2020年陕西省榆林市玉林第十中学高三物理模拟试题含解析

2020年陕西省榆林市玉林第十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. 四个质量相等的金属环，环环相扣，在一竖直向上的恒力F作用下，四个金属环匀加速上升。

则环1和环2间的相互作用力大小为（）
A. F
B. F
C. F
D. F
参考答案：
C
试题分析：设每个金属环的质量为m，对整体分析，根据牛顿第二定律得，F-4mg=4ma；隔离对环1分
析，根据牛顿第二定律得，F-F1-mg=ma，解得F1＝F．故选C．
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道四个金属环具有相同的加速度，运用整体法和隔离法进行求解，难度不大．
2. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用刻度尺测出弹簧的原长L0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测量弹簧伸长后的长度L，把L-L0作为弹簧的伸长量x．这样操作，由于弹簧自身重力影响，最后画出的图线可能是（）
参考答案：
C
A、实验中用横轴表示弹簧的伸长量x，纵轴表示弹簧的拉力F（即所挂重物的重力大小），由F=kx 可知，图象过原点，而最后画出的图线不可能过原点，故A错误；
B、图中当x=0时，弹簧有弹力，故B错误；
C、当竖直悬挂时，由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量，但此时所挂重物的重力为0N（即：F=0N），故C正确；
D、因为在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与其所受的拉力成正比，图象应为直线，故D错误．
故选C．
3. （多选）我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接．已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动，假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同，远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P，并在该点附近实现对接，如图所示．则下列说法正确的是：
A．“天宫一号”的角速度小于地球自转的角速度
B．“神舟八号”飞船的发射速度大于第一宇宙速度
C．在远地点P处，“神舟八号”的加速度与“天宫一号”相等
D．“神舟八号” 在椭圆轨道上运行周期比“天宫一号”在圆轨道上运行周期大
参考答案：
BC
4. 功率为l0W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。

根据国家节能战略，2016年前普通自织灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近（）B
A. 8×l08 kW.h
B. 8×l0l0 kW.h
C. 8×l0ll kW.h
D. 8×l013 kW.h
参考答案：
B
5. （单选）如图所示为某一质点运动的速度-时间图像，下列说法正确的是
A．0~1 s内的平均速度是2m/s
B．0~2s内的位移大小是3 m
C．0~4s内该质点做匀变速直线运动
D ．0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相反
参考答案：
B
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，两个等大反向的水平力分别作用在物体A 和B 上，A 和B 均处于静止状态，若各个接触面均与水平地面平行，则B 物体受___个力作用。

参考答案：
5
7. 如图，用细绳一端系着质量为M = 0.6 kg 的物体A ，物体A 静止在水平转盘上。

细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O 吊着系着质量为m = 0.3 kg 的小球B 。

物体A 到O 点 的距离为 0.2 m.物体A 与转盘间的最大静摩擦力为 2 N ，为使物体A 与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度
范围为。

（g = 10 m/s 2）
参考答案：
8. 某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。

设计的实验装置如图
所示。

将长直木板B 支成斜面，小车C 的前端固定挡光片P ，光电门G 固定在木板的侧面A 处，让小车在斜面上的同一位置O 由静止释放，用光电计时器（未画出）记录挡光片通过光电门时挡光的时间。

兴趣小组共准备了宽度
不同的五块挡光片，分别做了五次实验（每次实验时挡光片的前沿均
与小车的前端对齐），并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度。

记录的数据如下表所
示：
50. 5
（1）根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出
图线；
（2）由所画出的图线，得出小车的加速度大小为__________
;
（3）由所画出的图线，得出小车前端过A 处的瞬时速度大小为_________m/s 。

（以上两空均保留3位有效数字）
参考答案： （1）（3分）如下图
（2）（3分）0.930（0.900-0.960均给分）
（3）（3分）0.375（0.360-0.390均给分）
9. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（）
A．B．C．D．
参考答案：
A
【考点】安培力．
【分析】线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度B和电流大小I相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系．
【解答】解：天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，
由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A所受的安培力最大，则A图最容易使天平失去平衡．
故选：A．
10. 黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则此黑洞的平均密度为
参考答案：
11. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00 N，重力加速度g＝9.80 m/s2，
根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：
(1)木块与桌面间的最大静摩擦力F f m>________ N；
(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________；
(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力F f＝________ N.
参考答案：
(1)4.01(2)0.401(3)4.01
12. 一质点作自由落体运动，落地速度大小为8 m/s 则它是从m高处开始下落的，下落时间为--------- s
参考答案：
3.2、0.8
13. 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．
方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．
方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．
除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个．(g＝10 m/s2)
(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________
(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N , 则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
12.(10分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后： (1）若不管怎样润节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是＿＿＿＿＿导线断路．
(2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U－I特性图线．如图乙所示．电源的电动势E ＝＿＿＿＿V；小电珠的的电阻随温度的上升而＿＿＿＿＿
(3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上，每一只小电珠的实际电功率是＿＿＿＿w
参考答案：
15. 用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。

发光二极管具有单向导电性，正向电阻较小，反向电阻很大。

某同学想借用“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来研究发光二极管的伏安特性。

① 实验先判断发光二极管的正负极，该同学使用多用电表欧姆挡的“×1k”挡来测量二极管的电阻，红、黑表笔分别与二极管两脚（“长脚”和“短脚”）接触，发现指针几乎不动。

调换接触脚后，指针偏转情况如图甲所示，由图可读出此时二极管的阻值为▲Ω。

② 根据“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路，他设计了如图乙所示的电路测量发光二极管的正向伏安特性。

则发光二极管的“长脚”应与图乙中的▲（选填“a”或“b”）端连接。

③ 按图乙的电路图将图丙中的实物连线补充完整。

④ 该同学测得发光二极管的正向伏安特性曲线如图丁所示，实验时发现，当电压表示数U=0.95V 时，发光二极管开始发光。

那么请你判断图甲状态下发光二极管▲（选填“发光”或“不发光”），并说明理由▲。

参考答案：
．① 7.8（±0.1）k或7800（±100）；② b；
③ 如图丙；④ 发光；由伏安特性曲线知，-
阻值为7.8kΩ时对应的工作电压约为1.20V，超过二极管的发光电压，故二极管发光。

（参考方法：在图丁中作一条过原点的直线，直线的斜率为7.8，直线与伏安特性曲线的交点的纵坐标值即为甲状态下二极管二端的电压）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。

已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为V0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。

求：
（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W1；
（2）小船经过B点时的速度大小V1；
（3）小船经过B点时的加速度大小a。

参考答案：
（1）（2）
（3）
17.
参考答案：
解：设物体过A点时的速度为，加速度为，对AB段运动有：…………………………………… 3分
…………………………………… 2分
代入数据，解得：
……………………………………… 1分
……………………………………… 1分
物体从出发到点的位移为：
………………………………………… 3分
=
18. 如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。

AB段是一光滑曲面，A距离水平段BC的高为H＝1.25m，水平段BC使用水平传送带装置传送工件，已知BC长L＝3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ＝0.4，皮带轮的半径为R＝0.1m，其上部距车厢底面的高度h＝0.45m。

让质量m＝1kg的工件由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失。

通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取g＝10m/s2。

求：
(1)当皮带轮静止时，工件运动到点C时的速度为多大？
(2)皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动，在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少？
(3)设工件在车厢底部的落点到C点的水平距离为s，在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象。

(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值，该问不需要写出计算过程) 参考答案：
(1)当皮带轮静止时，工件从A到C过程，由动能定理有：
(3分)
代入数值解得：vC＝1m/s(1分)
(2)对工件从A至B过程，由动能定理得：
代入数值解得：vB＝5m/s(1分)
当皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动时，工件从B至C的过程中一直做匀减速运动，μmg＝ma(1分)
设速度减至vC历时为t，则vB－vC＝at(1分)
工件对地位移s工＝L(1分)
皮带轮速度v1＝Rω1＝2m/s(1分)
传送带对地位移s带＝v1t(1分)
工件相对传送带的位移s相＝s工＋s带(1分)
由功能关系可知：因摩擦而产生的内能Q摩＝μmgs相解得Q摩＝20J(1分)
(3)水平距离s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象如图所示(6分)。