河北省石家庄市辛集第二中学2020年高三物理模拟试题带解析

河北省石家庄市辛集第二中学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. A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示。

从A到B过程中，下列说法正确的是
A．电场力对电荷一直做正功
B．电势一直升高
C．电荷所受电场力先减小后增大
D．电荷所受电场力先增大后减小
参考答案：
C
2. 带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹。

图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，
匀强磁场B垂直纸面向里。

该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能
逐渐减少，下列说法正确的是
A．粒子先经过a点，再经过b点
B．粒子先经过b点，再经过a点
C．粒子带负电
D．粒子带正电
参考答案：
答案：AC
解析：由可知，粒子的动能越小，圆周运动的半径越小，结合粒子运动轨迹可知，粒子选经过a点，再经过b点，选项A正确。

根据左手定则可以判断粒子带负电，选项C正确。

3. 一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地。

汽车先做匀加速运动历时t，接着做匀减速运动历时2t，开到乙地刚好停止。

那么在匀加速运动、匀减速运动两段时间内，下列说法中正确的是（）
A．加速度大小之比为3︰1 B．加速度大小之比为2︰1
C．平均速度大小之比为2︰1 D．平均速度大小之比为1︰2
参考答案：
B
4. 下列说法中正确的是（）
A．电磁场是电场和磁场的统称
B．在变化的电场周围一定存在磁场
C．在变化的磁场周围一定存在变化的电场
D．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体
参考答案：
答案：BD
5. （多选题）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p T图象如图所示．下列判断正确的是（）
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
参考答案：
AD
【考点】理想气体的状态方程．
【分析】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．温度是分子平均动能的标志．
【解答】解：A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；
B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热，故B错误；
C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误
D、由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故D正确
故选：AD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 爱因斯坦为解释光电效应现象提出了_______学说。

已知在光电效应实验中分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为______________。

参考答案：
7. 如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，已知飞船质量为3.0×103kg。

在飞船与空间站对接后，推进器对它们的平均推力大小为900N，推进器工作了5s，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则飞船和空间站的加速度大小为__________m/s2；空间站的质量为__________kg。

参考答案：
答案：0.01m/s2，8.7×104kg
8. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核
辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：
▲．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损
为
▲．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）
参考答案：
（2分）
9. 用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为
L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长
是m；假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是cm。

(结果保留三位有效数字)
参考答案：
10. 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。

实验步骤如下：①用弹簧
秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。

在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：
重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；
⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。

完成下列作图和填空：
（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。

（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）
（3）滑块最大速度的大小＝__________________
（用h、s、和重力加速度g表示。

）
参考答案：
（1）如右图所示
（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）
（3）
解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则
vmax=
11.
如图为用DIS （位移传感器、数据采集器、计
算机）研究加速度和力的关系的实验装
置．实验前已平衡摩擦力．
①实验中采用控制变量法，应保持_______不变，用钩码所受的重力作为小车所受的
________，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。

根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：
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：
小车的质量、合力、小车的质量一定，a与F成正比、 C
12. 如图，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。

实线和虚线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。

a、b、c、d四点中振动减弱的点为，经四分之一周期，不在平衡位置的点为。

参考答案：
a , d
13. 如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________。

参考答案：
答案：，g+
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取
10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；
(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.
参考答案：
18.75m
试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。

（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。

（1）平抛运动下落的高度为：
则落点与斜坡顶点间的距离为：
（2）平抛运动的初速度为：
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。

15. 如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN 之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直x O y平面向外。

磁场的边界和x轴相切于P点。

在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝
4.0×106m/s。

不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。

求
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值
参考答案：
（1）（2）
【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：
，
则
；
（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，
粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上
竖直方向，
联立解得最小强度为：
；
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在—个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径为边界的两个半圆形区域I、II中，与的夹角为。

—质量为m、带电量为+q的粒子以某—速度从I区的边缘点处沿与成角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于的方向经过圆心
O进入II区，最后再从处射出磁场。

已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，（忽略粒子重力）。

求：(1)画出粒子在磁场I和II中的运动轨迹；．
(2)粒子在磁场I和II中的轨道半径和比值；
(3)I区和II区中磁感应强度的大小
参考答案：
见解析17. 如图甲所示，竖直平面坐标系xoy第二象限内有一水平向右的匀强电场，第一象限内有竖直向上
的匀强电场，场强E2=。

该区域同时存在按图乙所示规律变化的可调
磁场，磁场方向垂直纸面(以向外为正)。

可视为质点的质量为m、电荷量为q的带正电微
粒，以速度v0从A点竖直向上进人第二象限，并在乙图t=0时刻从C点水平进入第一象限，调整
B0、T0不同的取值组合，总能使微粒经过相应磁场的四分之一周期速度方向恰好偏转，又经一段时间后恰能以水平速度通过与C在同一水平线上的D点。

已知重力加速度为g，OA=OC，CD= OC。

求：
(1)微粒运动到C点时的速度大小v。

以及OC的长度L；
(2)微粒从C点到D点的所有可能运动情况中离CD的最大距离Hm；
(3)若微粒以水平速度通过与C同一水平线上的是D′点，CD′=3OC，求交变磁场磁感应强度B0及周期T0的取值分别应满足的条件。

参考答案：
18. 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率υ0向右运动。

在小球A的前方0点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。

小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动。

小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。

假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球的质量之比
参考答案：
2。