2020-2021学年浙江省“温州八校”高三返校联考物理试卷(解析版).doc

2020-2021学年浙江省“温州八校”高三返校联考物理试卷（解析版）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1. （知识点：功能关系,对单物体(质点)的应用,全电路欧姆定律,法拉第电磁感应定律,磁场对电流的作用）如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成。

PG右侧部分单位长度电阻为r0，且PQ=QH=GH=L。

PG左侧导轨与导体棒电阻均不计。

整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B。

质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速。

（1）求当导体棒匀速运动时回路中的电流；（2）若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1，试计算此时导体棒加速度；（3）若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v2，试计算整个过程回路中产生的焦耳热。

【答案】（1）（2），方向水平向左（3）Q＝F（L＋d）－【解析】试题分析：(1)导体棒匀速，则：F＝F安（1分）根据安培力公式F安＝ILB （1分）解得：（1分）(2)导体棒进入PQ右侧后，回路中电阻减小，电流增大，导体棒做减速运动。

（1分）设导体棒的加速度为a，则： F安－F ＝ma（1分）F安＝ILB评卷人得分根据闭合电路欧姆定律有：I＝（1分）根据法拉第电磁感应定律有：E＝BLv1（1分）解得：（1分），方向水平向左（1分）(3)对导体棒整个运动过程应用功能关系，有：F（L＋d）＝＋Q（2分）解得：Q＝F（L＋d）－（1分）考点：本题考查了电磁感应定律、牛顿第二定律、功能关系、欧姆定律.“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成，其原理可简化如下：如图甲所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，电势为φ1，内圆弧面CD的半径为L/2，电势为φ2。

足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN板的距离OP为L。

假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，它们能均匀地吸附到AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。

（1）求粒子到达O点时速度的大小：（2）如图乙所示，在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场，圆心为O，半径为L磁场方向垂直纸面向内，则发现从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上（不考虑过边界ACDB的粒子再次返回），求所加磁感应强度的大小；（3）随着所加磁场大小的变化，试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系。

【答案】（1）（2）（3）磁感应强度增大，收集效率变小【解析】试题分析：（1）带电粒子在电场中加速时，电场力做功，得：qU＝（2分）U=φ1-φ2（1分）所以：（1分）（2）从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上，则刚好不能打到MN上的粒子从磁场中出来后速度的方向与MN平行，则入射的方向与AB之间的夹角是60°，在磁场中运动的轨迹如图甲，轨迹圆心角θ=600。

（1分）根据几何关系，粒子圆周运动的半径：r=L（1分）由洛伦兹力提供向心力得：qvB＝（1分）联合解得：（1分）（3）磁感应强度增大，则粒子在磁场中运动的轨道半径减小，由几何关系知，收集效率变小．（1分）设粒子在磁声中运动圆弧对应的圆心角为α，如图乙由几何关系可知，（1分）收集板MN上的收集效率（1分）当时，收集效率（1分）考点：本题考查了带电粒子在电场中的加速和磁场中的偏转如图所示，质量为m的小球从A点水平抛出，抛出点距离地面高度为H，不计与空气的摩擦阻力，重力加速度为g。

在无风情况下小球的落地点B到抛出点的水平距离为L；当有恒定的水平风力F时，小球仍以原初速度抛出，落地点C到抛出点的水平距离为3L/4，求：（1）小球初速度的大小；（2）水平风力F的大小；【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）无风时，小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有水平方向：L=v0t（1分）竖直方向：H=（1分）得 t=（1分）解得，初速度v0=L（1分）（2）有水平风力后，小球在水平方向上做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，小球运动的时间不变。

则（2分）又F=ma （1分）t=联立以上三式得:F=（1分）考点：本题考查了平抛运动、匀变速直线运动、牛顿第二定律.在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态。

实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法不正确的是A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【答案】D【解析】试题分析：在整个过程中，滑块受到水平向右的摩擦力f与水平向左的传感器的拉力F，滑块始终静止，处于平衡状态，由平衡条件得：则f=F；小车与滑块的摩擦力f与滑块对小车的摩擦力f′是作用力与反作用力，由牛顿第三定律得：f′=f，则f′=F；A、t=0时，没有向桶中倒沙，G空沙桶=F，由图乙所示图象可知，G空沙桶=F=2N，故A正确；B、当小车运动时，滑块与小车间的摩擦力是滑动摩擦力，由图乙所示图象可知，f=F′=3N，故B正确；C、当小车由静止刚好开始运动时，滑块与小车间的摩擦力是最大静摩擦力，由图乙所示图象可知，滑块与小车间的最大静摩擦力fmax=F″=3.5N，故C正确；D、由图象我们只能知道50s后小车受到的滑动摩擦力是3N，恒定不变，并不知道沙桶对小车的拉力是多少，不知小车所受合力是多少，无法判断小车的运动状态，小车可能做匀速直线运动，也可能做加速直线运动，故D错误；本题选错误的故选D．考点：本题考查了共点力的平衡、摩擦力.利用下图装置可以做力学中的许多实验，（1）以下说法正确的是_________________ ________________________________ ___。

A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行C．用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量（2）本装置中要用到打点计时器，如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是_________________________________ __________________。

A．交流220V B．直流220VC．交流4 - 6V D．直流4 - 6V（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。

已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为_________________ _______________ __________________ m/s。

（结果保留2位有效数字）【答案】(1) BD（2）A（3）0.51 ~ 0.53【解析】试题分析：(1) A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误．B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，保持小车的加速度不变，故B正确．C、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即mgsinθ=μmgcosθ，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故C错误．D、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有mg=（m+M）a解得：，以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=，显然要有F=mg必有m+M=M，故有l（1）开关闭合前变阻器的滑片应置于_________________________________ __________________端（填“左”或“右”）（2）测得小灯泡两端电压为0.10V时电流为0.10A，电压为0.50V时电流为0.18A，那么当电压表的指针如图乙所示时，电压值为_________________________________ __________________V，试分析此时电流_________________________________ __________________0.14A（填“一定等于”、“一定大于”、“可能大于”或“可能小于”）。

【答案】（1）右；（2）0.29 ~ 0.31V，一定大于【解析】试题分析：（1）为避免接错线路，造成电流过大，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即右端．（2）由图知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为0.30V；当小灯泡的电压逐渐增大，即温度逐渐升高时，电阻增大，小灯泡两端电压为0.10V时电流为0.10A，电压为0.50V时电流为0.18A，所以电压为0.30V时电流一定大于0.14A．考点：本题考查了描绘小灯泡的伏安特性曲线.如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成α角，船相对于静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸。

现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是A．减小α角，增大船速v B．增大α角，增大船速vC．减小α角，保持船速v不变D．增大α角，保持船速v不变【答案】B【解析】试题分析：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出到达对岸沿水流方向上的位移以及时间．由题意可知，船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，则如图所示，可知，故B正确，A、C、D错误。

考点：本题考查了运动的合成和分解带有等量异种电荷的一对平行金属板，上极板带正电荷。