值变小 C. ΔI1小于ΔI2‎ D. ΔU与ΔI1的比值不变 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查电路的动态分析。‎ ‎【详解】A．滑动触头P从a向b滑动时，R3减小，由结论法“串反并同”可知U减小， I1增大， I2增大，A错误；‎ B．U与 I1的比值为路端总电阻，由于R3减小，路端总电阻减小，所以U与 I1的比值变小，B正确；‎ C．I1为I2与R2电流之和，I1增大， I2增大，R2电流为，则：‎ 所以ΔI1小于ΔI2， C正确；‎ D．ΔU为路端电压的增加量，也为内部电压减少量，ΔU与ΔI1的比值为电源内阻，内阻不变，D正确；故选BCD。‎ ‎13.带电小球在电场力和重力作用下，由静止开始从O点沿竖直方向向下运动，以O点为原点沿竖直方向向下建立x轴，x轴上依次有四个点:x1、x2、x3、x4.小球从O点运动至x4点的过程中，机械能E随位移x关系图线如图所示，下列说法正确的有 A. 在O~x1的过程中，电场力逐渐变小 B. 在 x1~x2过程中，电场力逐渐变小 C. 在x2点，小球受到的电场力为零 D. 在O~x2的过程中，小球受到的电场力竖直向下 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．机械能的变化是由于电场力做功引起的，由：‎ 可知，E-x图像斜率表示电场力，在O~x1的过程中，斜率绝对值在增大，即电场力在增大，A错误；‎ B．在 x1~x2的过程中，斜率绝对值逐渐减小，即电场力逐渐变小，B正确；‎ C．在x2点，斜率为0，即小球受到的电场力为零， C正确；‎ D．在O~x2的过程中，机械能减小，电场力做负功，电场力与运动方向相反，即向上，D错误；故选BC。‎ ‎14.如图所示，光滑的半圆轨道竖直放置，边缘处固定着光滑小滑轮，跨过滑轮的轻绳连接小球A和B，质量分别为mA和mB，小球A在水平拉力F作用下静止于P点时，对轨道的压力恰好为零.现增大拉力F使小球A沿半圆轨道运动至Q点，小球A经过Q点时速度为vA，小球B的速度为vB，已知OQ连线与竖直方向的夹角为30°，小球A从P运动到Q的过程中，下列说法正确的有 A. 两球A、B质量之比mA∶mB=1∶ ‎ B. 小球A经过Q点时，两球A、B速度之比vA∶vB=1∶ ‎ C. 小球A、B组成的系统机械能一直增加 D. 拉力F对小球A做的功等于小球A机械能的变化量 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查连接体问题，关联速度问题。‎ ‎【详解】A．静止时，对A受力分析可得：‎ 解得：，A正确；‎ B．小球A经过Q点时，两球沿绳方向的速度大小相等，即：‎ 解得：，B错误；‎ C．小球A从P运动到Q的过程中，拉力F一直做正功，所以小球A、B组成的系统机械能一直增加，C正确；‎ D．小球A机械能的变化量为除小球A重力以外的其他力做功之和，除小球A重力对小球A做功之外，还有拉力F和绳的拉力T，拉力F做正功，绳的拉力T做负功，所以小球A机械能的变化量小于拉力F对小球A做的功，实际上，拉力F对小球A做的功为小球A、B组成的系统机械能的变化量，D错误；故选AC。‎ 三、 简答题 ‎15.某同学计划用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，手边已有的器材及规格为:多用电表一只;电压表(量程为0~3 V，内阻约为4 kΩ);电流表(量程为0~5 mA，内阻约为15 Ω);滑动变阻器R(最大阻值约为100 Ω);电源E(电动势约为3 V);开关S、导线若干.‎ ‎（1）为了粗测待测电阻的阻值，该同学将多用电表的选择开关调至欧姆“×100”挡，则该同学紧接着应该进行的操作是____________________;将多用电表的两表笔与待测电阻相连，指针的位置如图甲所示，则待测电阻Rx的阻值为___Ω. ‎ ‎（2）该同学将相关器材连成了如图乙所示的电路，经分析，该电路测量误差较大，需改进.请直接在图乙上改画:①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线.‎ ‎（3）利用改进电路进行测量，并根据测量数据画出了如图丙所示的U-I图线，由图线可得待测电阻Rx=____Ω.(保留三位有效数字) ‎ ‎【答案】 (1). 进行欧姆调零(将两只表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在面板右端“0 Ω”刻度处) 490（480-500） (2). (3). 500‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查实验“伏安法测电阻”。‎ ‎【详解】（1）欧姆档测电阻，选好倍率后进行欧姆调零(将两只表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在面板右端“0 Ω”刻度处)；由图读数5.0，则 ‎（2）测得Rx约为500Ω，，即Rx为大电阻，应用电流表内接法，所以，改动如图：‎ ‎（3）U-I图线的斜率为电阻Rx的阻值，。‎ ‎16.某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”.将量角器竖直固定在铁架台上，使直径边水平，将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心O处，在铁架台上O点正下方安装光电门(图中未画出)，实验时，让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动，调整好光电门，使小球的球心刚好能通过光电门的细光束.‎ ‎（1）以下列举的物理量中，为本实验必须测量的物理量有___; ‎ A.小球的质量m B.小球的直径d C.细线的长度L D.小球的运动周期T ‎（2）图中细线与竖直方向的初始偏角为______; ‎ ‎（3）实验时，将小球拉开，使细线与竖直方向偏开一定的角度θ，将小球由静止释放，测出小球通过光电门的时间t，则小球通过最低点时的速度为______;如果这一过程中小球的机械能守恒，则题中各物理量应遵循的表达式为_____________; ‎ ‎（4）多次实验，由实验数据作出了-cos θ图线，则实验所得的图线应该是_____. ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 32.3°(32.0°~32.8°) ‎ ‎ (3). ＝g(l+)(1-cos θ) (4). C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查实验“验证机械能守恒定律”。‎ ‎【详解】（1）本实验验证机械能守恒的关系式如下：‎ 联立可得：‎ 所以本实验必须测量的物理量有绳长L，小球直径d，故选BC。‎ ‎（2）由题图读数可知，图中细线与竖直方向的初始偏角为32.3°。‎ ‎（3）小球直径为d，通过光电门的时间为t，所以通过光电门时的速度为 ；应遵循的表达式为：‎ ‎（4）由关系式：‎ 可得：‎ 图线是一条倾斜的直线，斜率为负，截距为正，故选C。‎ 四、计算题 ‎17.空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，气体分子可能破碎，出现可以自由移动的电荷而使空气击穿.为研究这一现象，实验小组的同学将一对平行金属板水平固定，它们间的距离调整到2.0 cm后，逐步增大板间的直流电压，当电压升为4.8×104 V时两板间就观察到放电现象，如图所示.然后，他们将板间电压调为20 V继续进行实验.将带电量为-3.2×10-5 C的液滴A由上板附近静止释放，液滴A最终打在下极板上;将另一液滴B滴入板间后，液滴B恰好能悬浮在板间.取重力加速度g=10 m/s2.‎ ‎（1）这次实验中空气击穿时的电场强度是多大?‎ ‎（2）电场对液滴A所做的功;‎ ‎（3）液滴B的比荷为多少?‎ ‎【答案】（1）2.4×106 V/m. （2）6.4×10-4 J （3）1.0×10-2 C/kg ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查匀强电场场强与电压的关系以及电场力做功与电势差的关系。‎ ‎【详解】（1）当电压升为4.8×104 V时，空气被击穿，由：‎ 解得电场强度为2.4×106 V/m ‎（2）板间电压调为20 V时，由图可知，上极板带负电，下极板带正电，上下极板电势差为U1=-20V，电场对液滴A做功为：‎ ‎（3）液滴B滴入板间后，恰好能悬浮在板间，则 此时电场强度为：‎ 联立可得：‎ 解得 ‎18.“高手在民间”.在一次服务行业的技能大赛中，某参赛选手能在最短时间内将手中的十只盘子等间距地分发到餐桌周边，荣获比赛的一等奖.如图所示，放在水平地面上的餐桌高为0.8 m，图中的盘子为该选手抛出的一只盘子，盘子在桌面上沿直径由O点滑行0.9 m后，停在距离桌边0.1 m处的A点，已知这种盘子与桌面间的动摩擦因数为0.5，忽略盘子的大小和空气的阻力，取重力加速度g=10 m/s2.求:‎ ‎（1）该盘子刚落到O点时，水平初速度v0的大小;‎ ‎（2）该选手在一次练习过程中，盘子沿桌面直径方向以水平初速度v0落在桌面上的O'点，但O'点较O点前移了0.2 m，求盘子落地点距桌边的水平距离;‎ ‎（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，盘子的水平初速度v1的大小.‎ ‎【答案】（1）3 m/s. （2）0.4 m （3） m/s.‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查匀变速直线运动规律应用和平抛运动规律应用。‎ ‎【详解】（1）该盘子落到O后，以水平初速度v0做匀减速直线运动，依题意：‎ 滑行过程受摩擦力作用：‎ 解得 ‎（2）仍然以水平初速度v0做匀减速直线运动，但O'点较O点前移了0.2 m，即滑行0.8m后以速度v平抛出去：‎ 解得：‎ 由自由落体运动规律：‎ 联立解得水平位移 ‎（3）为使盘子能沿桌面直径方向从O'点滑停到A点，即水平滑行0.7m后停下：‎ 解得 ‎19.如图所示，固定的光滑绝缘斜面的倾角为θ=37°，斜面长为0.24 m，处在大小为E=1.2×103 V/m的水平向右的匀强电场中，一个质量为m=1.6×10-2 kg的带电滑块从斜面顶端由静止释放后，刚好能处于静止状态.(取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8).求:‎ ‎（1）滑块的带电量q;‎ ‎（2）若仅将电场反向，求滑块滑至底端时的速度大小v;‎ ‎（3）电场反向后，仅调整电场强度大小，求滑块沿斜面滑行过程中，机械能增量的最大值ΔE.‎ ‎【答案】（1）-1.0×10-4 C. （2）2.4 m/s （3）0.04096 J ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查电场力做功与守恒的综合。‎ ‎【详解】（1）刚好能处于静止状态，受力平衡：‎ 解得电荷量大小为：‎ 由于电场力方向与电场方向相反，所以带负电，即带电量为-1.0×10-4 C；‎ ‎（2）若仅将电场反向，电场力向右，滑到底端过程中，由动能定理：‎ 解得 ‎（3）要保证沿斜面向下运动的电场力最大时，电场力与重力的合力沿斜面向下，即：‎ 机械能增量即为电场力做功，即：‎ 解得