湘豫名校2020届高三年级12月份联考物理
第I卷 选择题（共48分）
―、选择题（第1?8题只有一项符合题目要求，第9?12题有多项符合题目要求.） 1.下列说法符合物理学史的是
A.哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 B.牛顿提出了万有引力定律，是第一个“能称出地球质量”的人
C.伽利略对自由落体运动的研究运用了实验和逻辑推理相结合的方法 D.卡文迪许通过扭秤实验第一个测出了静电力常量
2.舰载机是航空母舰的主要作战武器.某航母上的舰载机从静止匀加速滑行起飞，只依靠自身动力以大小为a的加速度加速，需滑行距离L才能达到起飞速度；若舰载机在弹射器的推动下，只需滑行s距离就能到达同样的起飞速度，则在弹射器推动下舰载机的加速度为
A. a
aL2aLas B. C. D.2
ssL3.如图所示，O点是真空中两等量异种点电荷的连线中点，以O为圆心、环面
垂直于点电荷连线的圆环上有一点P，下列说法中正确的是
A. O点电场强度一定为零 B.P点电势一定为零
C.P、O两点电势差为零 D. P、0两点的电场强度一定相等
4.初速度不为零的质点只受到一个大小不变的力，下列说法正确的是 A.质点的位置可能保持不变B.质点的加速度一定保持不变 C.质点的动量可能保持不变D.质点的动能可能保持不变
5.如图所示，一端固定有小球的轻质细杆，可绕O点在竖直平面内转动，当杆在竖直平面内能做完整的圆周运动时，下列说法正确的是
A.小球的速度不可能为零 B.杆对小球的作用力不可能为零
C.小球的速度，杆对小球的作用力不可能同时为零 D.杆对O点的作用力不可能为零
6.如图所示，水平地面上有倾角为?、质量为m的 光滑斜面体，质量也为m的光滑直杆穿过固定的竖直滑套，杆的底端置于斜而上高为h的位置处.现将杆和斜面体由静止自由释放，至杆滑到斜面底端（杆始终保持竖直状态），对该过程下列分折中正确的是（重力加速度为g）
A.杆和斜面体组成的系统动量守恒 B.斜面体对杆的支持力不做功 C.杆与斜面体的速度大小比值为sin?
D.杆滑到斜面底端时，斜面体的速度大小为2ghcos?
7.当前有部分人对手机有依赖性，连躺着的时候也看手机.导致出现
手机砸伤眼睛的情况.若手机质量为 150 g，从离人眼约20 cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1 s，取重力加速度g=10 m/s2，则手机对眼睛的冲击力约为
A.4. 5 N B. 3 N C.1. 5 N D.0. 5 N
8.近期世界上掀起了一股火星探测热潮，不过，人类现有的探测器登陆火星后还不具备有足够的能量返回地球.探测器要脱离火星速度不能小于第二宇宙速
度，第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=2v1.已知地球和火星的质
量之比约为9：1，半径之比约为2：1 ，地球表面重力加速度为g、地球的半径为R，则火星的第二宇宙速度最接近
A.
gR2gR B. C.gR D.2gR 339.如图所示，带有竖直支柱的斜面体静止在水平地面上，光滑的小球被轻
质细线和轻弹簧系住静止于斜面体上，细线与斜面平行，弹簧处于拉伸状态，小球对斜面没有压力，现烧断细线，则细线烧断瞬时，下列说法正确的是
A.小球的加速度为零 B.小球对斜面的压力为零
C.小球的加速度方向沿弹簧轴线 D.地面对斜面体的支持力会瞬间增大
10.如图所示电路中，S为单刀双掷开关，1、2是单刀双掷开关的两个触点，C为平行板电容器.先将单
1
刀开关S与触点1连接，一段时间后减小滑动变阻器R接入电路的阻值，再过一段时间后将单刀开关与触点2连接，下列说法正确的是
A.当S与触点1连接，减小R的阻值时，电容器带电量将增多 B.当S与触点1连接，大电容器两极板间距，电容器带电量将减少 C.当S与触点2刚接通时打电流流经R
D.当S与触点2连接，减小电容器两极正对面积，电容器带电量将增加
11.质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的v—t图像如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，下列说法正确的是
mv12mv1A.全过程中汽车牵引力的最大值为B.汽车受到的阻力大小为
t1（t1v2?v1）2mv12v2mv2C.汽车的额定功率为 D.汽车的额定功率为
（t1v2?v1）t212.如图所示，一质量为3.0 kg、长度为7 m的长木板A置于光滑水平地面上，其右端有一质量为 1.0 kg
的小物块B，已知A、B间的动摩擦因数为0.4，现使A、B同时获得大小均为4. 0 m/s，方向相反的初速度，g取lO m/s2，以下分析中正确的是
A.物块B将从木板A上滑落 B.物块B加速运动时，物块A的速度大小可能为1 m/s
C.物块B加速运动时，物块A的速度大小可能为2.5m/s D.物块B向左运动的最大位移为2m
第II卷 非选择题（共62分）
二、实验题（本大题共两小题，共15分.请将答案填写在答题卷相应位置，不要求写出演算过程） 13.（5分）某同学设计了如图甲所示装置验证机械能守恒定律.实验室通过电磁铁控制，小铁球从A处自由下落，并依次经过光电门B、C，测得小球在B、C光电门中遮挡光速的时间分别为t1、t2，用刻度尺测量出B、C光电门的高度差h，查得本地重力加速度的值为g.
回答下列问题：
（1）若用螺旋测微器测小铁球直径时如图乙所示，则小铁球的直径d= mm；
（2）实验中需验证的关系式是： （用题中所给物理量表示）；
（3 ）写出一条减小实验误差的建议： .
14.（9分）某研究小组要精确测量—个只有刻度、没有刻度值的电压表的内 阻和一个失去标签的电源的电动势.
（1）第一步，先用多用电表的直流电压档粗测电源的开路电压，测得约为20V.再用“×1 k”的欧姆挡粗测电压表的电阻，指针指示如图甲所示，则应该转化为 挡，结果测得电阻约为1200Ω.
（2）第二步，研究小组设计了没有系统误差的测量方法，电路如图已所示.其中电流表量程为30mA，R1是阻值范围0~1000Ω的电阻箱，R2是阻值范围0~500Ω的滑动变阻器.
①先测电压表内阻：将开关S1、S2闭合，调节R1、R2使电流表、电压表都取得合适刻度，多次改变
2
R1、R2的值、同时保持 不变，记录R1和对应的电压表指示的格数N.根据数据作
11—图像，得到R1N一条一次函数图像，截距是b，斜率是k，那么电压表的内阻等于 ；
②再测电源电动势：断开S1、闭合S2，调节R1、R2使电流表有合适读数，再保持 不变，多次改变R1，同时记录电流表和R1读数.根据数据作
1—R1的函数图线，截距是b′，斜率是k′，那么电源的电动势等I于 .
15.（10分）如图所示，套有光滑小铁环的细线，记在固定的水平杆两端，环受到水平向左的拉力静止于杆左端正下方，此时环两侧的细线夹角为?，已知小环质量为m，重力加速度为g.（1）求水平拉力F的大小；（2）若撤去拉力F，使杆水平向右做匀加速运动，此时仍能让小环处于杆左端正下方、并与杆保持相对静止，求杆的加速度大小.
16.（11分）如图所示是工厂利用水平传送带传送小物料的装罝示意图.工作时，装置每隔相等的时间△t=0. 35 s释放规格相同的物料至传送带A 端（物料此时速度可忽略不计），物料随即被传送带送至B端并被水平抛出，落至地面后物料即被移走.已知传送带以恒定速率v=2. 0 m/s运行， A、B端距离L=1.8m，B端离地高度h=7. 2 m.物料与传送带间动摩擦因数μ=0.25.忽略空气的阻力，重力加速度g=10 m/s2.求：
（1）物料从A端运动到B端的时间；（2）当某个物料刚着地时，传送带B端右侧空中有多少个物料？
17.（12分）如图所示，半径为R的圆是圆柱形区域的横截面， 在该区域内有与圆面平行的匀强电场.在圆上a点有一粒子源能以相同的速率向圆面内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子.已知初速度方向指向圆上 b点的粒子从b点离开场区，初速度方向垂直于ab连线的粒子，经过圆心c，且知粒子经过c点时的动能与初动能之比为7 :3.不计粒子重力及粒子间的相互作用，求a、b点之间的距离L.
18.（14分）如图所示，倾角为?的轨道底端挡板上固连一轻质弹簧，弹簧另一端与质量为m 的小滑块A固连，弹簧处于原长，滑块A静止于O点.现有
与A完全相同的小滑块B沿轨道以大小v0的速度匀速下滑，并与A滑块发生碰撞，最终滑块B静止于O点上方L处.巳知A、B间的碰撞时间极短且是弹性碰撞，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.
（1）求弹簧的最大压缩量xm；（2）现将滑块B换成质量为
m的小滑块C，C以及6v0的速度匀速下滑，与A发生碰2撞并瞬间连成一个整体，若AC整体能回到O点，求AC整体第一次向上通过O点时的速度大小.
湘豫名校2020届高三年级12月份联考物理参考答案
―、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1—8题只有一项符合题目要求，第9?12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
3
题号 答案 C 1 2 B 3 C 4 D 5 C 6 D 7 A 8 B BD 9 10 BC 11 BC 12 CD 1.C 【解析】提出行星沿椭圆轨道运行的规律的是开普勒.牛顿提出了万有引力定律，但由于当时还未测定引 力常量，故不能计算出地球质量.静电力常量是库仑用扭秤实验测得.
2.B
【解析】舰载机做初速度为零的匀加速直线运动，只依靠自身动力时有v2=2aL，在弹射器推动下有v2=
2a2s，解得a2=
aL，故B选项正确. s3.C
【解析】根据电场强度叠加原理O点电场强度不为零，电势具有相对性，故P点电势的值不能确定，P、O 两点处可依据电场线的分布分析.
4.D
【解析】若质点做匀速圆周运动，则容易判断只有D选项对. 5.C
【解析】对小球，杆既可产生拉力、也可产生支持力，故小球的速度可以为零、杆的作用力也可以为零，如在 最高点，当小球的速度为零时，杆对小球的作用力大小等于小球重力.当杆对小球的作用力为零时，杆对O点 的作用力也为零.
6.D
【解析】根据杆和斜面的位移关系，可得到速度之比为tan?: 1，运用机械能守恒定律可得D选项对. 7.A
【解析】手机与眼睛作用前的速度大小v=2gh.作用时，对手机依据动量定理有：（N-mg）t=mv，可得 A选项正确.
8.B
【解析】火星上的第一宇宙速度v1=
g火R火，又有mg=
GMm9，解得g=g火，代入数据可得到B选2R4项 正确.
9.BD
【解析】细线烧断前，在沿斜面方向，弹簧弹力分量等于重力分量与细线拉力之和；在垂直斜面方向，重 力分量和弹簧弹力分量平衡.烧断纟?线瞬间，细线拉力消失，弹簧弹力和重力都不变，故在垂直斜面方向受力不变，小球对斜面压力依然为零，B选项正确；在沿斜面方向，小球合力沿斜面向上，故A、C选项错，由于小球有竖直向上的加速度分量，故整体超量，D选项正确.
10.BC
【解析】当S与触点1连接，由于电路已稳定，电容器使得电路处于开路状态，故改变电路电阻对电容器没影响；增大电容器板间距，则电容减小，由于电容器两端电压不变，故电容器所带电量减少.当S与触点2 刚接通时，电容器放电，有电流流经R，放电过程很快，随后电容器不带电，该情况下改变电容对电容器的带电量不起作用.
11.BC
【解析】汽车的牵引力先保持不变，在t1后开始减小，直至t2时刻等于汽车受到的阻力.故在0—t1时间
内做匀加速运动，可得a=
v1v，F-f=ma，m1为汽车在该时段内的合力大小，A选项错误；在t1时刻有t1t1P=Fv1，在t2时刻有P=fv2，故可得BC正确.
12.CD
【解析】假设物块B不从木板A上滑落，两者最终能达到共同速度，对A、B由动量守恒定律可得共同 速度为2 m/s，可作出两者的v—t图线，计算得相对位移为6 m，小于板长，故A错.从v—t图线可得当物块 B的速度为零时，A的速度为2. 67 m/s，之后减速至2 m/s，故B选项错，C选项正确.物块B向左运动的最 大位移出现在物块B的速度为零时，利用v2=2as，a=μg可得最大位移为2 m，故D选项对.
二、实验题（第13题6分，第14题9分，共15分）
4
13.（6分，每空2分） （1）6.860
d2d2（2）2-2=gh
2t22t1（4）换用直径更小的铁球（或多次测量取平均值.只要言之有理即可给分）
【解析】铁球经过光电门的速度为直径与遮光时间之比，然后需要计算动能变化量和势能变化量，因为动能和势能中均有质量，可以不参与计算验证.
物理试题参考答案一1 14.（9分） （1）×100（1分）
（2）①电流（或电流表示数）（2分） ②R2（2分）
k（2分） b1 （2分） k?【解析】当测电压表内阻时，可设电压表每格对应的电压为U0，由部分电路欧姆定律有：I= NU0
（
111U01U0???+） ，该式变形可得：，比照题目已知即可得到答案.
R1RVNIR1IRV11r?R2当测电源电动势时，由闭合电路欧姆定律有:E=I（R2+r+R1），该式变形可得：?R1?，比
IEE照题目已知即可得到答案.
三、计算题（本题共4小题，共47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）
15.（ 10分）
【解析】（1）当环静止时，设细线张力为T1，对小环，由平衡条件可得： 在水平方向上： F=T1sm? ① （2分） 在竖直方向上： T1+T1cos?=mg ② （2分） 由①②式T得:
F=
sin?mg
1?cos?（2）当杆向右加速时，设细线张力为T2，对小环 在水平方向上由牛顿第二定律有： T2sin?=ma ③
在竖直方向上由平衡条件可得： T2+T2cos?=mg ④ 由③④式可得： a=
sin?g
1?cos?16.（ 11分）【解析】 （1）假设物料在传送带上能加速至与传送带等速.设此过程的时间为t1、位移为s1.由牛顿运动定律和运动学方程有：
μmg=ma ① （1 分） v=at1 ② （1 分） 由①②式可得： t1=0. 8 s ③ （1分）
有：s1=
vt1 ④ （1分） 2
5
湖南省长郡中学、雅礼中学、河南省南阳一中、信阳高中等湘豫名校2020届高三12月联考物理试题及答案
