2020年辽宁省抚顺市第十中学高三物理模拟试卷含解析

2020年辽宁省抚顺市第十中学高三物理模拟试卷含解析
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. 美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，卫星分布在等分地球的６个轨道平面上，每个轨道上又分布有４颗卫星，这些卫星距地面的高度均为20000km．我国自行建立的“北斗”卫星定位系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星, 5颗静止轨道卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．比较这些卫星，下列说法中正确的是（）
A．“北斗”系统中的5颗卫星的质量必须相同，否则它们不能定位在同一轨道上
B．GPS的卫星较“北斗”的卫星周期更长
C．GPS的卫星较“北斗”的卫星有更大的加速度
D．GPS的卫星较“北斗”的卫星有较小的运行速度
参考答案：
C
2. （单选）如图所示，粗糙程度一样的楔形木块固定在水平地面上，ab面和bc面与水平地面的夹角分别为α和β，且α＞β。

一初速度为v0的小物块先沿斜面ab向上运动，经时间to到达顶点b，速度刚好为零；然后小物块立即从静止沿bc斜面下滑。

在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是( )
参考答案：
C
3. 如图所示，光滑的水平面上放着一辆小车，某人以一定的初速度从车的左端向右加速跑动（不打滑），则下列说法正确的是
A．车和人受到的摩擦力的总冲量为零
B．车和人受到的摩擦力的总冲量不为零
C．车和人受到的摩擦力均做正功
D．车受到的摩擦力做正功，人受到的摩擦力做负功
参考答案：AD
4. “蹦极”是一项既惊险又刺激的运动．运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下，从开始到下落到最低点的速度—时间图象如图所示，，设运动员开始跳下时的初速度为零，不计阻力，则下列说法正确的是
A．0-时间内，运动员做自由落体运动
B．-时间内，运动员做加速度逐渐减小的加速运动
C．-时间内，重力对运动员做的功大于运动员克服拉力做的功
D．-时间内，运动员动能的减少量大于克服拉力做的功
参考答案：
ABC
5. 如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律是图：
参考答案：
AC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______ （填“1”或“2”），B点的电势为_________V．
参考答案：
2 ， 1.8×
104
7. 某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A 为固定橡皮条的固定点， O 为橡皮条与细绳的结合点，图中___________是F1、F2合力的理论值，___________是合力的实验值，需要进行比较的是_________和___________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围___________ 是正确的。

参考答案：
F; F’; F 和F’; 其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线
8. 如图，P 是水平放置的足够大的圆盘，绕经过圆心O 点的竖直轴匀速转动，在圆盘上方固定的水平钢架上，吊有盛水小桶的滑轮带动小桶一起以v=0.1m/s 的速度匀速向右运动，小桶底部与圆盘上表面的高度差为h=5m ．t=0时，小桶运动到O 点正上方且滴出第一滴水，以后每当一滴水刚好落在圆盘上时桶中恰好再滴出一滴水，不计空气阻力，若要使水滴都落在圆盘上的同一条直径上，圆盘角速度的最小值为ω，则ω= π rad/s ，第二、三滴水落点的最大距离为d ，则d= 0.5 m ．
参考答案：
t=
=
=1s
．
则圆盘的最小角速度：
ω=
rad/s=π rad/s ． 第2滴水距离O 点的距离x 2=vt 2=0.1×2m=0.2m ，第3滴水距离O 点的距离为x 3=vt 3=0.1×3m=0.3m ，因为2、3两滴水分居在O 点的两侧，所以d=x 2+x 3=0.5m ． 故答案为：π，0.5．
点评： 本题是平抛运动与圆周运动相结合的问题，关键掌握两种运动的运动规律，抓住相等量进行分
若小孩突然以5m/s 的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s ，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J ．
参考答案：
10. 某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实 验：质量为m 的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O 处，杆由水平位置 静止释放，用光电门测出另一端A 经过某位置时的瞬时速度vA ，并记
下该位置与转轴O 的高度差h 。

⑴设杆的宽度为L （L 很小），A 端通过光电门的时间为t ，则A 端通
过光电门的瞬时速度vA 的表达式为 ▲ 。

组 次 1
2 3 4 5 6 h/m 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 vA/（m·s-1） 1.23 1.73 2.12 2.46 2.74 3.00 vA-1/ （s·m-1） 0.81 0.58 0.47 0.41 0.36 0.33 vA2/ （m2·s-2）
1.50
3.00
4.50
6.05
7.51
9.00
⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。

为了形象直观地反映vA和h的关
系，请选择适当的纵坐标并画出图象。

⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek= ▲（请用质量m、速度vA表示）。

参考答案：
⑴（3分）
⑵如图（纵坐标1分，图象2分）
⑶（2分）
11. 沿一直线运动的物体，在第1s内以10m/s的速度做匀速直线运动，在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动，那么物体在2s末的瞬时速度为___________，在这3s内的平均速度为
___________。

参考答案：
7m/s 8m/s
12. 沿x轴负方向传播的简谐波，t=0时刻的波形图如图所示，已知波速为10m/s，质点P的平衡位置为x=17m，P点振动频率为__________Hz，则P点至少再经__________s可达波峰。

参考答案：
0.5Hz 1.3s
13. 某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。

当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有、。

(两个)
（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。

往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。

让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示）。

（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）。

则最终需验证的数学表达式为（用题中的字母表示）。

参考答案：
（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2） m<<M ；平衡摩擦力（每空1分）
（3）（3分）（4）（3分）
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；
（2）物体A、B间初始位置的高度差h．
参考答案：
（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．
（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．
解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma
设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at
物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：
水平位移x=；
其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t
联立可得：v1=6m/s
（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则h B=
物体A在竖直方向：h A=
如图所示，由几何关系可得：h=h A+h B
联立得：h=6.8m
答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．
（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．
15. 如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）电子在磁场中运动的时间t．
参考答案：
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．
（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．
解答：解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，
可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，
由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，
解得，轨迹半径：r=2L，
对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，
解得，磁感应强度B的大小：B=；
（2）电子在磁场中转动的周期：T= =，
电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间
t= T=；
答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；
（2）电子在磁场中运动的时间t为．
点评：本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量M = 1kg的木板静止在粗糙的
水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的
左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间
的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试求：
（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，请在图中画出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图像．（写出分析过程）
参考答案：
解：（1）研究木块m F-μ2mg=ma1
研究木板M μ2mg-μ1（mg+Mg）=Ma2
解得：t=1s
（2）当F≤μ1（mg+Mg）时，f=0N
当μ1（mg+Mg）<F≤10N时，M、m相对静止
则有：F-μ1（mg+Mg）=（m+M）a
f=ma
即：f=-1（N）
当10N <F时，m相对M滑动，此时摩擦力f=μ2mg=4N
17. （14分）如图（a）所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为L＝0.5m，其右端通过导线连接阻值R＝0.6Ω的电阻，导轨电阻不计，一根质量为m＝0.2kg、阻值r＝0.2Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数 ＝0.5。

整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，取g＝10m/s2。

若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力，使金属棒沿导轨向左做匀加速直线运动，经过0.5s电动机的输出功率达到P＝10W，此后电动机功率保持不变。

金属棒运动的v～t图像如图（b）所示，试求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）在0～0.5s时间内金属棒的加速度a的
大小；
（3）在0～0.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；
（4）若在0～0.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J，则在这段时间内电动机做的功。

参考答案：
解析：（1）当时，棒匀速运动，，，
∴∴（4分）（2）
代入数据，得：（3分）
（3）∴（3分）（4）（1分），（1分）∵
∴（2分）18. 如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为1Ω）竖直放置、其总长度L=10 cm，电源电动势E=6V，内阻r=1 ΩQ，保护电阻R0=4Ω，托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量mo=0.1kg，水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触。

当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量x=1cm，轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触。

若电路各处接触良好、导线及轻杆电阻不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移，g取10m/s2。

求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）该电子秤能称出的最大物体质量m及对应的理想电压表V的示数U。

参考答案：。