2020浙江省宁波市高考物理质量检测试题

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．图甲是利用光电管进行光电效应的实验装置。

分别用a、b、c三束单色光照射阴极K，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系图象如图乙所示，由图可知（）
A．b光照射时，阴极的逸出功较小
B．b光子的能量小于a光子的能量
C．对于b光，A、K间的电压低于U c1时，将不能发生光电效应
D．a光和c光的频率相同，但a光的强度更强
2．一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）
A．1
3
m/s B．3m/s
C．5m/s D．11m/s
3．如图所示，竖直直线MN的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。

正方形线框abcd 的边长为L，静止于图示位置，其右边与MN重合。

从0
t 时刻起线框受外力拉动，水平向右匀加速运动。

线框粗细均匀，其电阻沿长度分布均匀。

在运动过程中，线框a、b两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是（）
A．B．C．
D．
4．2019年春晚在舞《春海）》中拉开帷幕．如图所示，五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，若五名领舞者的质量（包括衣服和道具）相等，下面说法中正确的是
A．观众欣赏表演时可把领舞者看作质点
B．2号和4号领舞者的重力势能相等
C．3号领舞者处于超重状态
D．她们在上升过程中机械能守恒
5．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。

现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（）
A．2（M﹣F
g
）
B．M﹣2F g
C．2M﹣F g
D．g
6．如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上，与水平面成60°角，杆上穿有质量为m的小球a和质量为2m的小球b，a，b小球通过一条细绳跨过两个定滑轮相连接。

当a、b静止时段绳竖直，段绳与杆的夹角为30°。

若忽略小球b与杆间的摩擦，重力加速度的大小为g。

则下列说法正确的是（）
A．绳对a的拉力大小为mg B．绳对a的拉力大小为2 mg
C．a与杆之间可能没有弹力D．a与杆之间一定没有摩擦力
7．如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的速度会达到300米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。

由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9米/秒。

某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为（）
A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N
8．如图，我国第五代战斗机“歼-20”是目前亚洲区域最先进的战机，当它沿倾斜直线匀速飞行时，气体对它的作用力方向为（）
A．B．C．D．
9．2019年4月21日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。

若组成北斗导航系统的这些卫星在不同高度的转道上都绕地球做匀速圆周运动，其中低轨卫星离地高度低于同步卫星。

关于这些卫星，下列说法正确的是（）
A．低轨卫星的环绕速率大于7.9km/s
B．地球同步卫星可以固定对一个区域拍照
C．低轨卫星和地球同步卫星的速率相同
D．低轨卫星比同步卫星的向心加速度小
10．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光
C．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
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，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连。

物体P静止时，弹簧处于压缩状态。

现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一很小的角度，P与支架始终保持相对静止。

在转动的过程中，关于P的受力情况，下列说法正确的是（）
A．支持力减小
B．摩擦力不变
C．合外力不变
D．合外力变大
12．如图所示，平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。

若不改变电容器的带电量，下列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是（）
A．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入电介质
B．将左极板向左移动少许，同时取出两极板之间的金属板
C．将左极板向左移动少许，同时在两极板之间插入金属板
D．将左极板向下移动少许，同时取出两极板之间的电介质
13．如图所示，等量同种正电荷固定在M、N两点，虚线框ABCD是以MN连线的中点为中心的正方形，其中G、H、E、F分别为四条边的中点，则以下说法中正确的是（）
A ．若A 点电势为5V ，则
B 点电势为5V
B ．同一正电荷在A 点具有的电势能大于在D 点具有的电势能
C ．在G 点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿GH 连线向H 点运动
D ．在
E 点释放一个带正电粒子(不计重力)，粒子将沿E
F 连线向F 点运动
14．一根轻弹賛下端固定，竖直立在水平面上.其正上方一定局度处有一质量为m ＝0.2kg 的小球从静止开始下落，不计空气阻力.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直且在弹性限度内），当弹簧压缩量x ∆为0.1m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，重力加速度g 取10m/s 2，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，则（ ）
A ．该弹簧的劲度系数为20N/m
B ．当弹簧压缩量0.05m x ∆=时，小球处于超重状态
C ．小球刚接触弹簧时速度最大
D ．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
15．倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m 的盒子A ，A 盒用轻质细绳跨过定滑轮与B 盒相连，B 盒内放一质量2
m 的物体。

如果把这个物体改放在A 盒内，则B 盒加速度恰好与原来等值反向，重力加速度为g ，则B 盒的质量m B 和系统的加速度a 的大小分别为（ ）
A ．4
B m m = B ．38
B m m =
C ．a ＝0.2g
D ．a ＝0.4g
三、实验题：共2小题 16．图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。

某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图2所示。

所用器材有：
拉敏电阻F R ，其无拉力时的阻值为500.0Ω
电源
1
E（电动势3V，内阻不计）
电源2
E（电动势6V，内阻不计）
毫安表mA（量程3mA，内阻100Ω）
滑动变阻器1R（最大阻值为500Ω）
滑动变阻器2R（最大阻值为300Ω）
电键S，导线若干。

现进行如下操作：
①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键S。

②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3mA，保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。

③在F R下施加竖直向下的拉力F时，对应毫安表的示数为I，记录F及对应的I的值。

④将毫安表的表盘从1mA到3mA之间逐刻线刻画为对应的F的值，完成电子测力计的设计。

请回答下列问题：
（1）实验中应该选择的滑动变阻器是__________（填“1R”或“2R”），电源是________（填“1E”或“2E”）；（2）实验小组设计的电子测力计的量程是__________N。

17．学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电路，电路中电源电动势用E，内阻用r表示。

(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，处理数
据得到图像如图乙所示，写出11
U R
-关系式___。

（不考虑电表内阻的影响）
(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I，处理数据
得到图像如图丙所示，写出1
R
I
-关系式___。

（不考虑电表内阻的影响）
(3)课外小组的同学们对图像进行了误差分析，发现将两个图像综合起来利用，完全可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。

已知图像乙和丙纵轴截距分别为b1、b2，斜率分别为k1、k2。

则电源的电动势E=____，内阻r=____。

(4)不同小组的同学用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成），按照(1)中操作完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。

同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组继续进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图丁所示的P—R和P—U图像。

若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是____（选填选项的字母）。

A．B．C．D．
四、解答题：本题共3题
18．如图为一半球壳形玻璃砖的截面图，球壳外圆半径R1=10cm，内圆半径R2=5cm，图中OO′为玻璃砖的
中轴线.一束平行光以平行于OO′的方向从球壳的左侧射入沿OO′入射的光线经过5
2
3
×10－10s穿过玻璃
砖，光在真空中传播速度为c=3×108m/s，有一部分到达内圆左表面时能从右侧射出玻璃砖.求：
①玻璃砖对光的折射率；
②若入射到外圆表面上A点的光线经外圆折射后，在内圆表面刚好发生全反射，则A点到OO′的距离为多少?
19．（6分）如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。

空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。

垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2Ω，金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取
g=10m/s²。

求：
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q
20．（6分）应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者。

直升机悬停在山谷正上方某处，放下一质量不计的绳索，探险者将绳索一端系在身上，在绳索拉力作用下，从静止开始竖直向上运动，到达直升机处速度恰为零。

己知绳索拉力F 随时间t 变化的关系如图所示，探险者（含装备）质量为m=80kg ，重力加速度g=10m/s 2，不计空气阻力。

求：
(1)直升机悬停处距谷底的高度h ；
(2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索的发动机输出的平均机械功率 。

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】
A ．逸出功由材料本身决定，与照射光无关，故A 错误；
B ．根据光电效应方程
km E h W ν=-
光电子最大初动能
km c E eU =
可知b 光照射时光电子的最大初动能较大，b 光子的能量高于a 光子的能量，故B 错误；
C ．能否产生光电效应与所加电压无关，故C 错误；
D ．a 光和c 光照射时光电子的最大初动能相同，故两者的频率相同，由于a 光的最大饱和电流更大，故a
光的强度更强，故D 正确。

故D 正确。

2．C
【解析】
【详解】
由图读出波长λ=8m ．波向右传播，质点C 恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m ，根据波形的平移法得：t=（n+1/8）T 或（n+5/8）T ，n=0，1，2…，888181t T s s n n ==++，则波速v= T
λ=（8n+1）m/s 或v=（8n+5）m/s ；当n=0时：v=1m/s 或5m/s ，当n=1时：v=9m/s 或13m/s ，当n=2时：v=17m/s 或21m/s ，故选C ．
【点睛】
本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值． 3．C
【解析】
【详解】
线框有两段匀加速直线运动过程：进入磁场的运动过程，在磁场中的运动过程。

两过程加速度相等，设为a 。

线框进入磁场的运动过程。

由右手定则知感应电流方向由b 向a 。

ba 段为电源，则a 点电势高于b 点电势。

电动势大小为
E BLv =
34
ab U E = 由运动规律得
v at =
解以上三式得
34
ab U BLat = 图像为过原点的直线，斜率为34
BLa 。

在0t 时刻有 034
ab U BLat =。

在磁场中的运动过程。

由右手定则知a 点电势高于b 点电势。

在0t 时刻有
0 ab U E BLat '==
运动过程有
0 =ab U E BL v at '=+（）
由运动规律得
202v aL =
解以上两式得
ab U BLat =
图像斜率为BLa 。

故选C 。

4．B
【解析】
【详解】
A 项：观众欣赏表演时看演员的动作，所以不能将领舞者看作质点，故A 错误；
B 项：2号和4号领舞者始终处于同一高度，质量相等，所以重力势能相等，故B 正确；
C 项：五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起，所以处于平衡状态，故C 错误；
D 项：上升过程中，钢丝绳对他们做正功，所以机械能增大，故D 错误．
故选B ．
5．A
【解析】
【分析】
分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。

【详解】
匀速下降时，受到重力Mg ，向上的浮力F ，向上的阻力f ，根据共点力平衡条件有：
=+Mg F f
气球匀速上升时，受到重力()M m g -∆，向上的浮力F ，向下的阻力f ，根据共点力平衡条件有： ()+=M m g f F -∆
解得：
=2F m M g ⎛⎫∆- ⎪⎝
⎭ 故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

【点睛】
本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。

6．B
【解析】
【详解】
AB．以b球为研究对象，球b受绳子的拉力、重力和杆的支持力而平衡，如图所示
以沿杆和垂直于杆正交分解可得
即绳子的拉力为，因为绳子对b的拉力与绳子对a的拉力大小相等，故A错误，B正确；CD．对球a分析可知，球a受到绳子竖直向上的拉力为2mg，竖直向下的重力为mg，两力不能平衡，根据摩擦力和弹力的关系可知a与杆之间一定有弹力和摩擦力存在，故C错误，D错误。

故选B。

7．C
【解析】
【分析】
本题考查考生的分析综合能力，需要利用动量定理等相关知识解题。

【详解】
设t时间内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理
Ft=mv
2
=πρ
m ut r
所以
22
=πρ
F v r
F=。

故ABD错误，C正确。

代人数值解得25N
故选C。

【点睛】
根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键。

8．C
【解析】
【详解】
匀速飞行时受力平衡，即向下的重力与气体对飞机竖直向上的作用力平衡，故选C.
9．B
AC ．根据万有引力提供向心力，则有
2
2Mm v G m r r
= 解得
v = 可知轨道半径越大，运行的速度越小，低轨卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故低轨卫星的环绕速率小于7.9km/s ，低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故低轨卫星的环绕速率大于同步卫星的环绕速率，故A 、C 错误；
B ．同步卫星的周期与地球的周期相同，相对地球静止，可以固定对一个区域拍照，故B 正确；
D ．根据万有引力提供向心力，则有
2Mm G ma r
= 可得 2GM a r =
低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，低轨卫星向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故D 错误；
故选B 。

10．D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV ，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A 错误；
B 、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据233
C =可知，能放出3种不同频率的光，故B 错误；
C 、用能量为10.3eV 的光子照射，小于12.09eV ，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV 才能跃迁，故C 错误；
D 、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为
E 大=-1.51+13.6=12.09eV ，因锌的逸出功是3.34ev ，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为E Km =12.09-3.34=8.75eV ，故D 正确； 故选D.
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
【详解】
对P 受力分析如图：
不转动时，OB 对P 有支持力N 和静摩擦力f ，根据平衡条件
f F =
N mg =
转动后受力分析如图：
支持力为
cos N mg θ'=
则支持力减小，摩擦力为
sin f F mg θ'=-
则静摩擦力减小，物块保持静止，所以合外力不变，仍为0，AC 正确，BD 错误。

故选AC 。

12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．将左极板向左移动少许，则d 变大，同时在两极板之间插入电介质，则ε变大，根据4S C kd
επ=可知C 可能变大，根据Q=CU 可知，U 可能减小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项A 正确； B ．将左极板向左移动少许，则d 变大，同时取出两极板之间的金属板，则也相当于d 变大，根据4S
C kd επ=
可知C 一定变小，根据Q=CU 可知，U 变大，即静电计指针的偏转角度变大 ，选项B 错误；
C ．将左极板向左移动少许，则d 变大，同时在两极板之间插入金属板，则相当于d 又变小，则总体来说
可能d 减小，根据4S C kd
επ=
可知C 可能变大，根据Q=CU 可知，U 变小，即静电计指针的偏转角度可能变小 ，选项C 正确； D ．将左极板向下移动少许，则S 减小，同时取出两极板之间的电介质，则ε变小，根据4S C kd επ=
可知C 一定减小，根据Q=CU 可知，U 变大，即静电计指针的偏转角度一定变大 ，选项D 错误；
故选AC 。

13．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A 点和
B 点电势相等，若A 点电势为5V ，则B 点电势为5V ，故A 正确；
B ．根据等量同种电荷等势面分布情况和对称性可知，A 点和D 点电势相等，则同一正电荷在A D 两点具有的电势能相等，故B 错误；
C ．由G 点释放一个带正电粒子(不计重力) ，该粒子所受的电场力垂直于MN 连线向上，所以粒子将沿GH 连线向上运动，故C 错误；
D ．在
E 点电场强度方向由E 到
F ，带正电的粒子受到的电场力方向由E 到F ，粒子将沿EF 连线向F 点运动，故D 正确。

故选AD 。

14．AD
【解析】
【详解】
A ．当弹簧压缩量x ∆为0.1m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。

由
k x mg ∆=
解得
0.210N /m 20N /m 0.1
mg k x ⨯===∆ 故A 正确；
B ．当弹簧压缩量0.05m x ∆=，小球的重力大于弹簧对它的弹力；小球加速下降，加速度向下，处于失重状态，故B 错误；
C ．当弹簧压缩量x ∆为0.1m 时，小球的速度最大，随后减小，故C 错误；
D ．当0.1m x ∆=时，小球的加速度为零，当弹簧的压缩量最大时，小球的加速度最大，即小球的加速度大小先减小后增大，故D 正确。

【详解】
当物体放在B 盒中时，以AB 和B 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
11sin3022
B B m g mg mg m m m a +-︒=++（）（） 当物体放在A 盒中时，以AB 和A 盒内的物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
11sin3022
B B m m g m g m m m a +︒-=++（）（） 联立解得
38
B m m = 加速度大小为
a=0.2g
故AD 错误、BC 正确。

故选BC 。

三、实验题：共2小题
16．1R 1E 200
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]毫安表示数为3mA 时，由闭合电路的欧姆定律，有
3mA 100500E I R
==++ 若选电源2E ，则滑动变阻器电阻为1400Ω，两个滑动变阻器均达不到，所以只能选电源1E ，此时滑动变阻器电阻为400Ω，只能选1R 。

（2）[3] 毫安表示数为1mA 时，拉力最大，由闭合电路的欧姆定律，有
1F
1mA 100400E R =++ 由图1有
2F (50.1)10ΩR F =+⨯
解得拉力最大值为200N 。

电子测力计的量程200N 。

17．11r U ER E =+ 11r R I E E =+ 21k 12
k k BC
（1）[1]若闭合电键S 1，将单刀双掷电键S 2掷向a ，改变电阻箱R 的阻值得到一系列的电压 表的读数U ，
根据闭合电路欧姆定律可知
U E U Ir U r R
=+=+
则 11r U ER E
=+ （2）[2] 根据闭合电路欧姆定律
()E I R r =+ 变形得到1I
与R 的关系式， 11r R I E E
=+ （3）[3][4] 由题图所示电路图可知，利用伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于
U R ，这是造成系统误差的原因。

若考虑通过电压表的电流，则表达式为
v U U E U Ir U r R R ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭
则
V V 11R r r U ER E R
+=+⋅ 则
1r k E
= 利用安阻法时，考虑电流表内阻，可得
A 11R r R I E E
+=+ 则图丙中1R I
-图像的斜率的倒数等于电源的电动势E 。

那么根据 1r k E =，21k E
= 可得
21E k =，12
k r k =
外电阻的增大，输出功率将越来越小，又由 2max 4
E P r
= 可知，电动势相同，内阻越小，最大输出功率越大，甲的电阻大于乙的电阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A 错误，B 正确。

CD ．当内、外电阻相等时，输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半，且电池组乙的输出功率比甲的大，而当外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故C 正确，D 错误。

故选BC 。

四、解答题：本题共3题
18．①2 ②5cm
【解析】
【详解】
①由题意可知，光在玻璃砖中的传播速度81232102R R m v s t -=
=⨯ 玻璃砖对光的折射率为2c n v
== ； 设光线刚好在内圆表面发生全反射时，光路如图所示
此时光线在内圆表面的入射角等于全反射角，则
12sin 2
C n == ②设光在A 点的入射角为i ，折射角为r ，根据正弦定理
12
sin sin C r R R = 解得：2sin 4
r = 根据折射定律有sin i n =
解得：1sin 2
i = 则A 点到'OO 的距离为1sin 5d R i cm == 。

19． (1)0.0041(N)F t =+；(2)0.48J
【解析】
【详解】
(1)由法拉第电磁感应定律可知金属棒与导轨组成的回路产生的电动势为
12B E L L t
∆=∆ 回路中的感应电流
12
E I R R =+ 根据楞次定律和左手定则可知金属棒cd 受到的安培力沿斜面向下，由平衡条件可得 1sin θ
F mg BIL =+
解得
0.0041(N)F t =+
(2)由焦耳定律得
Q 总2
011
E t R R =+ 由电路关系得
212
R Q Q R R =+总 解得金属棒cd 产生的焦耳热
0.48J Q =
20． (1)112. 5m ；(2) 3000W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)探险者先做匀加速，再匀速，最后做匀减速直线运动到达直升机处。

设加速度阶段绳拉力1840F =N ，时间110t =s ，探险者加速度大小为1a ，上升高度为1h ，则
11ma F mg =-
211112
h a t =
解得 210.5m/s a =
125m h =
设匀速阶段时间215t =s ，探险者运动速度大小为为v ，上升高度为2h ，则 11v a t =
22h vt =
解得
v=5m/s
275h =m
设减速阶段绳拉力3720F =N ，探险者加速度大小为a 3，时间为t 3，上升高度为h 3，则 33ma mg F =-
33v a t =
233312h a t =
或 3312
h vt = 解得 231m/s a =
35t s =
312.5h =m
人上升的总位移即为直升机悬停处距谷底的距离h ，有
123h h h h =++
解得
h=112. 5m
(2)设在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索拉力做功为W ，则 W=mgh
123
W P t t t =++ 解得
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
1．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（）
A．在0~4s时间内，位移先增后减
B．在0~4s时间内，动量一直增加
C．在0~8s时间内，F的冲量为0
D．在0~8s时间内，F做的功不为0
2．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁，则产生波长最长的光子的能量为（）
A．12.75eV B．10.2eV
C．0.66eV D．2.89eV
3．静止在水平地面上的木块，受到小锤斜向下瞬间敲击后，只获得水平方向初速度，沿地面滑行一段距离后停下。

若已知木块的质最和初速度，敲击瞬间忽略地面摩擦力的作用，由此可求得（）
A．木块滑行的时间B．木块滑行的距离
C．小锤对木块做的功D．小锤对木块的冲量
4．某同学投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（）
A．两次在空中的时间可能相等B．两次碰的篮板的速度一定相等
C．两次抛出的初速度竖直分量可能相等D．两次抛出的初动能可能相等
5．科学家计划在1015年将首批宇航员送往火星进行考察．一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为
F1．通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，已知引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为
A．()
2
1
12
3
4
F
G F F
ω
π-和
12
2
F F
mω
-
B．
2
3
4G
ω
π
和12
2
F F
mω
-
C．()
2
1
12
3
4
F
G F F
ω
π-和
12
2
F F
mω
+
D．
2
3
4G
ω
π
和12
2
F F
mω
+
6．如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落在斜面中点；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落点与斜面底端的距离为l。

斜面底边长为2l，则（忽略空气阻力）（）
A．小球运动时间之比
123
::1:2:3
t t t=
B．小球运动时间之比123
::1:2:3
t t t=
C．小球抛出时初速度大小之比
010203
::1:2:3
v v v=
D．小球抛出时初速度大小之比
010203
::2:2:3
v v v=
7．如图所示，两条轻质导线连接金属棒PQ的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。

金属棒的质量0.2kg
m=，长度1m
L=。

使金属棒中通以从Q到P的恒定电流2A
I=，两轻质导线与竖直方向成30︒角时，金属棒恰好静止。

则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g取2
10m/s）（）
A．大小为0.25T，方向与轻质导线平行向下
B．大小为0.5T，方向与轻质导线平行向上
C．大小为0.5T，方向与轻质导线平行向下
D．大小为0.25T，方向与轻质导线平行向上
8．如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。

在0～5t0时间内，设垂直ab边向上为安培。