福建省宁德市福鼎慈济中学2020年高三物理模拟试题含解析

/福建省宁德市福鼎慈济中学2020年高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是

A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡

B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心

C．此时手转动塑料管的角速度ω＝

D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动参考答案：AC2.如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑平行金属导轨MN、PQ处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属导轨接触良好，在两根导轨的端点M、P之间连接一电阻；其它部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在杆ab上，使杆ab由静止开始在导轨上向右滑动，运动中杆ab始终垂直于导轨．图乙为一段时间内杆ab受到的安培力F安随时间t的变化图象．设回路中的感应电流为i，ab杆运动的速度为v，加速度为a，则图丙中各物理量随时间t的变化图象正确的是(

)

参考答案：CD3.如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球。在将整个装置匀加速上升的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内()A.小球向上做减速运动B.小球的加速度减小C.小球的速度与弹簧的形变量都要减小D.小球立即停止运动参考答案：B【详解】A．在手停止瞬间，小球依然有原来的速度，且弹力和重力都没有改变，又由于小球原来做匀加速运动，故弹力大于重力，停止后一小段时间内，小球还会向上做变加速运动．直到弹力等于重力，之后才做减速运动．故A错误．B．由于小球向上运动，形变量会减小，弹力减小，故合外力减小，加速度减小，故B正确．C．由A的分析知道，在手停止后的一段时间内弹力仍然大于重力，即合外力仍做正功，由动能定理知小球的动能会增大．速度为增大；又弹力做正功，弹性势能减小这点正确的．故C错误．D．手停住后，小球是和弹簧连接的，速度不会突变为零，故D错误．4.（单选）在学习光的色散的时候老师课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射赂一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，已知a光是红光，而b光是蓝光，下列光路图正确的是（

）参考答案：B玻璃对蓝光的折射率大于红光的折射率，光线得到玻璃砖上表面时，两束光的入射角相等，根据折射定律，得到红光的折射角大于蓝光的折射角，则a光在b光的右侧．光线经过玻璃砖上下两个表面两次折射后，出射光线与入射光线平行。故选：B5.（单选）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的-图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

①在某次实验中，得到如图乙所示纸带，A、B、C、D为四个计数点（A点为第一个计数点，以后每5个计时点取一个计数点），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，则打C点时小车的速度vc=

m/s，由纸带求得小车运动的加速度a=

m/s2（结果均保留三位有效数字）

②用如图甲装置实验，根据实验数据作出如图丙的a—F图线，从图中发现实验中存在的问题是

。参考答案：①0.742，1.22②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力的倾角太小（7.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，质点Q经过0．3s第一次到达平衡位置，则该波的传播方向为沿x轴___（填”正”“负”）方向，传播波速为______m／s，经过1．2s，质点P通过的路程为______cm。参考答案：

(1).负

(2).10

(3).8（1）此时质点P沿y轴负方向运动，由波的形成原理可知此波沿沿x轴负方向传播。（2）Q经过0．3s第一次到达平衡位置，可知波的周期为，所以波速为（3）经过1．2s，质点P通过的路程为8.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为

．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为

，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：B

，9.如图所示，垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____，线框产生的热量可能为_______。参考答案：

或10.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以D图正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。11.一质点沿Ox坐标轴运动，t＝0时位于坐标原点，质点做直线运动的v—t图像如图所示，由图像可知，在时间t＝________s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=________。参考答案：答案：2，6t－1.5t2

解析：由图像可知，在时间t＝2s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=6t－1.5t2。12.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。13.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)参考答案：．90.9r/s、1.46cm三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）。备用的仪器有：直流电源（12V）、电流传感器、电压传感器、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。（1）在方框中画出实验电路图。（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过某一数值后，其电阻迅速________（填“增大”或“减小”）；

（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V，该直流电源的内阻是________Ω。参考答案：

15.某兴趣小组利用如图a所示实验装置测重力加速度．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…．这样，就可测出n个小球下落的总时间T．（1）实验测得小球下落的高度H=1.98m，10个小球下落的总时间T=6.50s，可求出重力加速度g=

m/s2．（保留两位小数）（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，这导致重力加速度的实验测量值

．（选填偏大、偏小）．为了消除该因素对实验的影响，某同学调整小球下落的高度H多次进行实验，测量出n个小球下落的总时间T的对应值．根据测量数据H、T，做出﹣T图象如图b所示，由图象可求出该线斜率为k，则重力加速度大小为

m/s2．参考答案：解：（1）一个小球下落的时间为：t===0.65s根据自由落体运动规律H=gt2可得：g===9.37m/s2；（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，那么下落的总时间变长，根据以上公式，可知，重力加速度的实验测量值偏小，由g==，则有：H=，即=T由于图象可求出该线斜率为k，那么=k解得：g=2n2k2；故答案为：（1）9.37；（2）偏小；2n2k2【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）根据自由落体运动规律H=gt2可以求出重力加速度大小；（2）若电磁铁在每次断电一小段时间△t后磁性消失，导致下落时间变长，则由公式可知，实验测量值的变化；再由图象的斜率，结合重力加速度的表达式，即可求解．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强电场中的A、B、C三点连线组成一个直角三角形，其中A角为直角，B角等于30°，边长AB＝20cm.现将一电荷量为2×10－8C的负点电荷从A点移到B点，电场力做功6×10－6J；将另一个电荷量为1.5×10－8C的负点电荷从C点移到A点，克服电场力做功4.5×10－6J．设B点的电势为零，求：(1)A、C两点的电势；(2)匀强电场的电场强度(大小和方向).参考答案：－300V

3000V/m由得：对负点电荷从C点移到A点故对负点电荷从A点移到B点过程故知BC电势相等，BC连线即为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向电势较低的等势面可知，电场强度方向垂直BC向上，则场强大小为17.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动①求F的大小②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．参考答案：考点：动能定理；牛顿第二定律．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由动能定理可以求出动摩擦因数．（2））对物体、工件和物体整体分析，根据牛顿第二定律求解；根据平抛运动的规律和几何关系求解．解答：解：（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，由动能定理得：mgh﹣μ1mgL=0﹣0，代入数据解得：h=0.2m；（2）①设物块的加速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，由几何关系可得：cosθ=对物体，由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，对工件和物体整体，由牛顿第二定律得：F﹣μ2（M+m）g=（M+m）a，代入数据解得：F=8.5N；②物体做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，水平方向：x1=vt，x2=x1﹣Rsinθ，联立并代入数据解得：x2=0.4m；答：（1）P、C两点间的高度差是0.2m；（2）①F的大小是8.5N；②物块的落点与B点间的距离是0.4m．点评：本题考查了求高度差、求力与距离问题，物体运动过程较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，应用动能定理、牛顿第二定律、平抛运动的规律等即可正确解题，解题时要注意受力分析．18