北京市宣武区2020年高考物理联考试题
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2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.一质点以初速度v 0沿x 轴正方向运动,已知加速度方向沿x 轴正方向,当加速度a 的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A .速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B .位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
C .位移一直增大,直到加速度等于零为止
D .速度一直增大,直到加速度等于零为止
2.下列关于衰变与核反应的说法正确的是( )
A .234
90Th 衰变为222
86Rn ,经过3次
α衰变,2次β衰变 B .β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C .核聚变反应方程234112H H He X +→+中,X 表示质子
D .高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为414
16
12780He N O n +→+
3.如图所示,直线1和曲线2分别是汽车a 和b 在同一平直公路上行驶的位置-时间(x -t )图像,由图像可知( )
A .在t 1时刻,a 、b 两车的运动方向相同
B .在t 2时刻,a 、b 两车的运动方向相反
C .在t 1到t 3这段时间内,a 、b 两车的平均速率相等
D .在t 1到t 3这段时间内,a 、b 两车的平均速度相等
4.如图所示,将一小木块和一小钢珠分别用手拿着并压缩两根一端分别竖直固定在地面上的弹簧上端。
现同时释放小木块和小球,若小木块在整过运动过程中所受空气的阻力f 与其速度v 满足f kv =(k 为常数),而小钢珠的运动忽略空气阻力,且两物体同时离开弹簧,取向上为运动的正方向,则下图能正确反应两物体离开弹簧后的运动情况的v-t 图像的是( )
A.B.C.
D.
5.下列说法中正确的是()
A.光电效应揭示了光的波动性
B.中子与质子结合成氘核时放出能量
C.在所有核反应中,都遵从“质量守恒,核电荷数守恒”规律
D.200个镭226核经过一个半衰期后,一定还剩下100个镭226没有发生衰变
6.如图所示,小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O'处。
现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处,在水流速度不变的情况下,可采取的方法是()
A.θ角不变且v增大B.θ角减小且v增大
C.θ角增大且v减小D.θ角增大且v增大
7.若已知引力常量G,则利用下列四组数据可以算出地球质量的是()
A.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期
B.一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度
C.月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期
D.地球绕太阳公转的周期和轨道半径
8.如图所示,在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R,导体棒ab垂直导轨放置,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。
现给导体棒一向右的初速度v0,不考虑导体棒和导轨电阻,下列图象中,导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是()
A .
B .
C .
D .
9.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10:1,当输入电压增加20V 时,输出电压( )
A .增加200V
B .增加2V
C .降低200V
D .降低2V
10.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )
A .甲球质量大于乙球
B .m 1/m 2=v 2/v 1
C .释放瞬间甲球的加速度较大
D .t 0时间内,两球下落的高度相等
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波1s t =时刻波形图,该时刻M 点开始振动,再过1.5s ,N 点开始振动。
下列判断正确的是_____________。
A .波的传播速度4m /s
B .质点M 的振动方程0.5sin(2)2y t ππ=+
C .质点M N 、相位相差是π
D .0.5s t =时刻, 1.0m x =处质点在波峰
E. 2.5s t =时刻,质点M N 、与各自平衡位置的距离相等
12.下列说法正确的是( )
A .布朗运动只能在液体里发生,且温度越高,布朗运动越激烈
B .分子间距离增大,分子间作用力对外表现可能为斥力
C .分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能
D .滴进水中的墨水微粒能做扩散运动,说明分子间有空隙
E.外界对某理想气体做功62.010J ⨯,气体对外放热61.010J ⨯,则气体温度升高
13.如图所示,质量为m 的小球与轻质弹簧相连,穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC 上,杆BC 水平弹簧下端固定于B 点,小球位于杆AC 的中点D 时,弹簧处于原长状态。
现把小球拉至D 点上方的E 点由静止释放,小球运动的最低点为E ,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A .小球运动D 点时速度最大
B .ED 间的距离等于DF 间的距离
C .小球运动到
D 点时,杆对小球的支持力为2mg D .小球在F 点时弹簧的弹性势能大于在
E 点时弹簧的弹性势能
14.如图所示,ABC 为一弹性轻绳,一端固定于A 点,一端连接质量为m 的小球,小球穿在竖直的杆上。
轻杆OB 一端固定在墙上,一端为定滑轮。
若绳自然长度等于AB ,初始时ABC 在一条水平线上,小球从C 点由静止释放滑到E 点时速度恰好为零。
已知C 、E 两点间距离为h ,D 为CE 的中点,小球在C 点时弹性绳的拉力为
2
mg ,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。
下列说法正确的是( )
A .小球在D 点时速度最大
B .若在E 点给小球一个向上的速度v ,小球恰好能回到
C 点,则2v gh =C .小球在C
D 阶段损失的机械能等于小球在D
E 阶段损失的机械能
D .若O 点没有固定,杆OB 在绳的作用下以O 为轴转动,在绳与B 点分离之前,B 的线速度等于小球的速度沿绳方向分量
15.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从O 点由静止开始,在不借助其它外力的情况下,自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A 点水平飞出,落到斜坡上的B 点。
已知A 点是斜坡
的起点,光滑圆弧轨道半径为40m R =,斜坡与水平面的夹角30θ=︒,运动员的质量50kg m =,重力加速度210m /s g =。
下列说法正确的是( )
A .运动员从O 运动到
B 的整个过程中机械能守恒
B .运动员到达A 点时的速度为2m/s
C .运动员到达B 点时的动能为47103
⨯J D .运动员从A 点飞出到落到B 点所用的时间为3s
三、实验题:共2小题
16.在研究“加速度与力的关系”实验中,某同学根据学过的理论设计了如下装置(如图甲):水平桌面上放置了气垫导轨,装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处(档光片左端与滑块左端齐平)。
实验中测出了滑块释放点到光电门(固定)的距离为s ,挡光片经过光电门的速度为v ,钩码的质量为m ,(重力加速度为g ,摩擦可忽略)
(1)本实验中钩码的质量要满足的条件是__;
(2)该同学作出了v 2—m 的关系图象(如图乙),发现是一条过原点的直线,间接验证了“加速度与力的
关系”,依据图象,每次小车的释放点有无改变__ (选填“有”或“无”),从该图象还可以求得的物理量是__。
17.某小组用惠斯通电桥测量电阻x R 的阻值:
方案一:如图(a )所示,先闭合开关S ,然后调整电阻箱2R 的阻值,使开关0S 闭合时,电流表G 的示数为零。
已知定值电阻1R 、3R 的阻值,即可求得电阻x R 。
(1)实验中对电流表G的选择,下列说法正确的是_______
A.电流表的零刻度在表盘左侧
B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小
(2)若实验中未接入电流表G,而其它电路均已连接完好,调节电阻箱2R,当21
3
x
R R
R R
>,则B、D两点的电势的关系满足B
ϕ_______
D
ϕ(选填“>”、“<”或“=”)。
方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代1R、3R,将电阻箱2R换成定值电阻R,如图(b)所示。
(3)闭合开关S,调整触头D的位置,使按下触头D时,电流表G的示数为零。
已知定值电阻R的阻值,用刻度尺测量出1l、2l,则电阻x R=________。
(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图(b)中的定值电阻R换成电阻箱,并且按照(3)中操作时,电阻箱的读数记为4R;然后将电阻箱与x R交换位置,保持触头D的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表G的示数为零,此时电阻箱的读数记为5R,则电阻x R=_______。
四、解答题:本题共3题
18.如图所示的坐标系内,以垂直于x轴的虚线PQ为分界线,左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,AC边有一挡板可吸收电子,AC长为d. 右侧为偏转电场,两极板长度为
1
2
d,间距为d. 电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏. 现有速率不同的电子在纸面内从坐标原
点O 沿y 轴正方向射入磁场,电子能打在荧光屏上的最远处为M 点,M 到下极板右端的距离为12
d ,电子电荷量为
e ,质量为m ,不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应,求:
(1)电子通过磁场区域的时间t ;
(2)偏转电场的电压U ;
(3)电子至少以多大速率从O 点射出时才能打到荧光屏上.
19.(6分)如图所示,在直角坐标系xOy 平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限存在沿y 轴正方向的匀强电场。
两个电荷量均为q 、质量均为m 的带负电粒子a 、b 先后以v 0的速度从y 轴上的P 点分别沿x 轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限,经过一段时间后,a 、b 两粒子恰好在x 负半轴上的Q 点相遇,此时a 、b 两粒子均为第一次通过x 轴负半轴,P 点离坐标原点O 的距离为d ,已知磁场的磁感应强度大小为02mv B qd
=,粒子重力不计,a 、b 两粒子间的作用力可忽略不计。
求: (1)粒子a 从P 点出发到达Q 点的时间t ;
(2)匀强电场的电场强度E 的大小。
20.(6分)一滑雪者和雪橇的总质量为50kg m =,沿足够长的斜坡向下滑动,斜坡倾角37θ=,雪橇与斜坡之间的动摩擦因数为0.25μ=,滑雪者所受的空气阻力与速度大小的比值为常量k (未知),某时刻滑雪者的速度大小为05m/s v =,加速度大小为22m/s a =,取210m/s g =,sin 370.6=,cos370.8=。
求:
(1)常量k ;
(2)滑雪者的最大速率m v 。
参考答案
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.D
【解析】
【详解】
AD .由题意知:加速度的方向始终与速度方向相同,加速度a 的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,故A 错误,D 正确; B .由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,故B 错误;
C .由于质点做方向不变的直线运动,所以位移位移逐渐增大,加速度等于零时做匀速运动,位移仍然增大,故C 错误。
2.A
【解析】
【详解】
A .设发生n 次α衰变,m 次β衰变,根据电荷数和质量数守恒,则有
2342224n =+
90862n m =+-
解得n=3,m=2,故A 正确;
B .β衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子,故B 错误;
C .根据质量数守恒和电荷数守恒可知,聚变反应方程234112H H He X +→+中,X 的质量数为
2341m =+-=
电荷数为
1120z =+-=
可知X 表示中子,故C 错误;
D .高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,不是中子,核反应方程为
4
14
8117127He N O H +→+
故D 错误。
故选A 。
3.D
【解析】
【详解】
AB.由x t-图像的斜率正负表示速度方向,由图像可知,t1时刻,a、b两车的运动方向相反,t2时刻,a、b两车的运动方向相同,故AB错误;
C.由x t-图像可知,b汽车的路程大于a汽车的路程,由于时间相同,所以b车的平均速率大于a车的平均速率,故C错误;
D.在t1到t3这段时间内,两汽车的位移相同,时间相同,故a、b两车的平均速度相等,故D正确。
故选D。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
对于小钢球没空气阻力时只受重力,是竖直上抛运动,v-t图像是直线,故图中直线为钢球的运动图像。
对于小木块有空气阻力时,上升阶段由牛顿第二定律得
==+
F ma mg f
解得
kv
=+
a g
m
由于阻力随速度的减小而减小,故上升阶段加速度逐渐减小,最小值为g。
同理,有空气阻力时,下降阶段由牛顿第二定律可得
kv
=-
a g
m
由于阻力随速度增大而增大,故下降过程中加速度逐渐减小,v-t图像的斜率表示加速度,故图线与t轴相交时刻的加速度为g,此时实线的切线与虚线平行。
故D正确,ABC错误。
故选D。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.光电效应揭示了光的粒子性,A错误;
B.中子与质子结合成氘核时会质量亏损,所以放出能量,B正确;
C.在所有核反应中,都遵从“质量数守恒,核电荷数守恒”规律,C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,研究个别原子核无意义,D错误。
故选B。
6.D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,航线恰好垂直于河岸,要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O '处,则合速度增大,方向始终垂直河岸。
小船在静水中的速度增大,与上游河岸的夹角θ增大,如图所示
故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
7.A
【解析】
【分析】 【详解】
ABC .可根据方程
2
2Mm v G m r r
= 和
22r vT v r T ππ
=⇒= 联立可以求出地球质量M ,选项BC 错误,A 正确;
D .已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径可以求出太阳质量,选项D 错误。
故选A 。
8.B
【解析】
【详解】
AB .导体棒做切割磁感线运动,产生感应电流,受到向左的安培力,导体棒做减速运动,随着速度的减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小,则加速度减小,v -t 图像的斜率绝对值减小,v -t 图像是曲线且斜率减小,故A 错误,B 正确;
CD .通过电阻R 的电量
R BLx R
q ∆Φ== 则知q -x 图像是过原点的倾斜的直线,故CD 错误。
故选B 。
9.B
【解析】
【详解】
根据
1122
U n U n = 得
1122
U n U n ∆=∆ 即
22010=1
U ∆ 解得
2=2V U ∆
即输出电压增加2V ,故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
10.A
【解析】
【详解】
两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时kv=mg ,因此最大速度与其质量成正比,即
v m ∝m ,1122
m
v m v =,由图象知v 1>v 2,因此m 甲>m 乙;故A 正确,B 错误.释放瞬间v=0,空气阻力f=0,两球均只受重力,加速度均为重力加速度g .故C 错误;图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t 0时间内两球下落的高度不相等;故D 错误;故选A .
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.ACE
【解析】
【详解】
A .质点M 和N 相距6m ,波的传播时间为1.5s ,则波速:
126m/s=4m/s 1.5
x v t ∆-==∆, 故A 正确;
B .波长λ=4m ,根据波长、波速和周期的关系可知周期为:
1s T v λ
==,
圆频率:
2=2 rad /s T
πωπ=, 质点M 起振方向向上,t=1s 时开始振动,则质点M 的振动方程为y=0.5sin (2πt -2π),故B 错误; C .相隔半波长奇数倍的两个质点,相位相差为π,质点M 、N 相隔1.5λ,故相位相差π,故C 正确; D .t=0.5s=0.5T ,波传播到x=4.0m 处,此时x=1.0m 处质点处于波谷,故D 错误;
E .t=2.5s=2.5T ,N 点开始振动,质点M 、N 相隔1.5λ,振动情况完全相反,故质点M 、N 与各自平衡位置的距离相等,故E 正确。
故选ACE 。
12.BDE
【解析】
【详解】
A .布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动;布朗运动可以在液体里发生,也可以在气体里发生,且温度越高,布朗运动越激烈,故A 错误。
B.在分子间距离r <r 0范围内,即使距离增大,分子间作用力表现为斥力,故B 正确;
C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能,单个分子的内能没有意义,故C 错误;
D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动,说明分子间有空隙,故D 正确;
E.外界对某理想气体做功W=2.0×105J ,气体对外放热Q=-1.0×105J ,根据热力学第一定律,则气体的内能变化
E=W+Q=2.0×105J-1.0×105J=1.0×105J
所以气体的内能增大,温度升高,故E 正确。
故选BDE 。
13.CD
【解析】
【分析】
分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况,只有重力和弹簧的拉力做功,所以圆环机械能不守恒,但是系统的机械能守恒;沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大。
【详解】
A .圆环沿杆滑下,ED 段受到重力和弹簧弹力(杆对小球的支持力垂直于杆,不做功),且与杆的夹角均为锐角,则小球加速,D 点受重力和杆对小球的支持力,则加速度为sin 45g ,仍加速,DF 段受重力和弹簧弹力,弹力与杆的夹角为钝角,但一开始弹力较小,则加速度先沿杆向下,而F 点速度为0,则DF
段,先加速后减速,D 点时速度不是最大,故A 错误;
B .若ED 间的距离等于DF 间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则系统机械能不守恒,故B 错误;
C .
D 点受重力和杆对小球的支持力,垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为22
mg ,故C 正确; D .若ED 间的距离等于DF 间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则ED 间的距离应小于DF 间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能增大,则系统机械能守恒,故D 正确;
故选CD 。
【点睛】
本题考查弹簧存在的过程分析,涉及功能关系。
14.AD
【解析】
【详解】
A .设当小球运动到某点P 时,弹性绳的伸长量是BP x ,小球受到如图所示的四个力作用:
其中
T BP F kx =
将T F 正交分解,则
N T sin sin 2
BP BC mg F F kx kx θθ⋅====
f N 14F F m
g μ== T F 的竖直分量
T T cos cos y BP CP F F kx kx θθ===
据牛顿第二定律得
f T y m
g F F ma --=
解得
T 3344y CP F kx a g g m m
=-=- 即小球的加速度先随下降的距离增大而减小到零,再随下降的距离增大而反向增大,据运动的对称性(竖直方向可以看作单程的弹簧振子模型)可知,小球运动到CE 的中点D 时,加速度为零,速度最大,A 正确;
B .对小球从
C 运动到E 的过程,应用动能定理得
T F 0104mgh W mgh ⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭
若在E 点给小球一个向上的速度v ,小球恰能从E 点回到C 点,应用动能定理得
T 2F 11()042mgh W mgh mv ⎛⎫-++-=- ⎪⎝⎭
联立解得
T F 34
W mgh =,v =B 错误;
C .除重力之外的合力做功等于小球机械能的变化,小球在C
D 段所受绳子拉力竖直分量较小,则小球在
CD 段时摩擦力和弹力做的负功比小球在DE 段时摩擦力和弹力做的负功少,
小球在CD 阶段损失的机械能小于小球在DE 阶段损失的机械能,C 错误;
D .绳与B 点分离之前B 点做圆周运动,线速度(始终垂直于杆)大小等于小球的速度沿绳方向的分量,D 正确。
故选AD 。
15.AC
【解析】
【详解】
A .运动员从O 运动到
B 的整个过程中,只有重力做功,机械能守恒,故A 选项正确;
B .运动员在光滑圆轨道上运动时,由机械能守恒得
()211cos602
A mv mgh mgR ==-︒ 所以
A v ===
故B 选项错误;
D .设运动员做平抛运动的时间为t ,水平位移为x ,竖直位移为y ,则
A x v t =
212
y gt = 由几何关系
tan 303
y x =︒= 联立得
t =
218010233y m m ⎛⎫=⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭
故D 选项错误;
C .运动员从A 到B 的过程中机械能守恒,所以在B 点的动能
212
kB A E mgy mv =+ 代入
47103
kB E =⨯J 故C 选项正确。
故选AC 。
三、实验题:共2小题
16.钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量
【解析】
【详解】
(1)[]1设钩码质量为m ,滑块质量为M ,对整体分析,根据牛顿第二定律,滑块的加速度 a=mg M m
+ 隔离对滑块分析,可知细绳上的拉力
F T =Ma=1Mmg mg m M m M =++
要保证绳子的拉力F T 等于钩码的重力mg ,则钩码的质量m 要远小于滑块的质量M ,这时有F T mg ≈;
(2)[]2滑块的加速度a=2
2v s
,当s 不变时,可知加速度与v 2成正比,滑块的合力可以认为等于钩码的重力,滑块的合力正比于钩码的质量,所以可通过v 2﹣m 的关系可以间接验证加速度与力的关系,在该实验中,s 不变,v 2—m 的关系图象是一条过原点的直线,所以每次小车的释放点无改变;
[]3因为a 与F 成正比,则有:22v mg s M
=,则22gs v m M =,结合图线的斜率可以求出滑块的质量M 。
17.BC < 21
l R l
【解析】
【详解】 (1)[1]AB .电流表G 零刻度线在中央时,可以判断电流的流向,判断B 和D 两点电势的高低,所以要求电流表G 的零刻度在表盘中央,所以B 正确,A 错误;
CD .根据电流表中表针摆的方向便可判断B 和D 两点电势的高低,进而进行调节,无需准确读出电流的大小,所以C 正确,D 错误。
故选BC 。
(2)[2]当没有接电流表G 时,2R 与x R 串联,1R 与3R 串联,然后再并联,则
121x AB BC AC I R I R U U U +=+=
2123AD DC AC I R I R U U U +=+=
变形可得
21AC AB x BC BC
U R U R U U ==- 131AC AD DC DC
U R U R U U ==- 所以,当
213
x R R R R >时 BC DC U U <
即
B D ϕϕ<
(3)[3]闭合开关S 后,调节让电流表G 示数为零,说明
B D ϕϕ=
则
AB AD U U =,BC DC U U =
同时R 与x R 电流相同,均匀电阻丝电流相同,设电阻丝单位长度的电阻为0R ,则
BC AB x U U R R =,0102
DC AD U U R l R l = 整理得
011022
x R l l R R R l l == 得
21
x l R R l = (4)[4]将1l 和2l 的电阻记为1R '和2R ',则
412x R R R R '=',152x R R R R '='
联立得
x R =四、解答题:本题共3题
18. (1)
m eB π;(2)eBd m
;(3
【解析】
(1) 电子在磁场区域运动周期为 2m T eB
π= 通过磁场区域的时间为t 1=0
90360T =2m eB π (2) 由几何知识得r =d ,又r =
mv eB 解得v =eBd m
通过电场的时间t 2=
2d v ,代入数据解得t 2=2m eB 电子离开电场后做匀速直线运动到达M 点
1211412
2
d y y d ==,又y 1+y 2=d 解得y 1=13
d 故2211·23
eU t d md =
代入数据解得U =
22
83eB d m
(3) 电子恰好打在下极板右边缘
磁场中r′=mv eB ' 电场中水平方向
12
d =v′t 竖直方向r′=21·2eU t md 由上述三式代入数据解得v′33m
19.(1)0300103603d t T v π︒==︒(2)2023mv E qd
= 【解析】
【详解】
(1)粒子a 进入磁场后做圆周运动,洛伦兹力提供向心力 由200v qv B m R
=得R=2d 设粒子做圆周运动的周期为T
00
24R d T v v ππ== 粒子a 的运动轨迹如图所示,由几何关系可得粒子a 做圆周运动对应的圆心角300θ=︒ 则粒子a 从P 点出发到达Q 点的时间0
300103603d t T v π︒==︒
(2)粒子b 做类平抛运动,设粒子b 到达Q 点所用的时间为1t 在x 轴方向有012sin 60x d v t =︒=
在y 轴方向有2112
d at = 由牛顿第二定律知F=qE=ma
联立可得2023mv E qd
= 20. (1)20kg/s ;(2)10m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由牛顿第二定律得
0sin cos mg mg kv ma θμθ--=
解得
20kg/s k =
(2)滑雪者达到最大速度时处于受力平衡状态,根据牛顿第二定律可得 m sin cos 0mg mg kv θμθ--=
解得
m 10m/s v =
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.质量为m 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2,如图所示.设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A .木块静止,d 1=d 2
B .木块静止,d 1<d 2
C .木块向右运动,d 1<d 2
D .木块向左运动,d 1=d 2
2.已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R 1和R 2(公转轨迹近似为圆),如果把行星和太阳连线扫过的面积和与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率,则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是( )
A .12R R
B .21R R
C .12R R
D .21
R R 3.A 、B 两小车在同一直线上运动,它们运动的位移s 随时间t 变化的关系如图所示,已知A 车的s-t 图象为抛物线的一部分,第7s 末图象处于最高点,B 车的图象为直线,则下列说法正确的是( )
A .A 车的初速度为7m/s
B .A 车的加速度大小为2m/s 2
C .A 车减速过程运动的位移大小为50m
D .10s 末两车相遇时,B 车的速度较大
4.教师在课堂上做了两个小实验,让小明同学印象深刻。
第一个实验叫做“旋转的液体”,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水,如果把玻璃皿放在磁场中,液体就会旋转起来,如图甲所示。
第二个实验叫做“振动的弹簧”,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后,发现弹簧不断上
下振动,如图乙所示。
下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()
A.图甲中,如果改变磁场的方向,液体的旋转方向不变
B.图甲中,如果改变电源的正负极,液体的旋转方向不变
C.图乙中,如果改变电源的正负极,依然可以观察到弹簧不断上下振动
D.图乙中,如果将水银换成酒精,依然可以观察到弹簧不断上下振动
5.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示,若不计粒子所受重力,下列说法中正确的是()
A.粒子带负电荷
B.粒子的初速度不为零
C.粒子在A点的速度大于在B点的速度
D.粒子的加速度大小先减小后增大
6.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图甲中质点Q运动到负向最大位移处时,质点P刚好经过平衡位置。
图乙为质点P从此时刻开始的振动图像。
下列判断正确的是()
A.该波的波速为40m/s
B.质点P的振幅为0
C.该波沿x轴负方向传播
D.Q质点在0.1s时的速度最大
7.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上。