广东省深圳市高级中学2020届高三上学期理综（五）物理试题
2020届深圳市高级中学理科综合考试五（物理）
1.如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的可能措施有（ ）
A. 加大照射光的强度
B. 换用频率高的光照射
C. 将P向a滑动
D. 将电源正、负极对调
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，电表没有偏转，是由于没有发生光电效应，发生光电效应的条件：γ＞γ0，增加入射光的强度不能使电流计G的指针发生偏转，故A错误；换用频率高的光照射，从而可能发生光电效应，导致电流表指针会发生偏转，故B正确。当没有发生光电效应时，P向a滑动，减小电压，更不会形成电流，故C错误；电源正负极对调，若能发生光电效应，则出来的电子反而做减速运动，更不可能形成光电流。故D错误。故选B。
2.如图所示，用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用,对这两个作用力的方向判断完全正确的是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
绳子只能产生拉力，拉力的方向沿着绳子收缩的方向，杆对手心的弹力方向与手心形变的方向相同，D对；
3.如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是
A. 手掌对苹果的摩擦力越来越大
B. 苹果先处于超重状态后处于失重状态
C. 手掌对苹果的支持力越来越小
D. 苹果所受的合外力越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】A．因为做匀速圆周运动，所以从c到d
的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向上的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知摩擦力越来越大，所以A正确.
B．苹果做匀速圆周运动，从c到d的过程中,加速度在竖直方向上有向下的加速度,可以知道苹果处于失重状态，故B错误.
C．从c到d的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向上的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可以知道支持力越来越大，故C错误.
D．苹果做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，故D错误.
4.如图所示，A、B两个平台水平距离为7.5 m，某同学先用一个小球从A平台边缘以的速度水平抛出，结果小球落在了B平台左侧下方6.25 m处。重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力，要使小球从A平台边缘水平抛出能落到B平台上，则从A平台边缘水平抛出小球的速度至少为（ ）
A. 6 m/s
B. 7.5 m/s
C. 9 m/s
D. 11.25 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】由平抛运动的规律可知：x=v01t1；h+6.25=gt12；当小球恰能落到平台B上时：x=v02t2；h=gt22；联立解得：v02=7.5m/s；故选B.
5.如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应为（ ）
A. 3μmg
B. 4μmg
C. 5μmg
D. 6μmg
【答案】D
【解析】
当纸板相对砝码运动时，设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：
f1=μ•2mg=2ma1
得：
F-f1-f2=m2a2
发生相对运动需要纸板的加速度大于砝码的加速度，即：a2＞a1
所以：F=f1+f2+m2a2＞f1+f2+m2a1=μ•2mg+μ•3mg+μmg=6μmg
即：F＞6μmg，故选：D.
点睛：本题考查了连接体的运动，隔离物体受力分析，根据牛顿第二定律求得加速度，找出使纸板相对砝码运动的临界条件即可判断，难度较大。
6.2018年7月27日出现了“火星冲日”的天文奇观，火星离地球最近最亮。当地球位于太阳和火星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“火星冲日”。火星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑火星与地球的自转，且假设火星和地球的轨道平面在同一个平面上，相关数据见下表。则根据提供的数据可知
质量
半径
与太阳间距离
地球
m
R
r
火星
约0.1m
约0.5R
约1.5r
A. 在火星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s
B. 理论上计算可知下一次“火星冲日”的时间大约在2020年9月份
C. 火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为2:5
D. 火星运行的加速度比地球运行的加速度大
【答案】BC
【解析】
【详解】根据，解得 ，则，则v火
>m”的实验小组是_____________。 （填“甲”“乙”“丙”“丁”）
（3）实验时各组同学的操作均完全正确，甲、乙、丙三组同学作出的a-F图线如图己所示（乙组同学所用F为传感器读数，丙组同学所用F为弹簧测力计示数），则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是_____________。（填“A”“B”“C”）
（4）实验时丁组同学操作的小车加速下滑受到的合力F=___________，该组同学在保持小车质量不变的情况下，通过调整改变小车所受合力，多次实验，由实验数据作出的a-F图线如图庚所示，则小车质量为
__________kg。
【答案】 (1). 甲乙丙 (2). 甲 (3). CBA (4). mg (5). 2
【解析】
（1）本实验探究当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力的关系，所以三个实验小组都需要平衡摩擦力，即甲乙丙都需要平衡摩擦力，
（2）乙和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以乙丙两组不需要满足M＞＞m，而甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M＞＞m，
（3）甲组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足M≥m，随着m的增大，不满足M＞＞m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C，
根据装置可知，乙图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，丙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，乙组的加速度大，所以乙组对应B，丙组对应A，
（4）平衡摩擦力后，小车加速下滑时受到的合力F=mg；由牛顿第二定律得：a=F，
由图2（C）所示的a﹣F图线可知：图象斜率：k=，则小车的质量：M==2kg．
11.近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过．若某车减速前的速度为v0＝20m/s，靠近站口时以大小为a1＝5 m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt＝8 m/s，然后立即以a2＝4 m/s2的匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)．试问：
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？
(3)在(1)(2)问题中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？
【答案】（1）33.6m （2）5.4s （3）1.62s
【解析】
【详解】（1）设该车初速度方向为正方向,该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站x1处开始制动，则有：vt2－v02＝- 2a1x1 ①
解得：x1＝33.6 m. ②
该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1和x2，时间为t1和t2，则
减速阶段：vt＝v0 - a1t1 ③
解得：t1＝2.4 s ④
加速阶段：t2＝＝3 s ⑤
则加速和减速的总时间为：t＝t1＋t2＝5.4 s. ⑥
（3）在加速阶段：x2＝t2＝42 m ⑦
则总位移：x＝x1＋x2＝75.6 m ⑧
若不减速所需要时间：t′＝＝3.78 s ⑨
车因减速和加速过站而耽误的时间：Δt＝t－t′＝1.62 s. ⑩
【点睛】此题运动的过程复杂，轿车经历减速、加速，加速度、位移、时间等都不一样．分析这样的问题时，要能在草稿子上画一画运动的过程图，找出空间关系，有助于解题．
12.如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点后进入固定在竖直平面内圆形光滑轨道，通过轨道最高点P后又进入水平轨道CD上。已知赛车在水平轨道AB部分和CD部分运动时受到阻力恒为车重的0.5倍，即k=Ff/mg=0.5，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2。某次比赛，要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短。在此条件下，求：
（1）小车在CD轨道上运动的最短路程；
（2）赛车电动机工作的时间。
【答案】（1）2.5m （2）4.5s
【解析】
【详解】（1）要求赛车在运动过程中既不能脱离轨道，又在CD轨道上运动的路程最短，则小车经过圆轨道P点时速度最小，此时赛车对轨道的压力为零，重力提供向心力：
由机械能守恒定律可得：
由上述两式联立代入数据可得：vC=5m/s
设小车在CD轨道上运动的最短路程为x，由动能定理可得：
代入数据可得：x =2.5m
（2）由于竖直圆轨道光滑，由机械能守恒定律可知：vB =vC =5m/s
从A点到B点运动过程中，由动能定理可得：
代入数据可得：t = 4.5s
【点睛】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．
13.如图所示，粗糙水平面上静止放着相距的两块要同的长木板A、B，每块木板长均为L，与地面的动摩擦因数。一可视为质点的物块C以的初速度水平向右滑上木板A的左端，C的质量为每块木板质量2倍，C与木板的动摩擦因数。若A、B碰后速度相同但不粘连，碰撞时间极短，且A和B碰撞时C恰好运动到A的最右端，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)木板A与木板B相碰前瞬间的速度v1；
(2)木板A的长度L；
(3)木板A、B最终停下时，两者间的距离。
【答案】（1）2m/s（2）5m（3）15m
【解析】
【详解】(1)设A、B的质量均为m， C、A 相互作用的过程中，对A由牛顿第二定律有：
代入数据解得：
A运动位移d与B发生碰撞，则有：
代入数据解得：
木板A与B相碰前瞬间的速度：
(2)C、A相互作用过程中，对C：
代入数据解得：
C发生的位移为：
代入数据解得：
木板A的长度：
(3)碰前C的速度为：
A和B碰撞过程中动量守恒有：
代入数据解得：
A和B分离后，A板做匀减速运动有：
解得：
A从分离到停下发生位移为：
B板以的加速度做匀加速运动直到与C同速，设此过程经历时间为，有：
解得：
此过程B板的位移：
此后B和C一起以加速度做匀减速运动直到时停下，发生位移为：
木板A、B最终停下时，两者间的距离：
答：(1)木板A与木板B相碰前瞬间的速度；
(2)木板A的长度；
(3)木板A、B最终停下时，两者间的距离。
