2020年河南省商丘市文正中学高三物理模拟试题含解析

2020年河南省商丘市文正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. （多选）下列说法正确的是（）
A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
B．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
C．He+N→O+H是原子核的人工转变方程
D．光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值可能不同
参考答案：
【考点】：裂变反应和聚变反应；氢原子的能级公式和跃迁．
【分析】： A、变化的电场或变化磁场才会产生电磁波；
B、从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子；
C、根据人工转变与衰变的不同，从而确定求解；
D、在真空和空气中，电磁波的传播速度等于3×108m/s是一个定值．
：解：A、只有变化电场和变化磁场，才可以产生电磁波，故A错误；
B、氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，故B正确；
C、用α粒子去轰击氮核，属于原子核的人工转变，故C正确；
D、光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值仍相同，故D错误；
故选：BC．
【点评】：掌握产生电磁波的条件，知道跃迁辐射特定频率光子的原因，会区别人工转变与衰变，注意光速不变原理．
2. 在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。

甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的
A. 2倍
B. 4倍
C. 6倍
D. 8倍
参考答案：
A
试题分析本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。

解析设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。

同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。

点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。

对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。

3. （单选）在地面上方的A点以E1=3J的初动能水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能为E2=7J，落地点在B点，不计空气阻力，则A、B两点的连线与水平方向的夹角为( )
A．30° B．37° C．45° D．60°
参考答案：
A解析：设物体的质量为m，物体的动能为E1=3J，所以E1= mv02=3J，所以物体的速度v0为v0= ，物体的末动能E2=7J，根据E2= mv2=7J，
所以物体的速度v为v= ，所以物体在竖直方向上的速度的大小为vy=，
设A、B两点的连线与水平方向的夹角为θ，则tanθ= ,所以
θ=30°，故选A．
4. （多选）马航客机失联牵动全世界人的心，现初步确定失事地点位于南纬31°52′东经115°52′的澳大利亚西南城市珀斯附近的海域，有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，则（）
A.该卫星可能是通过地球两极上方的轨道
B.该卫星平面可能与南纬31°52′所确定的平面共面
C.该卫星平面一定与东经115°52′所确定的平面共面
D.地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍
参考答案：
【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．D5
【答案解析】AD 解析： A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故地心必在轨道平面内，故该卫星的轨道可能通过两极的上方，故A正确；
B、若卫星平面与南纬31°52′所确定的平面共面，则地心不在轨道平面内，万有引力指向地心，故不能满足万有引力提供圆周运动向心力的要求，故B错误；
C、由于地球自转作用，该卫星平面一定与东经115°52′所确定的平面不共面，故C错误；
D、由于卫星每天上午同一时刻在该区域的正上方海面照像，故知地球自转一周，则该卫星绕地球做圆周运动N周，即地球自转周期一定是该卫星运行周期的整数倍，故D正确；
故选：AD．
【思路点拨】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，故卫星轨道平面必与地心共面，且地心为轨道圆心，据此分析即可
5. （单选）在稳定轨道上的空间站中，物体处于完全失重状态．有如图（2）所示的装置，半径分别为r和R（R>r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD 相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是：
A．小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。

给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、刻度尺、天平、砝码、钩码若干。

实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响），在空格中填入适当的公式或文字。

①用天平测出小车的质量m
②让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。

③用刻度测量A1与A2之间的距离s。

则小车的加速度a＝。

④用刻度测量A1相对于A2的高度h。

则小车所受的合外力F＝。

⑤在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时改变h，使m与h的乘积不变。

测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t。

请说出总质量与高度的乘积不变的原因______________________________。

⑥多次测量m和t，以m为横坐标，以（填t或t2）为纵坐标，根据实验数据作图。

如能得到一条____________线，则可验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一规律。

参考答案：
③④；
⑤为了使各次测量中，小车所受的合外力不变；
⑥t；过原点的倾斜直线
7. 如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V,那么电场强度的大小为E= V/m，方向与X
轴正方向的夹角为。

参考答案：
200V/m 1200
8. 一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则：物块下滑时的加速度大小为；物块与斜面间的动摩擦因数为。

.
参考答案：
2m/s2 ，
9. （4分）A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个高速运动的火箭上，B、C两火箭朝同一方向飞行，速度分别为、，。

地面上观察者认为三个时钟中走得最慢的是；走得最快的的是。

参考答案：
C，
A
10. (4分)某人把质量为m的球从静止开始举高h，并使它获得速度v，则人对球做的功等于
_____,重力对物体做功_____，合外力对物体做功_____。

（重力加速度为g）
参考答案：
答案：mgh+mv2－mgh mv2
11. 一物体以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑至C点，B是AC的中点，如图所
示，已知物块从A至B所需时间t0,问它从B经C再回到B，需要
的时间。

参考答案：
12. 人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。

当其角速度变为原来的
倍后，运动半径变为，线速度大小变为。

参考答案：
13. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如
图所示，则由图线可知：
（1）弹簧的劲度系数 N/ m。

（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为 cm。

参考答案：
（1）200N/m。

（2）12.5cm。

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰
击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）
①上述核反应方程为___________。

②质量亏损为_______________kg。

参考答案：
解析：
或，。

考点：原子核
15. （8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？
参考答案：
①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。

解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作
过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高
烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝
2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q 形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）
（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远；
（2）点电荷的电量
参考答案：
（1）带电粒子穿过界面MN时偏离中心线的距离，即侧向位移：
――――（2分）
带电粒子的速度离开电场时的速度及穿过PS进入点电荷电场的速度：
此时的速度方向与水平方向成，――――（2分）
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动打在PS上的a点（如图），则a点离中心线的距离为y：则
――――（1分）（2）a点与点电荷所在位置的连线与PS的夹角为β，则
，，――――（1分）
带电粒子进入点电荷的电场时，速度与点电荷对粒子的库仑力垂直，由题的描述：粒子穿过界面PS 最后垂直打在荧光屏bc上，由此可以做出判断：该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动。

――――（2分）
半径r=m=0.15m；――――（1分）
）――――（1分）
由库仑定律和匀速圆周运动规律可得：得：――――（1分）
=1.04×10－8C ――――（2分）
17. 如图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形两锐角处分别固定两个不计大小的小球，A处小球质量为1kg。

现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。

装置静止时，AB边恰好水平。

求：
（1）B处小球的质量；
（2）若将装置顺时针转动30°，至少需做多少功；
（3）若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度。

参考答案：
)解答与评分标准：
（1）mAgAOcos30°=mBgBOsin30° 2分 mB=mAcot230°=3kg 2分
（2）W=mAgAO sin30°- mBgBO （1- cos30°） 2分 =2–3 (J) 2分
（3）在平衡位置，物体的势能最小，动能最大，支架转动的角速度最大 2分 mA(ωAO)2+mB(ωBO)2= mAgAO sin30°- mBgBO （1- cos30°） 2分
ω= rad/s =3.93 rad/s
18. 如图甲所示，质量为m ＝1kg 的物体置于倾角为θ＝37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F ，作用时间t1＝1 s 时撤去拉力，物体运动的部分v-t 图像如图乙所示，取g=10 m/s2，试求：
（1）拉力F 的大小和斜面的动摩擦因数 （2）t ＝4 s 时物体的速度v 。

则物体沿着斜面下滑的时间为：t3＝t －t1－t2＝1s
参考答案：。