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2020届江苏省宿迁市沭阳县高三(下)5月联考物理试卷
一、单选题
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1. 难度:简单

如图所示,三根通电长直导线PQR均垂直纸面放置,ab为直导线PQ连线的中垂线,PQ中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里,R中电流的方向垂直纸面向外,则R受到的磁场力可能是(  )

A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

 

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2. 难度:中等

在升降机底部安装一个加速度传感器,其上放置了一个质量为m小物块,如图甲所示。升降机从t=0时刻开始竖直向上运动,加速度传感器显示加速度a随时间t变化如图乙所示。取竖直向上为正方向,重力加速度为g,以下判断正确的是(  )

A.02t0时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态

B.t03t0时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态

C.t=t0时刻,物块所受的支持力大小为mg

D.t=3t0时刻,物块所受的支持力大小为2mg

 

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3. 难度:中等

如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图,且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,则质点从A点运动到E点的过程中,下列说法中正确的是(  )

A.质点经过C点的速率比D点的大

B.质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°

C.质点经过D点时的加速度比B点的大

D.质点从BE的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小

 

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4. 难度:中等

如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时,流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图像。根据这一特性,某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示,T为一自耦式变压器。下列说法正确的是(  )

A.在其他条件不变的情况下,如果光照变强,则灯泡的亮度减小

B.在其他条件不变的情况下,如果光照变强,则灯泡的亮度增加

C.在其他条件不变的情况下,将自耦式变压器的滑片P适当下滑,则灯泡的亮度增加

D.在其他条件不变的情况下,适当增大滑动变阻器R1的阻值,则灯泡的亮度增加

 

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5. 难度:中等

目前,我国正在大力推行系统,是全自动电子收费系统,车辆通过收费站时无须停车,这种收费系统每车收费耗时不到两秒,其收费通道的通行能力是人工收费通道的510倍,如图甲所示,在收费站自动栏杆前,后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈,两线圈各自接入相同的电路,如图乙所示,电路端与电压有效值恒定的交变电源连接,回路中流过交变电流,当汽车接近或远离线圈时,线圈的自感系数发生变化,线圈对交变电流的阻碍作用发生变化,使得定值电阻两端电压就会有所变化,这一变化的电压输入控制系统,控制系统就能做出抬杆或落杆的动作,下列说法正确的是  

A.汽车接近线圈时,两端电压升高

B.汽车离开线圈时,两端电压升高

C.汽车接近线圈时,两端电压升高

D.汽车离开线圈时,两端电压降低

 

二、多选题
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6. 难度:困难

如图所示,正方体空心框架ABCDA1B1C1D1下表面在水平地面上,将可视为质点的小球从顶点ABAD所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出,落点都在平面内(包括边界)。不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是(  )

A.小球初速度的最小值与最大值之比是12

B.落在C1点的小球,运动时间最长

C.落在B1D1线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是12

D.轨迹与AC1线段相交的小球,在交点处的速度方向都相同

 

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7. 难度:中等

静电场在x轴上的场强Ex的变化关系如图所示,x轴正向为场强的正方向,带负电的小球Ax3位置处由静止释放且仅受电场力作用.若仅考虑小球Ax1位置与x3位置间的运动,则小球(   

A.x1位置动能最小

B.x3位置与x1位置加速度大小相同

C.在原点O位置电势能小于在x2位置电势能

D.在原点O位置电势能小于在x1位置电势能

 

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8. 难度:中等

如图所示,叠放在水平转台上的小物体ABC能随转台一起以角速度ω匀速转动,ABC的质量分别为3m2mmABB与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μBC离转台中心的距离分别为r1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法正确的是(  )

A.BA的摩擦力一定为3μmg

B.AB间的摩擦力大于C与转台间的摩擦力

C.转台的角速度一定满足ω

D.转台的角速度一定满足ω

 

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9. 难度:中等

如图所示,航天器和卫星分别在同一平面内的12轨道上绕地球做匀速圆周运动,其半径分别为r2r,速率分别为v1v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动,其轨迹与轨道2交于B点,经过B点时速率和加速度分别为v4a1,卫星通过B点时加速度为a2。已知地球的质量为M,质量为m的物体离地球中心距离为r时,系统的引力势能为(取物体离地球无穷远处引力势能为零),物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是(  )

A.

B.

C.

D.若航天器质量为m0,由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为

 

三、实验题
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10. 难度:中等

某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。实验时,把数据记录在表格中,数据是按加速度大小排列的,第8组数据中小车质量和加速度数据漏记:

组号

F/N

m/kg

am/s

1

0.29

0.86

0.34

2

0.14

0.36

0.39

3

0.29

0.61

0.48

4

0.19

0.36

0.53

5

0.24

0.36

0.67

6

0.29

0.41

0.71

7

0.29

0.36

0.81

8

0.29

 

 

9

0.34

0.36

0.94

 

(1)该同学又找到了第8组数据对应的纸带以及小车质量,纸带如图乙所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出来的点未画出。请你帮助该同学求出第8组中的加速度a=_____m/s2

(2)如果要研究加速度与力的关系,需取表格中_____组数据(填组号),做aF图像;如果要研究加速度与质量的关系,需取表格中_____组数据(填组号),做am图像。这种研究方法叫做_____法;

(3)做出am图像如图丙所示,由图像_____(填可以不可以)判断am成反比。

(4)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律:

对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_____

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____

A.OAADEG的长度    B.OCBCCD的长度

C.BDCFEG的长度    D.ACBDEG的长度

 

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11. 难度:中等

如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图.其中包括电源E,开关S1S2,电阻箱R,电流表A,保护电阻Rx.该同学进行了如下实验步骤:

(1)将电阻箱的阻值调到合适的数值,闭合S1S2,读出电流表示数为I,电阻箱读数为9.5 Ω,断开S2,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为I,此时电阻箱读数为4.5Ω.则保护电阻的阻值Rx________Ω.(结果保留两位有效数字)

(2)S2断开,S1闭合,调节R,得到多组RI的数值,并画出图象,如图所示,由图象可得,电源电动势E________V,内阻r________Ω.(结果保留两位有效数字)

(3)本实验中,内阻的测量值________(填大于小于)真实值,原因是_____________

 

四、单选题
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12. 难度:中等

用图1装置研究光电效应,分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2abc三条光电流IAK间的电压UAK的关系曲线,则下列说法正确的是(  )

A.开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B.b光的光子能量大于a光的光子能量

C.a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D.b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能

 

五、填空题
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13. 难度:简单

氘核和氚核聚变的核反应方程为的比结合能是2.78MeV的比结合能是1.09MeV的比结合能是7.03MeV,则该核反应_____(选填吸收释放)了_____MeV能量。

 

六、解答题
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14. 难度:中等

大小相同的AB两球在光滑水平地面上沿一直线相向而行,A质量为5kg,速度大小为10m/sB质量为2 kg,速度大小为5m/s,两球碰撞后,A沿原方向运动,速度大小为4m/s.求:

①两球碰撞后,B的速度大小

AB的冲量大小

 

七、单选题
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15. 难度:简单

氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知(  )

A.同一温度下,氧气分子呈现中间多,两头少的分布规律

B.两种状态氧气分子的平均动能相等

C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.状态的温度比状态的温度高

 

八、填空题
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16. 难度:中等

如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①②③到达状态d。过程①中气体_____(选填放出吸收)了热量。在③状态变化过程中,lmol该气体在c状态时的体积为10L,在d状态时压强为c状态时压强的,求该气体在d状态时每立方米所含分子数_____。(已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol1,结果保留一位有效数字)

 

九、解答题
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17. 难度:中等

如图所示,两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒AB套在一起,底部到顶部的高度为18cm,两者横截面积相等,光滑接触且不漏气.将A用绳系于天花板上,用一块绝热板托住B,使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同,均为1.0×105Pa,然后缓慢松开绝热板,让B下沉,当B下沉了2cm时,停止下沉并处于静止状态.求:

(1)此时金属筒内气体的压强.

(2)若当时的温度为27℃,欲使下沉后的套筒恢复到原来位置,应将气体的温度变为多少℃

 

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18. 难度:简单

在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积。螺线管导线电阻。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求:

(1)螺线管中产生的感应电动势;

(2)闭合,电路中的电流稳定后,电阻的电功率;

(3)断开后,流经的电荷量。

 

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19. 难度:困难

如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m,电荷量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图所示。小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零)。已知A、B间距离为2R,重力加速度为g。在上述运动过程中,求

(1)小球在电场中受到的电场力大小;

(2) 小球过B点时对圆轨道的压力大小

(3)小球在圆轨道上运动时的最大速率。

 

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20. 难度:中等

如图所示为质谱仪的构造原理图,它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。现让待测的不同带电粒子经加速后进入速度选择器,速度选择器的平行金属板之间有相互正交的匀强磁场和匀强电场(图中未画出),磁感应强度为B,电场强度为E。金属板靠近平板S,在平板S上有可让粒子通过的狭缝P,带电粒子经过速度选择器后,立即从P点沿垂直平板S且垂直于磁场方向的速度进入磁感应强度为B0、并以平板S为边界的有界匀强磁场中,在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上,底片厚度可忽略不计,且与平板S重合。根据粒子打在底片上的位置,便可以对它的比荷(电荷量与质量之比)情况进行分析。在下面的讨论中,磁感应强度为B0的匀强磁场区域足够大,空气阻力、带电粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。

1)若某带电粒子打在底片上的A点,测得PA之间的距离为x,求该粒子的比荷

2)若有两种质量不同的正一价离子,质量分别为m1m2,它们经速度选择器和匀强磁场后,分别打在底片上的A1A2两点,测得PA2的距离与A1A2的距离相等,求这两种离子的质量之比

3)若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子(所带电荷量为e),它们分别打在照相底片上相距为d的两点;

①为了便于观测,希望d的数值大一些为宜。试分析说明为了便于观测,应如何改变匀强磁场磁感应强度B0的大小;

②研究小组的同学对上述B0影响d的问题进行了深入的研究。为了直观,他们以d为纵坐标、以为横坐标,画出了d变化的关系图像,该图像为一条过原点的直线。测得该直线的斜率为k,求这两种同位素离子的质量之差Δm

 

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