2020年内蒙古自治区呼和浩特市艺术中学高三物理摸底试卷含解析

2020年内蒙古自治区呼和浩特市艺术中学高三物理摸
底试卷含解析
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. （多选）如图所示，一根细绳的上端系在O点，下端系一个重球B，放在粗糙的斜面体A上．现用水平推力F向右推斜面体使之在光滑水平面上向右匀速运动一段距离（细绳尚未到达平行于斜面的位置）．在此过程中（）
A．摩擦力对球B做正功
B．推力F和球B对A做功的大小相等
C． A对B所做的功与B对A所做的功大小相等
D．小球B的角速度逐渐变小
参考答案：
【考点】：功的计算．
【分析】：根据恒力做功的表达式W=FScosθ，功的正负可以看力与位移的夹角，当θ＜90°时，力做正功；当θ=90°时，力不做功；当θ＞90°时，力做负功．
：解：A、如图，画出小球B受到的支持力N（绿色线），摩擦力f的方向（黑色线）以及小球在该位置时运动的切线的方向（红色线），
由图可知，斜面对B的摩擦力沿斜面向下，该点B运动轨迹的弧线在B受到的支持力的下方，所以B受到的摩擦力与B的位移方向夹角为锐角，所以斜面对B的摩擦力对m做正功．故A正确；
B、A匀速运动，动能不变，根据动能定理水平推力F和重球B对A做功的绝对值大小相等；故B正确；
C、斜面对B的弹力和B对斜面的弹力是一对作用力和反作用力，大小相等，斜面在弹力方向上的位移等于B在弹力方向上的位移．所以A对重球B的弹力所做的功与重球B对A 弹力所做的功大小相等，一正一负．由于B与A间存在相对运动，A的位移与B的位移不相等，所以A对重球B的摩擦力所做的功与重球B对A的摩擦力所做的功大小是不相等的；所以A对重球B所做的总功与重球B对A所做的总功大小不等．故C错误；
D、小球B的线速度可以分解为水平方向的分速度与沿绳子方向的分速度，如图，则：
v=v0cosθ，可知小球的线速度随θ的增大是逐渐变小的，故角速度逐渐变小，故D正确．
故选：ABD
【点评】：解决本题的关键掌握功的正负的判断方法，以及会灵活利用动能定理比较功的大小．
2. 某人骑自行车在平直道路上行进，右图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（）
A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大
B．在0～t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
C．在t1～t2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大
D．在t3～t4时间内，虚线反映的是匀速运动
参考答案：
BD
3. 如图所示，某人用155N的力沿斜面方向向上推一个放在粗糙斜面上的物体，物
体重200N，斜面倾角为30o，物体与斜面间动摩擦因数μ=，则物体受到的摩擦力是（）
A．N
B．50N
C．55N
D．75N
参考答案：
C
4. （单选题）在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。

在某次交通事故中，汽车刹车线长度14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7，g=10m/s2，则汽车开始刹车的速度为
A．7m/s B．10 m/s C．14 m/s D．20 m/s 参考答案：
C
5. 如下图所示，一滑块从弧形轨道上的A点，由静止开始下滑。

由于轨道不光滑，它仅能滑到B点，而返回后又仅能滑到C点，若AB两点高度差为，BC两点间高度差为，必有 ( )
A． B．
C． D．条件不足，无法判断
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。

(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。

(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．
①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02 s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；
②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式
________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是
__________________。

参考答案：
(1)窄 (2)①11.40 0.57 ②m1?m2 ③v2－m2 ④小车与水平轨道间存在摩擦力
7. 某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。

他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。

①图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“甲”或“乙”）；
②滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。

参考答案：
⑵甲，0.5，0.2
8. 做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。

设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。

参考答案：
4，45，1
9. 做平抛运动的物体可以分解成水平方向上的运动和竖直方向上的运动．物体在水平方向上的速度为，竖直方向上的速度为．
参考答案：
匀速直线，自由落体，v0，gt．
【考点】平抛运动．
【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的受力情况判断物体的运动规律，再由分速度公式求解．
【解答】解：平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动．竖直方向上，物体仅受重力，初速度为零，所以竖直方向上做自由落体运动．
物体在水平方向上的速度为v x=v0，竖直方向上的速度为v y=gt
故答案为：匀速直线，自由落体，v0，gt．
10. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。

当车速为 v0 = 7 m／s 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。

那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m。

参考答案：
0.31 4.16
11. 用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为Ω。

参考答案：
欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。

12. 图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q 是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则波传播的速度为________m/s，t＝0.15 s时质点P的运动方向沿y轴________方向(选填“正”或“负”)．
参考答案：
40负
13. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴
随辐射。

已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A：m B＝。

参考答案：
答案：γ，2T2: 2T1
解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T1·T2时间后剩下
的放射性元素的质量相同，则= ，故m A：m B＝2T2: 2T1。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. .①在用方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（多个）等器材所做的《验证力的平行四边形定则》的实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差( )
A．两个分力F1、F2间的夹角必须等于90°
B．两个分力F1、F2的大小对实验误差无影响
C．拉橡皮条的两个细绳套必须等长
D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
②在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指 ()
A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度
参考答案：
.①D ②D
15. 现代社会人们倡导绿色生活，电瓶车已经进入千家万户，蓄电池是电瓶车的主要组成部分。

用如图甲所示的电路可测量某一节蓄电池的电动势和内电阻。

蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电压表（量程3V，内阻约1kΩ）
B．电流表（量程0.6A，内阻约0.8Ω）
C．电流表（量程3A，内阻约0.5Ω）
D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）
E．滑动变阻器R（阻值范围0—20Ω，额定电流1A）
（1）电流表应选（填器材前的字母代号）
（2）为较准确地测量电源内阻设计了如图所示的电路，则R0的作用
为
（3）根据甲图测得电路的实验数据作出U—I图像如图乙所示，则蓄电池的电动势E= V，内阻r= Ω。

参考答案：
（1）B （2）扩大内阻（3）2．10V 0.20Ω
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。

圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场。

求：
（1）离子从N板小孔射出时的速率；
（2）离子在磁场中做圆周运动的周期；
（3）要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围。

参考答案：
(1)设离子射入匀强磁场时的速率为v，由动能定理得:
...... 3分
......2分
(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为R,离子所受洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律
可可得：2分
由
得1分
(3)若离子恰好不进入小圆，设离子
与小圆相切时轨道半径为R0，此时轨迹如图所示
由几何关系得：......2分
解得：......1分
又......1分
......1分
......1分
联立解得......2分
17. 如图所示，与水平面成37°倾斜轨道AB，其沿直线在C点与半径R=1m的半圆轨道CD 相切，全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内．整个空间存在水平向左的匀强电场，MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m＝0.4kg的带电小球从A点无初
速开始沿斜面下滑，至B点时速度为，接着沿直线BC（此处无轨道）运动到达C处进入半圆轨道，进入时无动能损失，且刚好到达D点，从D点飞出时磁场立即消失，不计空气阻力，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：
（1）小球带何种电荷．
（2）小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离．
（3）小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功．
参考答案：
（1）正电荷
（2）依题意可知小球在BC间做匀速直线运动．
在C点的速度为：
在BC段其受力如图所示，设重力和电场力合力为F. F＝qvCB
又F＝mg/cos37°＝5N
解得：
在D处由牛顿第二定律可得：
将代入上式并化简得：
小球离开D点后作类平抛运动，其加速度为：
a＝F/m
由得：
（3）设CD段摩擦力做功为Wf,由动能定理可得：
克服摩擦力做功：
解得：＝27.6J
18. 如图所示，球1和球2静止在光滑水平面上的B点，由于某种内力的作用两球反向弹开，球2与右端的墙壁发生弹性碰撞，结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。

已知AB=BO=S，两球均可看作质点，求：两球在A点碰后的共同速度大小。

参考答案：
设1、2两球质量分别为m1、m2，两球弹开时的速度大小分别为v1、v2.根据题意及动量守恒定律得：
．．．．．．．．2分
v2=3v1=3S/t ．．．．．．．．1分
．．．．．2分
解得：．．．．．．1分。