2019-2020学年河北省张家口市榆林中学高三物理模拟试题含解析

2019-2020学年河北省张家口市榆林中学高三物理模拟
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. 如图甲所示，两物体A，B叠放在光滑水平面上，对A施加一水平力F，规定向右为正方向，F随时间t变化关系如图乙所示，两物体在t=0时由静止开始运动，且始终保持相对静止，则下列说法正确的是（）
A．第1s末两物体的速度最大
B．第3s内，两物体向左运动
C．第2s内，拉力F对物体A做正功
D．第2s内，A对B的摩擦力向左
参考答案：
C
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
【分析】根据物体受力判断物体的运动，根据受力的对称性，判断两物体的运动情况；
根据力与速方向的关系判断功的正负；
通过对整体加速度的变化，得知B物体加速度的变化，再根据牛顿第二定律得出摩擦力的变化．
【解答】解：A、在0﹣2s内整体向右做加速运动；2﹣4s内加速度反向，做减速运动，因为两段时间内受力是对称的，所以2s末的速度最大，4s末速度变为零，故A错误；
B、在0﹣4s内一直向前运动，然后又重复以前的运动，第3s内，两物体向右运动，故B 错误；
C、第2s内，拉力F的方向与速度方向相同，拉力F对物体A做正功，故C正确；
D、对整体分析，整体的加速度与F的方向相同，B物体所受的合力为摩擦力，故摩擦力的方向与加速度方向相同，即与F的方向相同．
所以第2s内，A对B的摩擦力向右，故D错误；
故选：C．
2. （单选）船在静水中的速度为
3.0 m/s，它要渡过宽度为30 m的河，河水的流速为2.0 m/s，则下列说法中正确的是
A．船不能渡过河B．船渡河的速度一定为5.0 m/s C．船不能垂直到达对岸D．船到达对岸所需的最短时间为10 s
参考答案：
D
3. （单选题）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。

“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图所示。

若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。

以下判断中正确的是（）
A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为
B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C．如果使卫星l加速，它就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
参考答案：
A
4. 如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为3s和1s，关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（）
A．关卡3 B．关卡4
C．关卡5 D．任何关卡都无法挡住
参考答案：
D
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】人先做加速运动，之后是匀速运动，计算到达各个关卡的时间与关卡放行和关闭的时间对比，得出结果．
【解答】解：根据v=at可得：2=2×t1，
所以加速的时间为：t1=1s
加速的位移为：x1=at2==1m，
之后匀速运动到达第2个关卡的时间为：s，
到达关卡2的时间为：t2=1+3.5=4.5s大于4s，放行；可以通过，
所以可以通过关卡2继续运动，从第2关卡到第3关卡匀速运动时间为：t2′=s=4s，
所以到达第3关卡的时刻（从开始运动计时）为8.5s，8s＜8.5s＜12s，也是放行，可以通过，
从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是4s，所以到达第4关卡的总时间（从开始运动计时）为：1+3.5+4+4=12.5s，12s＜12.5s＜16s，也是放行，可以通过，
从第4关卡到第5关卡匀速运动时间仍然是4s，所以到达第5关卡的总时间（从开始运动计时）为：1+3.5+4+4+4=16.5s，16s＜12.5s＜20s，也是放行，可以通过．
所以ABC错误，D正确；
故选：D
5. (单选)将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力。

若抛射点B向篮板方向移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是（）
A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θC．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0 D．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A
球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为。

参考答案：
4.5m -3mv02/8
动量守恒：；动能定理：。

7. 一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，质点Q经过0．3s第一次到达平衡位置，则该波的传播方向为沿x轴___（填”正”“负”）方向，传播波速为______m／s，经过1．2s，质点P通过的路程为______cm。

参考答案：
(1). 负 (2). 10 (3). 8
（1）此时质点P沿y轴负方向运动，由波的形成原理可知此波沿沿x轴负方向传播。

（2）Q经过0．3s第一次到达平衡位置，可知波的周期为，所以波速为
（3）经过1．2s，质点P通过的路程为
8. 如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为
____________．
参考答案：
BIL 向上； mg/2
9. 如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播．已知在t=0时，波传播到x轴上的B 质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处．
①这列简谐波的波速是m/s．
②t=0.6s时，质点D已运动的路程是 m．
参考答案：
（1）① 5 ；② 0.1
10. 如图所示，为一气体温度计的结构示意图。

储有一定质量理想气体的测温泡P 通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。

移动右管B 可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。

当测温泡P浸在冰水混合物中、大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于图示刻度尺的零刻度处。

（1）使用这种温度计，其温度计上的刻度是__________的；（选填“均匀”、“不均匀”）
（2）图中刻度尺上的刻度为3.8cm处所对应的温度为____________℃；
（3）当大气压强减少到75cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其温度刻度，则测量值____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

此时若实际温度变化10℃，则从温度计刻度上读出温度变化是
___________℃。

参考答案：
11. 近年，我国的高铁发展非常迅猛．为了保证行车安全，车辆转弯的技术要求是相当高的．如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道，则车辆经过弯道时，火车的外轨（选填“外轮”、“内轮”）对轨道有侧向挤压，容易导致翻车事故．为此，铺设轨道时应该把内轨（选填“外轨”、“内轨”）适当降低一定的高度．如果两轨道间距为L，内外轨高度差为h，弯道半径为R，则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为
．
参考答案：
解：火车拐弯需要有指向圆心的向心力，若内、外轨等高，则火车拐弯时由外轨的压力去提供，则火车的外轮对轨道有侧向挤压，若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，要靠重力和支持力的合力提供向心力，则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度，使外轨高于内轨．
设路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得：mgtanθ=m
由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈
解得v=
故答案为：外轮，内轨，．
本题是生活中圆周运动问题，关键是分析受力情况，分析外界提供的向心力与所需
示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.00s。

试估算滑块的加速度________.两光电门之间的距离是________。

参考答案：
0.05 m/s2，0.8m
13. 用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。

红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成θ角。

不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。

不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力为。

参考答案：
mgtanθ；
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 右下方的U-I图像中的直线a是由5节完全相同的电池串联而成的电源A的U-I关系曲线，直线b是定值电阻B的U-I关系曲线，由图可知，每一节电池的电动势为______________V，下表是由某种材料制成的元器件C两端所施加的电压和相应所通过电流值，由这些数据可知，元器件C的电阻值随通过电流的增大而______________（填写变化情况）；如果把定值电阻B和元器件C并联后接在电源A两端，由图线可知：通过B电阻的电流大小为______________A，此时器件C的电功率为______________W。

参考答案：
1.5，增大，0.3，0.15
15. .在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，电源的电动势不超过1.5V，
内阻不超过1Ω，电压表（0---3V，3KΩ），电流表（0---0.6A，1Ω），滑动变阻器
有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.1A）各一只. 实验电路如图（甲）
（1）实验中滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）
（2）某位同学在实验操作时电路连接如图（乙）所示，该同学接线中错误（或不妥当）的实验器材是
A．滑动变阻器 B．电压表 C．电流表
参考答案：
（1）R1 （2）A
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y＜0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(-2h，-h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场．已知MN平行于x轴， N点的坐标为(2h，2h)，不计粒子的重力．求：
(1)电场强度的大小E；
(2)磁感应强度的大小B；
(3)粒子在磁场中运动的时间t．
参考答案：
17. 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。

球飞离水平距离d后落地，如题图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3d/4，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。

求绳断时球的速度大小v1，和球落地时的速度大小v2。

问绳能承受的最大拉力多大？
改变绳长，使球重复上述运动。

若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？（结果保留根号）
参考答案：
（1）（2）（3）
（1）设绳断后球飞行时间为t1，由平抛运动规律，有
竖直方向：，水平方向：得：
由机械能守恒定律，有：得：
（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小
球做圆周运动的半径为：
由圆周运动向心力公式，有：得：
（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有：
得：
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d－l，水平位移为x，时间为t2，有：，得：
当时，x有极大值
18. 半径为尺的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，=30°，若玻璃对此单色光的折射率.
①试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图，并求出各折射角.（当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线）
②求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点（或延长线的交点）与A点的距离.
参考答案：。