2020年江苏省宿迁市泗阳县泗阳中学高三物理模拟试题带解析

2020年江苏省宿迁市泗阳县泗阳中学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，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）
A．物体在传送带上的划痕长
B．传送带克服摩擦力做的功为
C．电动机多做的功为
D．电动机增加的功率为μmgv
参考答案：
D
2. (双选)作用于O点的三力平衡,设其中一个力的大小为沿y轴正方向,力大小未知,与x轴负方向夹角为如图所示,下列关于第三个力的判断正确的是( )
A.力只能在第四象限
B.力与夹角变小,但和的合力不变
C.的最小值为cos
D.力在第一象限的任意区域
参考答案：
BC
3. （多选题）知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是：A 卫星距地面的高度为
B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C．卫星运行时受到的向心力大小为
D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
参考答案：
BD
4. 如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙.用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是
A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值小于E
参考答案：
答案：BD
5. 以下说法正确的是
一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m,则
A ．波沿x 负向传播
B ．当a 质点处在波峰时，b 质点在向上运动
C ．t=T/4时，a 质点正在向y 轴负方向运动
D ．t=3T/4时，b 质点正在向y 轴负方向运动
E ．在某一时刻，a 、b 两质点的位移和速度可能相同 参考答案： ABD
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 长度为L=0.5m 的轻质细杆，一端有一质量为m=3kg 的小球，小球以O 点为圆心在竖直面内做圆周运动，当小球通过最高点时速率为2m ／s 时，小球受到细杆的
力（填拉或支
持），大小为 N
，
g 取10m ／s 。

参考答案：
支持力，6
7. 新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T ，其中一颗大恒星的质量为M ，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。

已知引力常量为G 。

大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距______________。

参考答案： 1:3，
8. 如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，当用20N 的力F 通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度．现撤掉20N 的拉力，在细绳下端挂上重为20N 的物体m ，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_________N ，T2=_________N (g 取10m/s2)
参考答案：
20N, 16.7N
9. 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：
10. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V 、额定功率为3W 的直流电动机的机械效率。

（1）根据电路图完成实物图的连线；
（2）实验中保持电动机两端电压U 恒为6V ，重物每次匀速上升的高度h 均为1.5m ，所测物理量及测量结果如下表所示：
计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。

（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。

参考答案：
（1）（2分）如右图
（2）（2分），（2分）74%
（3）（2分）0，（2分）2.4
11. 在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0 大小为＝；小球经过c点时的速度VC大小为______ _____（均用L、g表示）．参考答案：
（3分）；
12. 两矩形物体A和B，质量分别为m和2m，它们叠放在竖立的弹簧上而静止，如图所示，弹簧的劲度系数为k．今用一竖直向下的力压物体A，弹簧又缩短了ΔL（仍在弹性限度内）而静止．现突然撤去压物块A的竖直向下的力，此时，A对B的压力大小为_________. 参考答案：
13. 如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3 m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数
④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.
根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. ①某同学为了测量某阻值约为5Ω的金属棒的电阻率，进行了如下操作：分别使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属棒的长度L和直径d，某次测量的示数如题图1和题图2所示，长度
L= mm，直径d= mm。

②现备有下列器材：
待测金属棒：Rx（阻值约5Ω）；
电压表：V1（量程3V，内阻约3kΩ）；V2（量程15V，内阻约9kΩ）；
电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E1（电动势3V，内阻不计）；
滑动变阻器：R1（最大阻值约20Ω）；R2（最大阻值约1000Ω）；
开关S；导线若干。

若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电压表应选，电流表应
选，滑动变阻器应选（均选填器材代号）。

正确选择仪器后请在图3中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。

用伏安法测得该电阻的电压和电流，并作出其伏安特性曲线如图4所示，若图像的斜率为k，则该金属棒的电阻率ρ= 。

（用题目中所给各个量的对应字母进行表述）
参考答案：
①23.5；6.713（6.711至6.716均可）（4分）②V1；A1；R1（3分）；实物连线如图所示（3分）；（3分）15. “利用单摆测重力加速度”的实验如图甲，实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动，在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻（光照时电阻比较小）与某一自动记录仪相连，用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长，分别测出L1和L2时，该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。

（1）根据图线可知，当摆长为L1时，单摆的周期T1为，当摆长为L2时，单摆的周期T2为。

（2）请用测得的物理量（L1、 L2 、T1 和T2），写出当地的重力加速度g= 。

参考答案：
(1)2t1 2t2 (2)
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 两平行金属导轨水平放置，一质量为m=0.2kg的金属棒ab垂直于导轨静止放在紧贴电阻R处，
，其它电阻不计。

导轨间距为d=0.8m，矩形区域MNPQ内存在有界匀强磁场，场强大小
B=0.25T。

MN=PQ=x=0.85m，金属棒与两导轨间动摩擦因数都为0.4，电阻R与边界MP的距离
s=0.36m。

在外力作用下让ab棒由静止开始匀加速运动并穿过磁场向右，加速度a=2m/s2 ，g取
10m/s2
（1）求穿过磁场过程中平均电流的大小。

（2）计算自金属棒进入磁场开始计时，在磁场中运动的时间内，外力F随时间t变化关系。

（3）让磁感应强度均匀增加，用导线将a、b端接到一量程合适的电流表上，让ab棒重新由R处向右加速，在金属棒到达MP
之前，电流表会有示数吗？简述理由。

已知电流表与导轨在同一个平面
内。

参考答案：
（1）3.4A （2）（3）可以有电流
试题分析：（1）设金属棒到达MP、NQ时的速度分别为、
则由，得(1分)
由得(1分)
由电磁感应得(2分)
由欧姆定律(2分)
17. 如图所示，竖直平面内有不计电阻的两组宽度均为的光滑平行金属导轨。

其上方连接有一个阻值的定值电阻，两根完全相同、长度均为、电阻均为的金属杆放置在导轨上。

两金属杆与导轨始终垂直且接触良好，虚线下方的区域内存在磁感应强度大小、方向垂直竖直平面向里的匀强磁场。

现使金属杆1固定在磁场的上边界处，将金属杆2从磁场边界上方处由静止释放，进入磁场后金属杆2恰好做匀速运动。

（重力加速度取）
（1）求金属杆的质量。

（2）保持金属杆1不动，将金属杆2从磁场边界上方处由静止释放，经过一段时间后金属杆2做匀速运动，此过程中整个回路产生了的热量，求在此过程中通过定值电阻某一横截面的电荷量。

（3）将金属杆2仍然从磁场边界上方处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时释放金属杆1，两金属杆运动一段时间后都开始做匀速运动，求两金属杆做匀速运动时的速度大小之和。

参考答案：
（1）0.1kg（2）0.05C（3）2m/s
【详解】（1）金属杆2进入磁场前做自由落体运动，由v m2=2gh1得金属杆2进入磁场时的速度
；
金属杆2进入磁场后受力平衡：mg=BIL
且E=BLv m，
解得：
（2）金属杆2匀速运动时：
联立解得：
金属杆2进入磁场到匀速运动的过程中，设金属杆2在磁场内下降x．此过程中，由能量守恒定律
有：mg(h+x)＝
解得x=0.1m
又
解得q=0.05C
（3）释放金属杆1后，两杆受力情况相同，且都向下加速，合力等于零时速度最大，设金属杆1、2的最大速度分别为v1、v2，有
mg=BIL，且，E1=BLv1，E2=BLv2
整理得到：v1+v2=
代入数据得：v1+v2=2m/s
18. 如图所示，形状完全相同的光滑弧形槽A，B静止在足够长的光滑水平面上，两弧形槽相对放置，底端与光滑水平面相切，弧形槽高度为h，A槽质量为2m，B槽质量为M．质量为m的小球，从弧形槽A顶端由静止释放，重力加速度为g，求：
（1）小球的最大速度；
（2）若小球从B上滑下后还能追上A，求M，m间所满足的关系：
参考答案：
（1）（2）M＞3m
【详解】（1）小球到达弧形槽A底端时速度最大。

设小球到达弧形槽A底端时速度大小为v1，槽A 的速度大小为v2。

小球与弧形槽A组成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，小球下滑过程中，由动量守恒定律得：mv1﹣2mv2＝0
由机械能守恒定律的：mgh＝mv12+?2mv22
联立解得：，
（2）小球冲上弧形槽B后，上滑到最高点后再返回分离，设分离时小球速度反向，大小为v3，弧形槽B的速度为v4．整个过程二者水平方向动量守恒，则有：mv1＝﹣mv3+Mv4
二者的机械能守恒，则有：mv12＝mv32+Mv42
小球还能追上A，须有: v3＞v2。

解得: M＞3m。