2020年辽宁省葫芦岛市兴城高中高考物理模拟试卷 (有详解)

2020年辽宁省葫芦岛市兴城高中高考物理模拟试卷
一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）
1.物体A和B用轻绳相连挂在轻质弹簧下静止不动，如图所示，A的质量为m，B的质量为M，
当连接A，B的绳子突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，在这一段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为()
A. mv
B. mv−Mu
C. mv+Mu
D. mv+mu
2.一质量为m的物体与转台间的动摩擦因数为μ，与转轴间的距离为R，物体随转台由静止开始加
速转动，当转速增加至某值时，物体即将在转台上相对滑动，此时起转台做匀速转动。

设物体与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则此过程中，摩擦力对物体做的功为()
A. 0
B. 2πμmgR
C. 2μmgR
D. μmgR
2
3.两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5
个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称之为拉格
朗日点。

若飞行器位于这些点上，会在地球和月球共同引力作
用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动。

2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面，而它的
探测器定点于L2点，下列说法正确的是()
A. 探测器在L2点处于平衡状态
B. 探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点小
C. 探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径之比
D. 探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比
4.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电微粒从A点射入电场，在竖直平
面内沿直线从A运动到B，在此过程中微粒的()
A. 动能和电势能都减少，重力势能增加
B. 动能和重力势能都增加，电势能减少
C. 动能减少，重力势能和电势能都增加
D. 动能不变，重力势能增加，电势能减少
5.用一轻绳将光滑小球P系于粗糙墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块
Q，整体处于静止状态，如图所示．略微改变绳子的长度，P、Q仍然均处于静止状
态，则下列相关说法正确的是()
A. P物体受4个力作用
B. Q物体受3个力作用
C. 若绳子变长，绳子的拉力将变小
D. 若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大
二、多选题（本大题共5小题，共22.0分）
6.一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成如
图的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点．不计重力，下列表述正确的是()
A. 粒子在电场中的加速度一定不变
B. 粒子所受电场力逆电场方向，而且电场力一定做正功
C. 粒子在M点的速率可能比在N点的速率大
D. 粒子在电场中的电势能先增加后减小
7.如图甲所示，水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L，置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁
场中，导轨电阻不计。

两根电阻均为R相同的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计。

若ab棒在水平外力F作用下由静止开始向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示，在t0时刻cd棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是()
A. ab棒在t0时间内做匀加速直线运动
B. 若在t0时刻突然撤去外力，此时ab棒的加速度大小为a=2BI0L
m
C. 在t0时间内，通过cd棒的电量为I0t0
2
D. 在t0时间内，力F做的功为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三者之和
8.在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是()
A. 作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒
B. 作用前后总动量均为零，但总动能守恒
C. 作用前后总动能为零，而总动量不为零
D. 作用前后总动量守恒，而系统内各物体的动量增量的总和不为零
9.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()
A. 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B. 若气体的内能不变，其状态也一定不变
C. 若气体体积不变，温度升高，其压强也一定增大
D. 盛气体的容器作减速运动时，气体的内能一定随之减小
E. 当气体温度升高时，气体的内能一定增大
10.由a、b两种单色光构成复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示，
关于a、b两种单色光，下列说法正确的是()
A. a光的频率小于b光的频率
B. 从同种介质中斜射入空气发生全反射时，a光的临界角小于b光的临界
角
C. 在同种介质中传播，a光传播速度大于b光的传播速度
D. 相同条件的双缝干涉实验中，a光的相邻明条纹间距比b光的相邻明条纹间距小
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
11.验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如
图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s)，长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度v B=______ m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△E p=______ J，此过程中物体动能的增加量△E k=______ J(g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字．)；通过计算，数值上△E p______ △E k(填“>”“=”或“<”)，这是因为______ ；最后得出实验的结论是
______ ．
四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
12.某同学用如图(a)所示的实验电路图测量某电源的电动势与内阻，所用的实验器材有：
待测电源；
环形变阻器(总阻值为24欧姆。

可360°调节，带有刻度盘)；
电流表(量程为0.6A，内阻较小)；
开关、导线若干。

(1)实验中，转动环形变阻器滑片，改变角度θ的值，可对应测得电流I的数值。

当θ=60°时，
为横坐标，电流表指针偏转如图(b)所示，读数为______A.根据测得的多组数据，以θ为纵坐标，1
I 图线(用直线拟合)如图(c)所示。

作θ−1
I
(2)若不计电流表内阻的影响，由图(c)可知：电源的电动势为______V，内阻为______Ω.(保留
两位有效数字)
(3)若考虑电流表的内阻影响，则电源内阻的测量值______(选填“大于”“等于”“小于”)真
实值。

五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
13.如图甲所示，MN、PQ是两根长为L=2m、倾斜放置的平行金属导轨，导轨间距d=1m，导轨
所在平面与水平面成一定角度，M、P间接阻值为R=6Ω的电阻。

质量为m=0.2kg、长度为d 的金属棒ab放在两导轨上中点位置，金属棒恰好能静止。

从t=0时刻开始，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化如图乙所示，在t0=0.1s时刻，金属棒刚要沿导轨向上运动，此时磁感应强度B0=1.2T.已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，不计金属棒和导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度g=10m/s2.求：
(1)0～t0时间内通过电阻R的电荷量q；
(2)金属棒与导轨之间的动摩擦因数u。

14.如图所示，在竖直边界线O1O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场，电场强度E=100N/C，
电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB，其倾角为30°，A点距水平面的高度为ℎ=4m，BC段为一粗糙绝缘平面，其长度为L=√3m。

斜面AB与水平面BC由一段极短的光滑小圆弧连接(图中未标出)，竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道，CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C、D两点紧贴竖直边界线O1O2，位于电场区域的外部(忽略电场对O1O2右侧空间的影响)。

现将一个质量为m=1kg、电荷量为q=0.1C的带正电的小球(可视为质点)在A点由静止释放，且该小球与斜面AB和水平面BC间的动摩擦因数均为μ=√3
(g取
5 10m/s2)，求：
(1)小球到达C点时的速度大小；
(2)小球落地点距离C点的水平距离。

15.如图所示，两个容积均为V0=100cm3的金属球形容器内封闭有一定质量、
一定压强的理想气体，与竖直放置的粗细均匀且足够长的U形玻璃管连
通．开始时两部分气体的温度均为27℃.压强均为80cmHg，U形玻璃管两侧
水银面登高，水银面到管口的高度为ℎ=10cm，现在保持A中气体温度不
变，容器B放在温度可调的恒温箱内并使恒温箱缓慢升温，已知U形玻璃
管的横截面积S=2.5cm2，求当左管水银面恰好到达管口位置时，恒温箱内的温度是多少K．
16.质量为m的卫星离地面R0处做匀速圆周运动．设地球的半径也为R0，地面的重力加速度为g，
引力常数G，求：
(1)地球的质量；
(2)卫星的线速度大小．
-------- 答案与解析 --------
1.答案：D
解析：
当连接A、B的绳子突然断开后，A受重力和弹力，B受重力；对A、B两物体应用动量定理可以求出弹簧的弹力对A的冲量．
本题考查了求弹簧的冲量，应用动量定理即可正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选择．
以向上为正方向，由动量定理得：
对B：−Mgt=−Mu−0，
对A：I−mgt=mv−0，
解得：I=m(v+u)；
故选：D．
2.答案：D
解析：
本题考查了动能定理和牛顿第二定律的基本运用，通过最大静摩擦力求出发生滑动时的速度是解决本题的关键。

根据最大静摩擦力求出物块刚好发生转动时的线速度大小，结合动能定理求出转台做功的大小。

，解得v=√μgR
根据牛顿第二定律得：μmg=m v2
R
mv2−0
根据动能定理得：W=1
2
解得：W=μmgR 
，故D正确，ABC错误。

2
故选D。

3.答案：D
解析：
本题首先要读懂题意，要正确分析探测器的受力情况，灵活选择圆周运动的规律进行分析。

探测器在拉格朗日点周期和月球公转的周期相同，合力提供向心力，根据向心力公式以及线速度和周期的关系求解。

A.探测器在L2点受力不平衡，所受的合力为地球和月球对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故A错误；
B.由题可知，卫星在L1点与L2点的周期与角速度是相等的，根据向心力的公式：F=mω2r，在L1点处的半径小，所以在L1点处的合力小，故B错误；
C.探测器与月球绕地球做圆周运动的周期相等，故C错误；
D.根据线速度，探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比，故D正确；
故选：D。

4.答案：C
解析：
带电微粒做直线运动，所受合力方向与运动方向必定在同一直线上，根据重力和电场力做功的正负判断动能、电势能、重力势能的变化。

本题考查了重力做功与重力势能及电场力做功与电势能的关系，要注意明确电场力和重力均为保守力，其做功和路径无关，并且它们做功多少对应相应能量的变化大小。

带电微粒的重力向下，质点做直线运动，故合力方向沿运动方向，故电场力只能水平向左，所以重力和电场力都做负功，故重力势能增加，电势能增加；合外力方向和速度反向，所以动能减少。

故C正确，ABD错误。

故选C。

5.答案：C
解析：解：A、P受到重力、Q的支持力，绳子的拉力，共3个力作用，故A错误。

B、Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力，共4个力作用，故B错误。

C、设绳子与竖直方向的夹角为α，P的重力为G，绳子的拉力大小为F，则由平衡条件得：f=G Q，G P+f=Fcosα，则G P+G Q=Fcosα，G P与G Q不变，若绳子变长，α变小，cosα变大，则F变小，故C正确。

D、Q受到的静摩擦力竖直向上，与其重力平衡，与绳子长度无关，所以若绳子变短，Q受到的静摩擦力不变，故D错误。

故选：C。

先对小球P受力分析，然后对小方块Q受力分析，对P，由平衡条件研究绳子变长时，绳子的拉力如何变化．
为了防止多力或少力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序分析物体的受力情况
6.答案：AD
解析：解：A、带电粒子在匀强电场中所受的电场力不变，根据牛顿第二定律得知，粒子的加速度不变．故A正确．
B、由图看出，粒子的轨迹向左弯曲，则知粒子所受的电场力方向向左，与电场方向相反，电场力先做负功后做正功，故B错误．
C、粒子从N运动到M的过程中，电场力与速度的夹角为钝角，电场力做功负功，动能减小，电势能增大，粒子在M点的速率比在N点的速率小．从M向下运动的过程中，电场力与速度的夹角锐角，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故C错误，D正确．
故选：AD．
带电粒子在匀强电场中所受的电场力不变，加速度不变．粒子的轨迹向左弯曲，可知电场力方向向左．根据电场力做功正负，判断动能和电势能的变化．
根据带电粒子运动的轨迹，判断粒子的运动状态，关键抓住合力指向轨迹的内侧进行分析．
7.答案：ABC
解析：
利用感应电流和时间的关系可以判断导体做匀加速运动；利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用电流的定义式求出电量的大小；利用能量守恒可以判外力做功的大小。

解析：
A.在0∼t0时间内，电流变化与时间成正比关系，即电动势与时间成正比，由E=BLv得，速度v与时间成正比，故A选项正确；
B.t0时刻，对ab：F−f−BI0L=ma，对cd：f=BI0L，撤去外力时，a=−2BI0L
，故B选项正确；
m
C.通过电荷量，即为图乙图像在0∼t0的面积，故C选项正确；
D.在t0时间内，力F做的功应为为ab棒与cd棒的焦耳热、摩擦生热和ab棒增加的动能三者之和，故D选项错误．
故答案为ABC。

8.答案：AB
解析：
本题考查碰撞过程中动量守恒定律的应用。

两物体发生碰撞，动量守恒，动能不会增加，碰后若同向运动，后面物体的速度小于等于前边物体的速度。

A.若发生非弹性碰撞，作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒，故A正确；
B.若发生弹性碰撞，作用前后总动量均为零，即总动量守恒，总动能守恒，故B正确；
C.动能是标量，因为总动能为零，其总动量一定为零，故C错误；
D.总动量守恒则系统所受合外力一定为零，若系统内各物体的动量增量总和不为零的话，则系统一定受到外力的作用，故D错误。

故选AB。

9.答案：ACE
解析：解：A、若气体的压强和体积都不变，其温度不变，其内能也一定不变，A正确；
B、若气体的内能不变，其状态可以改变，B错误；
C、由理想气体状态方程知若气体体积不变，温度升高，其压强也一定增大，C正确；
D、气体内能由温度决定，与物体的宏观运动无关，D错误；
E、当气体温度升高时，气体的内能一定增大，E增大；
故选：ACE
对于一定质量的理想气体，其内能只跟温度有关，温度升高，内能增大．
=c；3、本题关键掌握三个知识点：1、一定质量的理想气体，其内能只跟温度有关；2、气态方程PV
T
热力学第一定律△U=Q+W，并能用来正确分析．
10.答案：AC
解析：
本题是几何光学与物理光学的综合题目，解决本题的关键要掌握折射率与光的波长、频率、临界角、光速等物理量的关系，可结合光的色散、干涉等实验加强记忆。

根据折射定律分析水对a光和b光
折射率的大小，即可确定频率和波长的大小；根据临界角公式sinC=1
n 分析临界角大小；由v=c
n
分
析光在同种介质中传播速度的大小；根据双缝干涉条纹间距与波长成正比分析干涉条纹间距的关系。

A.由图看出：b光的折射角大于a光的折射角，根据折射定律得知：水对a光的折射率小于对b光的折射率，因此，a光的频率小于b光的频率，故A正确；
B.a光的折射率小于b光的折射率，根据临界角公式sinC=1
n
可知a光的临界角大于b光的临界角，故B错误；
C.a光的折射率小于b光的折射率，根据v=c
n
分析知在同种介质中传播，a光传播速度大于b光的传播速度，故C正确；
D.a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长。

由于在相同的条件下，双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以相同条件的双缝干涉实验中，a光的相邻明条纹间距比b光的相邻明条纹间距大，故D错误。

故选AC。

11.答案：0.98；0.49；0.48；>；纸带和重錘运动过程中受阻力；在实验误差允许的范围内机械能守恒
解析：解：中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
v B=x AC
2T =(7.06−3.14)×10−2
2×0.02
=0.98m/s
△E p=mgℎ=1×10×5.01×10−2=0.49J
△E k=1
2mv B2=1
2
×1×0.982=0.48J，
通过计算可以看出△E P>△E K，这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力，
最后得出实验的结论是：在实验误差允许的范围内机械能守恒．
故答案为：0.98m/s，0.49J，0.48J，>，纸带和重錘运动过程中受阻力；在实验误差允许的范围内
机械能守恒．
利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况．
动能的增加量：1
2
mv2，重力势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量．
正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发分析实验所测数据，得出要探究的结论．12.答案：0.48；2.8；2.7；大于
解析：解：(1)由图可知，电流表量程为0.6A，故读数为0.48A；
(2)根据几何关系可知，环形电阻中的阻值与夹角θ成正比，设R=kθ，因总电阻为24Ω，则有：R=24θ
360∘
则由欧姆定律可知：I=E
r+R
变形可得：24θ
360∘=E
I
−r
即为：θ=360°E
24⋅1
I
−360°
24
r
则由图象可知：k=290−0
7.0=360°
24
E
解得：E=2.8V
360
24
r=40
解得：r=2.7Ω；
(3)如果电流表内阻不能忽略，则测量出的内阻中应包括了电流表内阻，所以测量值偏大；
故答案为：(1)0.48(2)2.8(2.7−3.3均可)2.7(2.6−2.8)(3)大于。

(1)根据电流表量程进行分析，确定最小分度，从而明确电流表读数；
(2)根据环形电阻的夹角与总电阻确定出夹角对应的电阻表达式，再由闭合电路欧姆定律列式由图象即可求得电动势和内电阻；
(3)明确电流表内阻的影响，再根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定测量值误差情况。

本题考查了求图象函数表达式、电表读数、作图象、求电阻率与内阻问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，要会用图象法处理实验数据。

13.答案：解：(1)由题意得0～t0时间内回路中磁通量的变化量：△Φ=B0d L
2
…①
由法拉第电磁感应定律可得：E=△Φ
△t
…②
由欧姆定律可得：I=E
R
…③
故0～t0时间内通过电阻R的电荷量：q=I△t…④
联立①②③④解得：q=0.2C；
(2)由题意得导体棒在t=0时刻恰好能处于静止状态，设导轨平面与水平面之间的夹角为θ，
则有mgsinθ=f m…⑤
f m=μF N …⑥
F N=mgcosθ…⑦
在t0=0.1s时刻，金属棒刚要沿导轨向上运动，则有：F安=mgsinθ+f m… ⑧
此时F安=B0Id…⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨解得：μ=0.75。

答：(1)0～t0时间内通过电阻R的电荷量为0.2C；
(2)金属棒与导轨之间的动摩擦因数为0.75。

解析：(1)由题意求解得0～t0时间内回路中磁通量的变化量，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电荷量；
(2)由题意得导体棒在t=0时刻恰好能处于静止状态，根据平衡条件求解金属棒与导轨之间的动摩擦因数。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。

14.答案：解：(1)以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程中，
根据动能定理可得：(mg+qE)ℎ−μ(mg+qE)cos30°⋅ℎ
sin30∘−μ(mg+qE)L=1
2
mv C2，代入数据得：
v C=2√10m/s；
(2)以小球为研究对象，在由C点至D点的运动过程中，根据机械能守恒定律可得：1
2mv C2=1
2
mv D2+
mg⋅2R，
解得：v D=√v C2−4gR=2√5m/s，
小球做类平抛运动的加速大小为a，根据牛顿第二定律可得：mg+qE=ma，
则得：a=g+qE
m
=20m/s2，
应用类平抛运动的规律列式可得：x =v D t ，2R =1
2at 2， 联立得：x =v D √
4R a
=√2m ；
答：(1)小球到达C 点时的速度大小为2√10m/s ； (2)小球落地点距离C 点的水平距离为√2m 。

解析：(1)以小球为研究对象，由A 点至C 点的运动过程中，根据动能定理求解小球到达C 点时的速度大小；
(2)小球从C 点运动到D 点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，可求出小球到达D 点的速度，小球离开D 点后，受到重力和电场力作用，做类平抛运动，根据牛顿第二定律求出加速度，运用运动的分解法，结合运动学公式求解小球落地点距离C 点的水平距离。

本题是动能定理和圆周运动、平抛运动的综合，关键要把握每个过程所遵守的物理规律，当涉及力在空间的效果时要优先考虑动能定理，要注意电场力做功与沿电场力方向移动的距离成正比。

15.答案：解：初始时，左侧气体的压强：P A =80cmHg ，气体的体积：V A =125cm 3，T A =300K
初始时，右侧气体的压强：P B =80cmHg ，气体的体积：V B =125cm 3，T B =300K 右侧气体温度升高后，右管水银面下降了10cm ，左管水银面上升了10cm ． 则左侧气体的体积：V A ′=100cm 3，右侧气体的体积：V B ′=150cm 3， 对左侧气体由等温变化规律有：P A V A =P A ′V A ′ 解得末态左侧气体的压强：P A ′=100cmHg 故末态右侧气体的压强：P B ′=P A ′+2ℎ=120cmHg 对右侧气体运用理想气体的状态方程可得：P B V B T B
=
P B ′V B ′T B ′
解得：T B ′=540K
答：当左管水银面恰好到达管口位置时，恒温箱内的温度是540K ．
解析：左侧封闭气体为等温变化，运用玻意耳定律，可求出左侧末态压强，根据平衡即可求出末态右侧封闭气体的压强；右侧压强、体积、温度均变化，运用理想气体的状态方程即可求出右侧末态温度，即恒温箱内的温度．
本题考查气体定律的综合运用，解题时注意分析过程中P 、V 、T 三个参量的变化，列出初末状态的状态参量，再选择合适的规律解题，注意左右两侧气体之间运用平衡找压强的关系．
16.答案：解：(1)对地面的物体，根据重力等于万有引力，得：mg=G Mm
R02
①
由①可得：地球的质量为M=gR02
G
②
(2)设卫星的线速度大小为v．
由万有引力提供向心力，则得：G Mm
(2R0)2=m v2
2R0
③
由上两式，可得：v=√gR0
2
答：
(1)地球的质量为gR02
G
；
(2)卫星的线速度大小为√gR0
2
．
解析：(1)物体在地面上，忽略地球自转的影响，重力等于万有引力，列式可求得地球的质量．(2)卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式，可求得其线速度大小．
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，以及万有引力等于重力进行列式求解．。