四川省自贡市2020高考物理质量检测试题

2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．“双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。

如图所示，某一双星系统中A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（）
A．B星球的轨道半径为2
12
m
L
m m
+
B．A星球运行的周期为
12
2
()
L
L
G m m
π
+
C．A星球和B星球的线速度大小之比为m1：m2
D．若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零
2．如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为
A．8:3:5 B．5:3:8
C．15:40:24 D．24:40:15
3．2019年11月5日1时43分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第49颗北斗导航卫星，该卫星发射成功，标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）全部发射完毕。

该卫星在轨道上运动的周期与地球自转周期相同，但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角，因此该轨道也被称为倾斜同步轨道，根据以上信息请判断，下列说法中不正确的是（）
A．该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心
B．该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度
C．地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力
D．只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空
4．港珠澳大桥(Hong Kong－Zhuhai－Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。

2018年2月6日，港珠澳大桥主体完成验收，于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。

大桥设计使用寿
命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。

假设一艘质量为m 的轮船由于失控，以速度v 撞向大桥(大桥无损)，最后没有反弹而停下来，事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d 的深度，那么可以估算出船对桥的平均撞击力F ，关于F 的表达式正确的是( )
A ．22mv d
B ．2mv d
C ．
2mv d
D ．mv
5．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop （超级高铁）”。

据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：Hyperloop One 公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop ），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。

如果乘坐Hyperloop 从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop 先匀加速，达到最大速度1200 km/h 后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop 的说法正确的是（ ）
A ．加速与减速的时间不相等
B ．加速时间为10分钟
C ．加速时加速度大小为2 m/s 2
D ．如果加速度大小为10 m/s 2，题中所述运动最短需要32分钟
6．如图所示，一倾角为30°的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离d 处有一带负电的电荷量为q 、质量为m 的小物体与圆盘始终保持相对静止．整个装置放在竖直向上的匀强电场中，电场强度2mg
E q
=,则物体与盘面间的动摩擦因数至少为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 为重力加速度）( )
A 23(34)g d ω+
B ．22(31)3d g
ω
C
．23(4)3g d g ω+
D ．23(2)3g d g
ω+
7．2017年11月5日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示)，开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。

下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，正确的是（ ）
A ．火箭只受到重力和空气阻力的作用
B ．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
C ．火箭处于失重状态
D ．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落
8．甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s ，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s 和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比（ ） A ．1:2
B ．2:1
C ．2:3
D ．3:2
9．2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中，中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军，如图所示为运动员朱婷在后排强攻。

若运动员朱婷此时正在后排离球网3m 处强攻，速度方向水平。

设矩形排球场的长为2L ，宽为L(实际L 为9m)，若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m 线(即
3
L 线)中点P 的正上方高h 1处，球网高H ，对方运动员在近网处拦网，拦网高度为h 2，且有h 1>h 2 >H ，不计空气阻力。

为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，则球离开手的速度v 的最大范围是(排球压线不算犯规) （ ）
A ．
11
432()32L g L g v h H h ≤- B ．2
2
11
432()322L g L L g v h H h ⎛⎫⎛⎫<≤+ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ C ．
121
432()32L g L g v h h h <≤-
D
．22
121432()322L g L L g v h h h ⎛⎫⎛⎫⋅<≤+⋅ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭
10．2018年11月12
日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST 在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方程为：
①223112H H He X +→+②24
12H Y He X +→+，则下列表述正确的是
A ．X 是质子
B ．Y 是氚核
C ．X 与Y 是同位素
D ．①②两个核反应都属于裂变反应
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY 之间为斯密特触发器，R G 为光敏电阻，R 1为可变电阻；J 为继电器的线圈，J a 为它的常开触点。

下列说法正确的是 ( )
A ．天色变暗时，A 端输入高电平，继电器吸引J a ，路灯点亮
B ．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R 1的阻值调大些
C ．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R 1的阻值调小些
D ．二极管的作用是继电器释放J a 时提供自感电流的通路， 防止损坏集成电路
12．如图所示，一磁感强度为B 的匀强磁场垂直纸面向里，且范围足够大。

纸面上M 、N 两点之间的距离为d ，一质量为m 的带电粒子（不计重力）以水平速度v 0从M 点垂直进入磁场后会经过N 点，已知M 、N 两点连线与速度v 0的方向成30角。

以下说法正确的是（ ）
A ．粒子可能带负电
B ．粒子一定带正电，电荷量为
mv dB
C ．粒子从M 点运动到N 点的时间可能是
π3d v D ．粒子从M 点运动到N 点的时间可能是0
13π3d
v
13．2019年9月11日，《自然天文学》杂志登载了英国伦敦大学一个研究小组的报告：他们成功通过开普勒望远镜发现，一颗代号为K2-18b 的类地行星的大气中有水汽，含量可能在0.1%至50%之间。

如果K2-18b
和地球均视为均匀球体，其半径与地球半径之比为p ，其质量与地球质量之比为q ，则K2-18b 和地球（ ） A ．表面的重力加速度之比为
2
q
p B ．表面的重力加速度之比为2pq
C ．第一宇宙速度之比为
p q
D ．第一宇宙速度之比为
q p
14．如图所示，水平传送带以恒定的速度v 运动，一质量为m 的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动。

已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，则( )
A ．物块加速运动时的加速度为μg
B ．物块加速运动的时间为
2v g
C ．整个过程中，传送带对物块做的功为12
mv 2 D ．整个过程中，摩擦产生的热量为mv 2
15．如图所示，在xoy 平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy 平面向里的匀强磁场，两个相同的带正电粒子以相同的速率从x 轴上坐标（3，0）的C 点沿不同方向射入磁场，分别到达y 轴上坐标为（0，3L ）的A 点和B 点（坐标未知），到达时速度方向均垂直y 轴，不计粒子重力及其相互作用。

根据题设条件下列说法正确的是（ ）
A ．可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B ．若磁感应强度B 已知可以求出带电粒子的比荷
C ．因磁感应强度B 未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D ．可以确定B 点的位置坐标 三、实验题：共2小题
16．一个小灯泡的额定电压为2.0V 额定电流约为0.5A ，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。

A ．电源E ：电动势为3.0V ，内阻不计； B ．电压表V 1：量程为0~3V ，内阻约为1k Ω；
C．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4kΩ；
D．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；
E.电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；
F.滑动变阻器1R：最大阻值为10Ω，额定电流为0.3A；
G.滑动变阻器2R：最大阻值为15Ω，额定电流为1.0A；
H.滑动变阻器3R：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A；
L开关S，导线若干。

实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：
I0.00 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
/A
U0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 /V
(1)实验中电压表应选用__________；电流表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。

（请填写器材前对应的字母）
(2)请你不要改动已连接导线，补全图甲所示实物电路图_________。

闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处在最__________（选填“左”或“右”）端。

(3)在如图乙所示坐标系中画出小灯泡的U I-曲线________。

17．某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。

图中A为质量为M的小车，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码P的质量为m，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)在实验过程中，_______（选填“需要”或“不需要”）满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。

(2)乙图为某次实验得到的纸带，相邻计数点间还有四个计时点没有画出，已知电源的频率为f，由纸带可得小车的加速度表达式为a=__________（用x1、x2、x3、x4、f来表示）。

(3)实验完毕后，某同学发现实验时的电压小于220V，那么加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

四、解答题：本题共3题
18．如图所示，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子（重力不计）从AB边的中心O进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。

（1）若粒子的速度为v，加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向；
（2）若粒子能从BC边的中点P离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。

19．（6分）如图所示，水平桌面上竖直放置上端开口的绝热圆柱形汽缸，导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m,两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦，两活塞把汽缸内部分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体A和B。

汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T=-3℃,
气缸的截而积为S,外界大气压强为mg
S
且不变，其中g为重力加速度，现对气体B缓慢加热。

求：
①活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B的温度；
②若在活塞甲上放一个质量为m的砝码丙，继续给气体B加热，当活塞甲再次到达汽缸上端时，气体B 的温度。

20．（6分）如图所示，xOy坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x轴相切于A点，与y轴相切于C点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。

在A点放置一粒子发射源，能向x轴上方180°角的范围发射一系列的带
正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，速度大小为v=BqR
m
，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时，粒子经过x轴时，坐标为（2R，0），则匀强电场的电场强度是多少?
(2)保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时，该带电粒子从发射到达到x轴上
所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少?
(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少?
参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．B
【解析】
【详解】
由于两星球的周期相同，则它们的角速度也相同，设两星球运行的角速度为ω，根据牛顿第二定律，对A 星球有：
2
12
11
2
m m
G m r
L
ω
=
对B星球有
2
12
22
2
m m
G m r
L
ω
=
得
1221
::
r r m m
=
又
12
r r L
+=
得
2
1
12
m
r L
m m
=
+
1
2
12
m
r L
m m
=
+
故A错误；
B．根据
21211224m m G m r L T
π=
2
112
m r L m m =
+
解得周期
2T π=，
故B 正确；
C ．A 星球和B 星球的线速度大小之比
12
21
A B v r m v r m ωω== 故C 错误；
D ．O 点处的质点受到B 星球的万有引力
222
22112B Gm m Gm m
F r m L m m =
=⎛⎫
⎪+⎝⎭
受到A 星球的万有引力
112
21212A Gm m Gm m
F r m L m m =
=⎛⎫
⎪+⎝⎭
故质点受到两星球的引力之和不为零，故D 错误。

故选B 。

2．C 【解析】 【详解】
三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为： v A =v B =v C
三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据 v r
ω=
得A 、B 、C 三个齿轮转动的角速度之比为
111::15:40:24321220
= A. 8:3:5与计算结果不符，故A 错误。

B. 5:3:8与计算结果不符，故B 错误。

C. 15:40:24与计算结果相符，故C 正确。

D. 24:40:15与计算结果不符，故D 错误。

3．C 【解析】 【详解】
A ．倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动，圆心一定是地球的球心，故A 正确，不符合题意；
B ．根据万有引力提供向心力
2224πMm G m r r T
=
得
r = 因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同，故B 正确，不符合题意； C ．根据
2
Mm
F G
r = 可知，由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系，所以无法判断万有引力的关系。

故C 错误，符合题意；
D ．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，而且该卫星的周期为24h ，所以只要倾角合适，处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

4．A 【解析】 【分析】
根据动能定理进行解答。

【详解】
根据动能定理可得212Fd mv =，解得2
2mv F d
=，故选A.
5．B 【解析】 【详解】
A ．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：
∆=∆v a t
可知加速和减速所用时间相同，A 错误；
BC ．加速的时间为1t ，匀速的时间为2t ，减速的时间为1t ，由题意得：
1224060s t t +=⨯
23121260010m 2
at vt ⨯+=⨯ 11200m/s 3.6
at = 联立方程解得：
匀加速和匀减速用时：1600s=10min t =
匀速运动的时间：21200s t = 加速和减速过程中的加速度：2s 59
m/a = B 正确，C 错误；
D ．同理将上述方程中的加速度变为210m/s ，加速和减速的时间均为：
11200
1003.6s s 103
t '== 加速和减速距离均为
221111005000010()m m 2239
x at ='=⨯⨯= 匀速运动用时：
325000060010253009s s 12003
3.6
t ⨯-⨯
'== 总时间为：
1255002s 31min 3
t t '+'=≈ D 错误。

故选B 。

6．A
【解析】
【分析】
【详解】
物体以恒定角速度ω转动，所以，物体在垂直盘面方向上合外力为零，故支持力
13024N F mg mg cos mg ⎛⎫=+︒= ⎪⎝⎭
物体在盘面上的合外力即向心力
2F m d 向ω=
则最大静摩擦力至少为
2133024f F mg mg sin m d mg ω⎛⎫=++︒=+ ⎪⎝⎭
向 故物体与盘面间的动摩擦因数至少为
)
2233494N m d mg g d f F g ωω++== 故A 正确，BCD 错误.
7．B
【解析】
【详解】
A ．火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，故A 错误；
B ．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力，二者大小相等，故B 正确；
C ．火箭加速向上，故处于超重状态，故C 错误；
D ．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，故做竖直上抛运动，故D 错误。

故选B 。

8．D
【解析】
【详解】
由动量守恒定律得
112222
11m v m v m v m v ''-=- 解得
122211m v v m v v '+='
+
代入数据得 1232
m m =
故选D 。

9．D
【解析】
【详解】 为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住，根据21112
h gt =得：
1t = 平抛运动的最大位移：
max s =则平抛运动的最大速度：
1ax 1m 2
g v h == 根据212212h h gt
-=
得： 2t = 则平抛运动的最小速度：
min 23L v t ==球离开手的速度v 的最大范围是： 2
1
2g v h <≤ 故A 、B 、C 错误，D 正确；
故选D 。

10．B
【解析】
【分析】 根据质量数守恒、电荷数守恒判断X 和和Y 的种类，这两个方程都是聚变．
【详解】
A ．根据质量数守恒、电荷数守恒可知X 是中子，故A 错误；
B ．对第二个方程，根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y 是氚核，故B 正确；
C．X是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；
D．①②两个核反应都属于聚变反应，故D错误．
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．ABD
【解析】
【详解】
A、天色变暗时，光敏电阻较大，则R G两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点J a，路灯点亮，故A正确；
BC、当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则RG两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压应降低，根据串联分压可知应把R1的阻值调大些，故B正确，C错误；
D、天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点J a，继电器的线圈会产生自感电电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路，防止损坏集成电路，故D正确；
故选BCD。

12．BCD
【解析】
【详解】
A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；
B．由几何关系可知，r=d，由
2
v
qvB m
r
=
可知电荷量为
mv
q
dB
=
选项B正确；
CD．粒子运动的周期
2d
T
v
π
=
第一次到达N点的时间为
10
163d t T v π== 粒子第三次经过N 点的时间为
51000
4132=33d d d t T t v v v πππ=+=+ 选项CD 正确。

故选BCD 。

13．AD
【解析】
【详解】
根据星球表面物体受到的万有引力等于物体的重力有
2
Mm G mg R = 得星球表面重力加速度 2GM g R =
故
222=g M R q g M R p
=⋅行行地地地行 可知A 正确，B 错误；
根据万有引力提供向心力有
2
2Mm v G m R R
= 得第一宇宙速度
v =
故
v v =行地 可知C 错误，D 正确。

故选AD 。

14．AC
【解析】
【详解】
A ．物块加速运动时，由牛顿第二定律得
μmg=ma
可得
a=μg
故A 正确；
B ．物块加速运动的时间为 t=μ=v v a g
故B 错误；
C ．整个过程中，根据动能定理得传送带对物块做的功为 W=12mv 2-0=12
mv 2 故C 正确；
D ．物块加速运的动时间内传送带的位移为
x 带=vt
物块的位移为
x 物=022
+=v vt t 物块与传送带间相对位移大小为
△x=x 带-x 物=2
22μ=vt v g
整个过程中摩擦产生的热量为
Q=μmg △x=12
mv 2 故D 错误。

故选AC 。

15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．已知粒子的入射点及出射方向，同时已知圆上的两点，根据出射点速度相互垂直的方向及AC 连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置，由几何关系可知AC 长为
AC L ==
且有
30BAC ︒∠=
则
2
=2
cos30
AC
L
R L
︒
=
因两粒子的速率相同，且是同种粒子，则可知，它们的半径相同，即两粒子的半径均可求出，故A正确；B．由公式
2
v
qvB m
r
=
得
mv
r
qB
=
由于不知道粒子的运动速率，则无法求出带电粒子的比荷，故B错误；
C．根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为120︒，B对应的圆心角为60︒；即可确定对应的圆心角，由公式
2π
t T
θ
=
由于两粒子是同种粒子，则周期相同，所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比，故C错误；D．由几何关系可求得B点对应的坐标，故D正确。

故选AD。

三、实验题：共2小题
16．B E G 左
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]．灯泡的额定电压为2.0V，电压表应选B；灯泡的额定电流为0.5A，则电流表应选E；为方便
实验操作，且允许通过的最大电流不能小于0.5A，则滑动变阻器应选G。

(2)[4][5]．灯泡正常发光时的电阻
2
4
0.5
U
R
I
==Ω=Ω
4
6.67
0.6
A
R
R
Ω
=≈
Ω
1000
250
4
V
R
R
Ω
==
Ω
故
V
A
R R
R R
>
则电流表应采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器最左端。

(3)[6]．根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U I-曲线如图所示。

17．不需要2
4321
100
x x x x
f
+--
不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力，故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。

(2)[2]根据逐差法可知，小车的加速度为
2
34214321
2
4(5)100
x x x x x x x x
a f
T
+--+--
=
⋅
＝
(3)[3]根据(2)中所得到的加速度的表达式可知，加速度与电源电压无关，所以加速度的测量值与实际值相
比是不变的。

四、解答题：本题共3题
18．（1）E vB =（2）
23qBa ；23m qB π 【解析】
【分析】
（1）电荷受到的洛伦兹力由A 指向P ，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程求解场强E ；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹图，结合几何关系求解粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。

【详解】
（1）电荷受到的洛伦兹力由A 指向P ，粒子做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，故电荷受电场力方向由P 指向A ，因粒子带正电，所以场强方向由P 指向A 。

设电场强度为E ，有 qE qvB
E vB = （2）如图，粒子从P 点出磁场，过O 点作线段OD ，OD 垂直初速度，O /为轨道圆心，由几何关系可知，PD=a ，OD=3a ，设轨道半径为r ，则O /D=3a -r 。

在直角三角形O /PD 中，有
2223)a r a r -+=
得23a r = 设粒子速度大小为v′
由'2
v qv B m r
=' 得qBr v m
'= 将23a r =代入得23qBa v =' 233333a a O D a '=-
=，O′P=33a r =，故∠PO /D=600
轨道对应的圆心角为1200，所以由O 到P 所用的时间t=
3T 2r T v π=
得23m t qB
π= 【点睛】
本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，解决此类问题，关键是要作出粒子轨迹过程图，确定圆心，结合几何关系，根据半径公式等进行求解．
19．①540K②840K
【解析】①设B 开始的体积为V 1,活塞甲移动至恰好到达汽缸上端的过程中气体B 做等压变化，体积变为2V 1 有1102V V T T
= 得气体B 的温度为102540T T K ==
②设放上丙继续加热过程后A 的体积为V 2,气体A 做等温变化
01022mg mg p V p V s s ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
而0mg p s
=
得2123V V = 此时B 的体积31112
7333
V V V V =-= 由理想气体状态方程得010102373mg mg p V p V s s T T
⎛⎫⎛⎫+⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭'= 得此时气体B 的温度为028840K 9
T T ='= 【点睛】处理理想气体状态方程这类题目，关键是写出气体初末状态的状态参量，未知的先设出来，然后应用理想气体状态方程列式求解即可．
20． (1)22B qR m ；
(2)(
2π32m m Bq Bq ++（
，0）；
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得
qvB=m 2
v r
解得 r=R
当粒子的发射速度方向与y 轴平行时，粒子经磁场偏转恰好从C 点垂直电场进入电场，在电场中做匀变速曲线运动，因为粒子经过x 轴时，坐标为（2R ，0），所以 R=
12at 2
2R=vt a=
Eq m
联立解得
E=22B qR m
(2)当粒子的发射速度方向与x 轴负方向成60°角时，带电粒子在磁场中转过120°角后从D 点离开磁场，再沿直线到达与y 轴上的F 点垂直电场方向进入电场，做类平抛运动，并到达x 轴，运动轨迹如图所示。

粒子在磁场中运动的时间为
t 1=2π33T m Bq
=
粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动，位移为 x=R （1-cos θ）=
3
2
R 匀速直线运动的时间为 t 2=
2-3x m
v =
（） 由几何关系可得点F 到x 轴的距离为 x 1=R （1+sin θ）=1.5R 在电场中运动的时间为 t 31
2x a
a=Eq m
解得
t 3粒子到达的位置到y 轴的距离为
x'=vt 3 故粒子从发射到达到x 轴上所用的时间为
t=
2π32m m Bq Bq +（
粒子到达的位置坐标为(。

(3)从粒子源发射出的带电粒子与x 轴方向接近180°射入磁场时，粒子由最接近磁场的最上边界离开后平行x 轴向右运动，且垂直进入电场中做类平抛运动，此时x'接近2R 则
2R=2
41·2Eq
t m
带电粒子在电场中沿x 轴正向运动的距离为
x 2=vt 4 该带电粒子距离发射源的极限值间距为
x m
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R 1、R 2、R 3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P ，则开关闭合时电路消耗的总功率为（ ）
A ．P
B ．
32
P C ．
53
P D ．
95
P 2．某实验小组要测量金属铝的逸出功，经讨论设计出如图所示实验装置，实验方法是：把铝板平放在桌面上，刻度尺紧挨着铝板垂直桌面放置，灵敏度足够高的荧光板与铝板平行，并使整个装置处于垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中；让波长为λ的单色光持续照射铝板表面，将荧光板向下移动，发现荧光板与铝板距离为d 时，荧光板上刚好出现辉光。

已知普朗克常量为h ，光在真空中传播速度为c ，电子电量为e ，质量为m 。

下列说法正确的是（ ）
A ．金属铝的逸出功为222
8hc
e d B m
λ-
B ．从铝板逸出的光电子最大初动能为222
2e d B m
C ．将荧光板继续向下移动，移动过程中荧光板上的辉光强度可能保持不变
D ．将荧光板继续向下移动到某一位置，并增大入射光波长，板上的辉光强度一定增强
3．如图所示，理想变压器原线圈串联一个定值电阻0R 之后接到交流电源上，电压表1V 的示数1U 恒定不变，电压表2V 和3V 的示数分别用2U 和3U 表示，电流表A 的示数用Ⅰ表示，所有电表都可视为理想电表。

当滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动时，下列说法正确的是（ ）
A ．1U 和2U 的比值不变。