江苏省镇江市句容下蜀中学2020年高三物理模拟试题含解析

江苏省镇江市句容下蜀中学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. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变
阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向
b端时，下列说法正确的是
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
参考答案：
答案：A
解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为，滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A正确。

2. 一个物体以初速度v0水平抛出，经过一段时间t后其速度方向与水平方向夹角为45°，若重力加速度为g，则t为（）
A．B． C．D．
参考答案：
B
【考点】平抛运动．
【分析】根据题意速度与水平方向的夹角为450，将该速度进行分解，根据水平方向上的速度求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动求出物体飞行的时间．
【解答】解：将末速度分解为水平和竖直方向的分速度，
由得，故B正确，ACD错误；
故选：B
3. （单选）下列说法中正确的是（）
A．电子的发现说明原子是可分的
B．天然放射现象说明原子具有核式结构
C．光电效应证实了光具有波动性
D．天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转
参考答案：
A
4. （单选）“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。

质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时
A．加速度为零，速度为零
B．加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下
C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上
D．加速度a＝g，方向竖直向下
参考答案：
B
5. （单选）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。

则以下说法正确的是
A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流
B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流
C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流
D．在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，三棱镜截面是边长为L=2cm的等边三角形，一束单色光与AB边成30°角斜射到AB边中点上，光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，再经过三棱镜折射后离开三棱镜。

光束离开三棱镜时相对于入射光线偏转的角度为θ=___________；棱镜对这束单色光的折射率n=___________；这束光通过三棱镜的时间t=___________。

(已知真空中的光速c=3×108m/s)
参考答案：
(1). 60° (2). (3). ,1×10-10s
【详解】解：如图所示，由于光束进入三棱镜后与三棱镜的底边平行，可知，折射率：；根据可得：，这束光通过三棱镜的时间：
7. 真空中一束波长为6×10﹣7m的可见光，频率为Hz，已知光在真空中的速度为
3×108m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变（选填“长”或“短”）．参考答案：
5×1014；短．
【考点】电磁波的发射、传播和接收．
【专题】定量思想；推理法；光线传播的规律综合专题．
【分析】根据波长求出该可见光的频率，再分析水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系，判断波长的变化．
【解答】解：由波长与频率的关系得
水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系可知其波长与真空相比变短．
故答案为：5×1014；短．
8. 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。

参考答案：
；
9. 如图所示为火警报警装置的部分电路，其中ε为电源，r为电源内阻，R2是半导体热敏电阻传感器，它的电阻阻值随温度升高而减小，R1、R3是定值电阻．a、b两端接报警器．当传感器R2所在处出现火险险情时，与险情出现前相比，a、b两端电压U变小，电流表中的电流I变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
参考答案：
10. 氘核和氚核结合成氦核
的核反应方程如下：
①这个核反应称为_______________.
②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV 是核反应中_____________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量____________（选填“增加”或“减少”）了__________kg. 参考答案：
11. 在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上 （A ）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次； （B ）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次； （C ）用天平分别测出小车和小桶的质量； （D ）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；
（E ）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点； （F ）根据测量数据，分别画出
的图线。

在实验中，作出了如图所示的A ．B 两图象，图A 中三线表示实验中 不同。

图B 中图线不过原点的原因是 。

参考答案：
C 、
D 、
E 、A 、B 、
F 或C 、D 、E 、B 、A 、F 小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。

12. 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，每相邻两个记数点之间有四个点未打出，其中0、1、
2、3、4
、
5、
6都为记数点，电源频率为
50H Z ．测得：x 1=1.40cm ，x 2=1.90cm ，x 3=2.38cm ，x 4=2.88cm ，x 5=3.39cm ，x 6=3.87cm ．
（1）在计时器打出点4时，小车的速度为：v 4= 0.314 m/s ．
（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a= 0.496 m/s 2
．（结果均保留三位有效数字）
参考答案：
在计时器打出点4时，小车的速度为：v 4=
=≈0.314m/s；
由匀变速直线运动的推论公式：△x=at 2
可知，加速度的大小：
a===
≈0.496m/s 2
，
故答案为：0.314；0.496．
实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS 测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F 关系图线（如右图所示）。

分析此图线OA 段可得出的实验结论是_________________________________。

（3）此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )（单选题） A ．小车与轨道之间存在摩擦 B ．导轨保持了水平状态 C ．所挂钩码的总质量太大 D ．所用小车的质量太大 参考答案：
（1）小车的总质量，(2分)小车所受外力，(2分)
（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比,( 2分) (3)C 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求： A ．电路能改变电磁铁磁性的强弱； B ．使小磁针静止时如图所示。

参考答案：
（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。

15.
螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N 、S 极，并标
出电源的正、负极。

参考答案：
N 、S 极1分 电源+、-极
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 2012年11月25日，歼—15舰载机成功阻拦着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14°上翘跑道滑
跃式起飞，突破了阻拦着舰、滑跃起飞关键技术．甲板上的阻拦索具有关键作用，阻拦索装置完全由我国自主研制制造，在战机着舰时与尾钩完全咬合后，在短短数秒内使战机速度从数百公里的时速减少为零，并使战机滑行距离不超过百米．(g 取10m/s2)
(1)设歼—15飞机总质量
，着陆在甲板的水平部分后在阻拦索的作用下，速度由
=100m/s 滑行50m 后停止下来，水平方向其他作用力不计，此过程可视为匀减速运动．求阻拦索对飞机的水平作用力F ；
(2)在第（1）问所述的减速过程中，飞行员所受的阻力是飞行员自身重力的多少倍？
(3)航母飞行甲板水平，前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D 点可看作圆弧上的一点，
圆弧半径为R=150m，如图所示．已知飞机起落架能承受竖直方向的最大作用力为飞机自重的16倍，求飞机安全起飞经过D点时速度的最大值vm。

参考答案：
见解析
（1）Fx= mv2/2 F= 2x106 N （5分）
（2）fx=m,v2/2 f=10mg (5分)
（3）N-mg=mv2/R N=16mg
解得：vm=150 m/s (6分)
17. 如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为2，两端和中心处分别固连着质量为的小球B、D和C，开始时静止在光滑的水平桌面上。

桌面上另有一质量为的小球A，以一给
定速度沿垂直于杆DB的方间与右端小球B作弹性碰撞。

求刚碰后小球A,B,C,D的速度，
并详细讨论以后可能发生的运动情况。

参考答案：
求刚碰撞后小球A、B、C、D的速度
设刚碰撞后，小球A、B、C、D的速度分别为、、、，并设它们的方向都与的方向相同．由于小球C位于由B、C、D三球组成的系统的质心处，所以小球C的速度也就是这系统的质心的速度．因碰撞前后四小球组成的质点组的动量守恒，故有
（1）
碰撞前后质点组的角动量守恒，有
（2）
这里角动量的参考点设在与B球重合的空间固定点，且规定顺时针方向的角动量为正．因为是弹性碰撞，碰撞前后质点组的动能相等，有
（3）
因为杆是刚性杆，小球B和D相对于小球C的速度大小必相等，方向应相反，所以有
（4）
解（1）、（2）、（3）、（4）式，可得两个解
=0 （5）
和
（6）
因为也是刚碰撞后由B、C、D三小球组成的系统的质心的速度，根据质心运动定律，碰撞后这系统的质心不可能静止不动，故（5）式不合理，应舍去．取（6）式时可解得刚碰撞后A、B、D三球的速度
（7）
（8）
（9）
2．讨论碰撞后各小球的运动
碰撞后，由于B、C、D三小球组成的系统不受外力作用，其质心的速度不变，故小球C将以
（6）式的速度即沿方向作匀速运动．由（4）、（8）、（9）式可知，碰撞后，B、D两小球将绕小球C作匀角速度转动，角速度的大小为
（10）
方向为逆时针方向．由（7）式可知，碰后小球A的速度的大小和方向与M、m的大小有关，下面就M、m取值不同而导致运动情形的不同进行讨论：
（i），即碰撞后小球A停住，由（7）式可知发生这种运动的条件是
即（11）
（ii），即碰撞后小球A反方向运动，根据（7）式，发生这种运动的条件是
（12）
（iii）但，即碰撞后小球A 沿方向作匀速直线运动，但其速度小于小球C的速度．由（7）式和（6）式，可知发生这种运动的条件是
和
即（13）
（iv），即碰撞后小球A仍沿方向运动，且其速度大于小球C的速度，发生这种运动的条件是
（14）
（v），即碰撞后小球A 和小球C以相同的速度一起沿方向运动，发生这种运动的条件是
（15）
在这种情形下，由于小球B、D绕小球C作圆周运动，当细杆转过时，小球D 将从小球A的后面与小球A相遇，而发生第二次碰撞，碰后小球A继续沿方向运动．根据质心运动定理，C球的速度要减小，碰后再也不可能发生第三次碰撞．这两次碰撞的时间间隔是
（16）
从第一次碰撞到第二次碰撞，小球C走过的路程
（17）
3．求第二次碰撞后，小球A、B、C、D的速度
刚要发生第二次碰撞时，细杆已转过，这时，小球B的速度为，小球D的速度为．在第二次碰撞过程中，质点组的动量守恒，角动量守恒和能量守恒．设第二次刚碰撞后
小球A、B、C、D的速度分别为、、和，并假定它们的方向都与的方向相同．注意到（1）、（2）、（3）式可得
（18）
（19）
（20）由杆的刚性条件有
（21）
（19）式的角动量参考点设在刚要发生第二次碰撞时与D球重合的空间点．
把（18）、（19）、（20）、（21）式与（1）、（2）、（3）、（4）式对比，可以看到它们除了小球B 和D互换之外是完全相同的．因此它们也有两个解
（22）
和（23）
对于由B、C、D 三小球组成的系统，在受到A球的作用后，其质心的速度不可能保持不变，而（23）式是第二次碰撞未发生时质心的速度，不合理，应该舍去．取（22）式时，可解得
（24）
（25）
（26）
（22）、（24）、（25）、（26）式表明第二次碰撞后，小球A以速度作匀速直线运动，即恢复到第一次碰撞前的运动，但已位于杆的前方，细杆和小球B、C、D则处于静止状态，
即恢复到第一次碰撞前的运动状态，但都向前移动了一段距离，而且小球D和B换了位置．
18. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视
为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．
参考答案：
解答：解：（1）设滑块到达C点时的速度为v，
从A到C过程，由动能定理得：qE?（s+R）﹣μmg?s﹣mgR=
由题，qE=mg，μ=0.5，s=3R
代入解得，vC=
（2）滑块到达C点时，由电场力和轨道作用力的合力提供向心力，则有
N﹣qE=m
解得，N=mg
（3）重力和电场力的合力的大小为F==
设方向与竖直方向的夹角为α，则tanα==，得α=37°
滑块恰好由F提供向心力时，在圆轨道上滑行过程中速度最小，此时滑块到达DG间F点，相当于“最高点”，滑块与O连线和竖直方向的夹角为37°，设最小速度为v，
F=m
解得，v=
答：（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C
点时速度为．
（2）在（1）的情况下，滑块到达C点时受到轨道的作用力大小是2.5mg；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，滑块在圆轨道上滑行
过程中的最小速度大小是．
点评：本题关键是将重力和电场力合成后当作一种全新的场力，然后等效场的“最高点”，根据动能定。