2020届高三摸底考试物理试卷 2020.08.16
考试时间：90分钟；分值120分 第I 卷(选择题，共40分)
一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在下列各题的四个选项中有的只有一 个选项是符合题目要求的，有的有多个正确选项。全部选对的得 4分，选不全的得
2分，有选错或不答的得0分。
1.物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力 F ，A 中 F 垂直于斜面向上。B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施 力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是：
2 .两刚性球a 和b 的质量分别为ma 和mb 直径分别为da 和db (da>db)。将a 、b 球依次放入一竖直放置的平底圆筒内， 如图所示。设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的 压力大小分别为f1和f2，筒底所受的压力大小为F 。已知重力加速度大小为g 。若 3.
两物体甲和
乙在同一直线上运动， 它们在0?0.4s 时间内的v —t 图象如图所示。 若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间
t1分别为:
A. 3 和 0.30s
3
所有接触都是光滑的，贝U: A. F = (ma+ mb g f1 =f2 B. F = (ma+ mb g
f1 工f2
C. mag < F < (ma+ mb g
f1 = f2
D. mag < F < (ma+ mb g
f1 工 f2
t/s
A
B C D
v/ms -1
4 3 2 1
乙
甲
t 1
0.40
B. 3 和 0.30s
C. 3 和 o.28s
D. 3 和 0.28s
4.
如图所示，以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有
2 s 将熄灭，此时
汽车距离停车线18m 该车加速时最大加速度大小为 2 m/s2，减速时最大加速度大 小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s ，
C. 如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D. 如果距停车线5m 处减速，汽车能停在停车线处
5. 近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为 T1和T2,设在卫星1、 卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为
g1、g2,贝U ：
4/3
4/3
91
T L
91
T 2 A.
g 2
B.
92
T 1
91
2
T L
91
T 2 C.
92 T 2
D.
92
T 1
6. 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动， 合外力方向不变，大小随时间的 变化如图所示。设该物体在to 和2to 时刻相对于出发点的位移分别是X1和X 2，速度分
F 列说法中正确的有：
A. 如果立即做匀加速运动, 停车线
B. 如果立即做匀加速运动, 车一定超速
在绿灯熄灭前汽车可能通过 在绿灯熄灭前通过停车线汽 停 |
7.某静电场的电场线分布如图所示，图中 P 、Q 两点的 电场强度的大小分别为EP 和 EQ 电势分别为UP 和UQ
则：
A. EP > EQ UP > UQ C. EP< EQ UP > UQ
8. 如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接 地。一带电油滴位于容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极 板竖直向上移动一小段距离： A. 带点油滴将沿竖直方向向上运动 B. P 点的电势将降低 C. 带点油滴的电势能将减
少
D. 若电容器的电容减小，贝U 极板带电量将增大
9.
如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R,质量不能忽略的
金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个 装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力 F 作用下加
速上升的一段时间内，力 于：
A.棒的机械能增加量 B ?棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R 上放出的热量
10. 质量为M 的物块以速度V 运动，与质量为m 的静止物块发生正碰，碰撞后两者
别是
V1
和
V2
，合外力从开始至to 时刻做的功是
W1
，从to
至
2t0
时刻做的功是W ，则:
A.
x
2
5x-| v 2 3V |
B x , 9x 2 v 2 5v 1
C x ? 5X 1
8A/1
D v 2 3v 1 W 2 9W
F
1 L
2Fo ----------- 1 --------- 1
I
I
I
I
I
I p I
I
h
i
Fo
1
I
I
I
I
I !
---- : -- : ---
t o
2t o
B. EP > EQ UP< UQ D. EP < EQ UP< UQ F 做的功与安培力做的功的代数和等
的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为:
A. 5
B. 4
C. 3
D. 2
第U卷（非选择题，共80分）
、本题共2小题，共20分；把答案写在答题纸上相应位x
X,J X
a ||d
X X|可
X X
X x X 1 X X
b 1 c
X B X X ! X X
11. （8分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abed全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R。线框绕与ed边重合的竖直固定转轴以角速度3匀速转动，线框中感应电流的有效值I = 。线框从中性面开始转n
过~2的过程中，通过导线横截面的电荷量q = 。
12. （12 分）
某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m, P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。
水平方向
图1
完成下列填（重力加速度取
（1）设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3, 从图 2 中可读出 | y1—y2 I = ________ m I y1 —y3 I = __________ m I x1 —x2 I = ________ m（保留两位小数）。
（2）若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，利用（1）中读取的数据，求小
球从P1运动到P2所用的时间为 _________________ s,小球抛出后的水平速度为
__________ m/s （均可用根号表示）。
（3）已测得小球抛出前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛出
巳E2
时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失El x 100% = % （保留两位有效数字）
2020级高三摸底考试物理试卷考试时间：90分钟；分值120分
11. I= 。q =
12.
（1） | y1 —y2 I = _________ m, I y1 —y3 | = _____________ m, | x1 —x2 |
= _________ m
（保留两位小数）。
（2）s , m/s （均可用根号表示）。
巳E2
（3）E1 x 100%= % （保留两位有效数字）
三、本题共4小题，60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位。
12. （12 分）
在2020年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅
间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g = 10m/s2 当运动员与吊椅一起正以加速度
a=1m/s2上升时，试求：（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。
13. （13分）一^车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0 = 12 m/s的速度
匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a = 2 m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落t = 3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
14. （15分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图a）;
②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为hl时，与静止的内芯碰撞（见题
24 图b）；
③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处（见题24图c）0
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g o 求：（1）外壳与碰撞后瞬间的共同速度大小；
（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；
（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。
a b c
15. （20分）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为I，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m电量为+ q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m q、I、I0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
1 一（1）求电压U的大小。（2）求
2 t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动
的半径。（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。
y
X X X X
X X X X
X X X X
Q-
2,f0t
高三物理试卷答案
2BS
11.
答案： 2R , R
12. 答案(1) 0.61 1.61
0.60
(2) 0.20 3.0
(3) 8.2 13. (10 分) 答案：440N, 275N
解析：解法一 ：(1 )设运动员受到绳向上的拉力为 F , 定滑轮的两段绳子拉力相等，吊椅受到绳的拉力也是 动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有： 2F- m 人 m 椅 g m 人 m 椅 a F 440N
由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力 F 440N
(2)设吊椅对运动员的支持力为 FN 对运动员进行受力分析如图所示，则有:
F F N -m 人 g m 人 a F N 275N
由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为 275N 14.
( 10分)设卡车的质量为M 车所受阻力与车重之比为 ；刹车前卡车牵引力的
大小为F ，
卡车刹车前后加速度的大小分别为a1和a2。重力加速度大小为g 。由牛顿第二定律 有 f 2 Mg 0 ① F
Mg Ma 1 ② Mg Ma
③
BS
a
3 Mg Ma2④
设车厢脱落后，t 3s 内卡车行驶的路程为$，末速度为Vl ，根据运动学公式有
.1.2 S | v °t
2
⑤ V 1 V o
⑥ V |
2 a ? s 2
⑦
式中，S2是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为
s
,，有
2 小
V o
2as
卡车和车厢都停下来后相距
s s
s 2 s
由①至⑨式得
带入题给数据得 s 36m
15. 解析：设外壳上升高度hl 时速度为V1,外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大 小为V2,
(1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至
h2处，应用动能定理有
1
(4mg + m)( h2 — hi) = 2(4m + m)V22,解得 V2= 2g(h2 hl);
(2)外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒，有 4mV 仁(4mg + m)V2,
5 -------------- 解得 V 仁 4 2g (h2 hl )
，
设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为 W 在此过程中，对外壳应用动能定理
s
V0 4
V o t 3a 3
2 at 2 3
1
W-4mgh 仁 2 (4m)V12,
25 h 2 9h
解得W 4 mg
（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度 h2的过程，机械能守恒，只是在外
1
损失的能量为 E 损=2 (4m)V12 - 2 (4m + m)V22,
5
联立解得E 损=4 mg(h2— h1)
电场中做匀变速曲线运动，t0时刻刚好从极板边 缘射出，
E U 。 l Eq=ma l/2=at02/2
壳和内芯碰撞过程有能量损失, ml 2 qt
5
16. （12 分）答案：（1）
【解析】（1） t=o 时刻进入两极板的带电粒子在
(2)
R 5ml 沁(3)
m
t ----------- imin
2qB
在y 轴负方向偏移的距离为1/2，则有
U °
联立以上三式，解得两极板间偏转电压为 ml 2 qt0
④。
（2）t0/2时刻进入两极板的带电粒子，前t0/2 时间在电场中偏转，后t0/2时间
两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。 带电粒子沿x 轴方向的分速度大小为v0=l/t0
带电粒子离开电场时沿y 轴负方向的分速度大小为 带电粒子离开电场时的速度大小为V Vx Vy
⑦
v
y
1 2t0⑥
2
v
【考点】带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为
R 5ml
联立③⑤⑥⑦⑧式解得
2qBto
⑨。
Bqv m — R,则有 R ⑧
(3) 2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时 沿y 轴正方向的分速度为Vy ato ⑩,
tan
设带电粒子离开电场时速度方向与 y 轴正方向的夹角为 ，则
V o V y
联立③⑤⑩式解得 4，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆
2
心角为
— 喘 一T
2
，所求最短时 间为 4 ,带电粒子在 磁场中运动的周期为
2 m
qB
，联立以上两式解得
t
min
m 2qB