2020学年甘肃省兰州市高考物理检测试题

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
1．一个不稳定的原子核质量为M ，处于静止状态．放出一个质量为m 的粒子后反冲．已知放出的粒子的动能为E 0，则原子核反冲的动能为( )
A ．0E
B ．0m E M
C ．0m E M m -
D ．02
()Mm E M m - 2．下列说法正确的是（ ）
A ．2382349290U Th X →+中X 为中子，核反应类型为衰变
B ．234112H H He Y +→+中Y 为中子，核反应类型为人工核转变
C ．14417728N He O Z +→+，其中Z 为氢核，核反应类型为轻核聚变
D ．2351136909205438U n Xe Sr K +→++，其中K 为10个中子，核反应类型为重核裂变
3．图为某发电站的发电机发出的交流电，经升压变压器、降压变压器后向某小区的用户供电的示意图，已知升压变压器原线圈两端的电压为500sin100(V)u t π=。

则下列说法正确的是（ ）
A ．小区用户得到的交流电的频率可能为100Hz
B ．升压变压器原线圈两端的电压的有效值为500V
C ．用电高峰时输电线上损失的电压不变
D ．深夜小区的用户逐渐减少时，输电线损耗的电功率减小
4．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 3为定值电阻，R 2为滑动变阻器，C 为电容器。

将滑动变阻器的滑动触头P 置于位置a ，闭合开关S ，电路稳定时理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，理想电流表A 的示数为I 。

当滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1′、U 2′，理想电流表A 的示数为I′。

则以下判断中正确的是（ ）
A ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R 3的电流方向由左向右
B ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小
C ．11'U U > ，22'U U >，I I '>
D ．221'U U R r I I -=+-'
5．2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。

嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是 （ ）
A ．该电池板的电动势为2.80V
B ．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大
C ．外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2W
D ．外电路阻值为1kΩ时电源效率约为36%
6．如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车，装满沙子．沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是
A ．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tan θ=μ2
B ．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sin θ>μ2
C ．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tan θ>μ1
D ．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tan θ
7．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是
A ．若增大入射角i ，则b 光先消失
B ．在该三棱镜中a 光波长小于b 光
C
．a 光能发生偏振现象，b 光不能发生
D ．若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光的遏止电压低
8．按照我国整个月球探测活动的计划，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，第二步是“落月”工程，已在2013年以前完成。

假设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g 0，飞船沿距月球表面高度为3R 的圆形轨道I 运动，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道II ，到达轨道的近月点B 时再次点火进入月球近月轨道III 绕月球做圆周运动。

下列判断不正确的是（ ）
A ．飞船在轨道I 上的运行速率0g R
v =
B ．飞船在A 点处点火变轨时，动能减小
C ．飞船在轨道III 绕月球运动一周所需的时间0
R T 2g =π
D ．飞船从A 到B 运行的过程中机械能变大
9．如图所示，一固定斜面上两个质量均为m 的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑，A 与B 的接触面光滑。

已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间的动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α，重力加速度为g 。

B 与斜面之间的动摩擦因数μ与A 、B 间弹力F N 的大小分别是（ ）
A ．μ=
23tanα，F N =13
mgsinα B ．μ=23tanα，F N =12
mgsinα C ．μ=tanα，F N =13
mgcosα D ．μ=tanα，F N =23mgsinα 10．如图所示，两个质量均为m 的小球A 、B 套在半径为R 的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。

已知OA 与竖直方向的夹角θ=53°，OA 与OB 垂直，小球B 与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g ，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

下列说法正确的是（ ）
A．圆环旋转角速度的大小为4 5 g R
B．圆环旋转角速度的大小为5 3 g R
C．小球A与圆环间摩擦力的大小为7
5 mg
D．小球A与圆环间摩擦力的大小为1
5 mg
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．如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，M是平衡位置为2m
x=处的质点，N是平衡位置为8m
x=处的质点，若N点相继出现两个波峰的时间间隔为8s，则下列说法正确的是（）
A．该波的传播速度2m/s
v=
B．若波沿x轴正方向传播，则7m
x=处的质点经过0.5s即可与M点位移相等
C．M、N两质点的振动方向总是相反
D．从图示位置计时，若M点比N点先到达波谷，则波的传播方向沿x轴负方向
E.若波沿x轴正方向传播，从图示时刻计时，再经过0.5s，M、N两质点的位移相同
12．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持
以额定功率运动.其v t-图象如图所示.已知汽车的质量为3
110
m kg
=⨯，汽车受到地面的阻力为车重的
0.1倍，则以下说法正确的是()
A．汽车在前5s内的牵引力为3
510N
⨯
B ．汽车速度为25/m s 时的加速度为25/m s
C ．汽车的额定功率为100 kW
D ．汽车的最大速度为80 /m s
13．一辆汽车在平直路面上从静止开始在1500 N 的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到20 m/s 时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以30m/s 的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是
A ．汽车的额定功率为60kW
B ．汽车的额定功率为90kW
C ．汽车受到的阻力大小为2000N
D ．汽车受到的阻力大小为3000N
14．如图所示，虚线边界ab 上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。

一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高度为h 处由静止释放，则下列说法正确的是
A ．线框穿出磁场的过程中，线框中会产生顺时针方向的感应电流
B ．线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力一定一直减小
C ．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小
D ．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后不变
15．a 、b 、c 三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b 正好过圆心O ，光线a 、c 从光线b 的两侧对称入射，光线a 、c 从玻璃砖下表面进入空气后与光线b 交于P 、Q 两点，则下列说法正确的是( )
A ．玻璃对三种光的折射率关系为n a >n b >n c
B ．玻璃对a 光的折射率大于对c 光的折射率
C ．在相同条件下进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距比c 光窄
D ．a 、c 光分别从空气射入某种介质中，c 光发生全反射时临界角较小
E.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
三、实验题：共2小题
16．某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为60Hz，图示为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为连续计数点，相邻两计数点间还有2个打点未画出。

从纸带上测出s1=5.21cm、s2=5.60cm、s3=6.00cm、s4=6.41cm、s5=6.81cm，则打点计时器每打相邻两个计数点的时间间隔是__________s；小车的加速度a=_____________m/s2；打计数点“5”时，小车的速度
v=________m/s。

(后两空均保留三位有效数字)
5
17．某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。

如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切，桌面与地面的高度差为h。

让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离L，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的P点，记下平抛的水平位移x。

平移滑槽的位置后固定，多次改变距离L，每次让滑块从滑槽上同一高度释放，得到不同的水平位移x。

作出2
-图像，即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ（重力加速度为g）
x L
(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了____________
(2)若小滑块离开桌面时的速度为v，随着L增大v将会_____（选填增大、不变或减小）
(3)若已知2x L
-图像的斜率绝对值为k，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=____（用本题中提供的物理量符号表示）
四、解答题：本题共3题
18．如图所示，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，现通过电热丝缓慢加热，当气体吸收热量Q时，活塞恰好缓慢上移H，已知活塞横截面积为S，重量忽略不计，大气压强为p0，求封闭气体内能增加量。

19．（6分）如图所示，CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD、MN部分与水平面平行，DE和NP与水平面成30°，间距L=1m，CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B1=1T，
DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B2=2T。

两根完全相同的导体棒a、b，质量均为m=0.1kg，导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2，导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。

导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。

开始时，a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，运动过程中a、b棒始终不脱离导轨，g取10m/s2.
(1)b棒开始朝哪个方向滑动，此时a棒的速度大小；
(2)若经过时间t=1s，b棒开始滑动，则此过程中，a棒发生的位移多大；
(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上，大小不变，经过足够长的时间，b棒做什么运动，如果是匀速运动，求出匀速运动的速度大小，如果是匀加速运动，求出加速度大小。

20．（6分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端1s=0.8m处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方2s=3.0m处下潜到深度为2h时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜h
∆=2.0m，恰好能看见Q。

（已
知水的折射率n=4
3
）求
①深度2h；
②赛艇的长度l。

（可用根式表示）
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．C
【解析】
【详解】
放出质量为m 的粒子后，剩余质量为M m -，该过程动量守恒，则有：
0)(mv M m v -=
放出的粒子的动能为：
20012
E mv = 原子核反冲的动能： ()212
k E M m v =- 联立解得： 0k m E E M m =
- A.0E 与分析不符，不符合题意； B.
0m E M
与分析不符，不符合题意； C.0m E M m -与分析相符，符合题意； D.02()
Mm E M m -与分析不符，不符合题意。

2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．238234492902U Th He →+，核反应类型为衰变，选项A 错误；
B ．23411120H H He n +→+，核反应类型为轻核聚变，选项B 错误；
C ．14
417172
81N He O H +→+，核反应类型为人工转变，选项C 错误； D ．235113690192054380U n Xe Sr 10n +→++，核反应类型为重核裂变，选项D 正确。

故选D 。

3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．发电机的输出电压随时间变化的关系，由电压的表达式可知T=0.02s ，故
11Hz 50Hz 0.02
f T === 又由于变压器不改变交流电的频率，则用户得到的交流电的频率也应为50Hz ，A 错误；
B ．由图像可知交流的最大值为U m =500V ，因此其有效值为
U =
则输入原线圈的电压为，B 错误；
C ．用电高峰时，用户增多，降压变压器副线圈的电流增大，则原线圈的电流增大，输电电流增大，则输电线上损失的电压增大，C 错误；
D ．深夜小区的用户逐渐减少时，则降压变压器的输入功率减小，输入电流也减小，输电线上损失的功率减小，D 正确。

故选D 。

4．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．电容C 与电阻R 1、R 2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据Q C U =
可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R 3的电流方向由右向左，故AB 项错误；
C ．因电路电流减小，故I I '>，则R 1两端电压减小，即11'U U >。

因路端电压增大，则R 2两端电压增大，即22'U U <，故C 项错误；
D ．将R 1等效为电源内阻，则2U 可视为等效电源的路段电压，根据U —I 图像的斜率关系可得 221'U U R r I I -=+-'
故D 项正确。

故选D 。

5．A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．电源的路端电压与干路电流的关系图像中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2. 80V ， A 正确。

B
．随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律E U Ir =+可知内阻 E U
r I -=
如图所示，
外电路电阻12R R >，阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P 1、P 2， 则 1
11
E U r I -=
指的是E 与P 1的斜率，
2
22
E U
r I -=
指的是E 与P 2连线的斜率，可知12r r <，B 错误。

C ．在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，如下图所示
与原图交于(1. 8V ，1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为
3 1. 78V 1.78mA 3.210W -⨯≈⨯
故C 错误。

D ．此时电源的效率
1.78
64%2.8IU
IE ==≈η
故D 错误。

故选A 。

6．C
【解析】
【详解】
假设最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力时，能顺利地卸干净全部沙子，有
，B 对；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子为研究对象，
，C 对；
7．D
【解析】 设折射角为α，在右界面的入射角为β，根据几何关系有：A αβ+=，根据折射定律：sin sin i n α
=，增大入射角i ，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b 光发生全反射，故A 错误；由光路图可知，a 光的折射率小于b 光的折射率（a b n n <），则a 光的波长大于b 光的波长（a b λλ>），故B 错误；根据光电效
应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能k 0E h
W =-ν，再根据动能定理：c k 0eU E -=-，即遏止电压0c W h U e e
ν=-，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，a b n n <，则a 光的频率小于b 光的频率（a b νν<），a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压，故D 正确；光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C 错误．
点睛：本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系． 8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．万有引力提供向心力
2
2(3)3Mm v G m R R R R
=++ 解得
02Mm G mg R
= 解得
20GM g R =
联立解得
v =故A 正确，不符合题意；
B ．飞船在A 点变轨后由圆轨道变为椭圆轨道，做向心运动，要求万有引力大于飞船所需向心力，所以飞船应该减速，动能减小，故B 正确，不符合题意；
C ．万有引力提供向心力
2
224(3)(3)Mm G m R R R R T
π=++ 结合
20GM g R =
解得
T 2=故C 正确，不符合题意；
D ．在椭圆轨道上，飞船由A 点运动至B 点，只有万有引力做功，机械能守恒，故D 错误，符合题意。

故选D 。

9．A
【解析】
【分析】
【详解】
以AB 整体为研究对象，根据平衡条件得
2mgsinα=μA mgcosα+μB mgcosα=2μmgcosα+μmgcosα
解得
2tan 3
μα=
对B 受力分析可知，B 受重力、支持力、A 的弹力及摩擦力而处于平衡状态；则有
mgsinα=μmgcosα+N F
N 1sin 3
F mg α= 故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

10．D
【解析】
【详解】
AB ．小球B 与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： 2tan 37sin 37mg m R ω=
所以解得圆环旋转角速度的大小
4=5g R
ω 故选项A 、B 错误；
CD ．对小球A 进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上
2sin cos sin N f m R θθωθ-=
竖直方向上
cos sin 0N f mg θθ--=
解得
5
mg f = 所以选项C 错误、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．ADE
【解析】
A ．某点相继出现两个波峰的时间间隔为机械波的传播周期，即8T s =，故
2m/s v T λ
==
A 正确；
C ．只有两个质点间的距离是半波长的奇数倍时，两质点的振动方向才会总是相反，C 错误；
D ．如果M 点比N 点先到达波谷，说明此时M 点正在往下振动，N 点正在往上振动，则波的传播方向沿x 轴负方向，D 正确；
BE ．若波沿x 轴正方向传播，经过0.5s 后波形图往右平移1m ，此时x=1m 处的质点正处于平衡位置，而x=2m 处的质点M 与x=1m 处的质点的振动时间差是116
T ，其sin 22.5M y A ︒=-；x=8m 处的质点N 与x=1m 处质点的振动时间差是
716
T ，其()sin 18022.5N M y A y ︒︒=--=，E 正确，B 错误。

故选ADE 。

12．AC
【解析】 由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a=20 5m/s 2＝4m/s 2，根据牛顿第二定律得，F-f=ma ，解得牵引力F=f+ma=1000+4000N=5000N ，故A 正确．汽车的额定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW ，汽车在25m/s 时的牵引力F′＝100000 25
P
v ＝N ＝4000N ，根据牛顿第二定律得，加速度2240001000/3/1000
F f a m s m s m '--'=＝＝，故B 错误，C 正确．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度100000/100/1000
m P v m s m s f ＝＝＝，故D 错误．故选AC ． 点睛：本题考查了汽车恒定加速度启动的问题，理清整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道牵引力等于阻力时，汽车的速度最大．
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
当速度达到v 1=20m/s 时功率达到额定功率P ，最大速度为v 2=30m/s ，匀加速时
1
P f ma v -= 其中
1500N ma =
2P fv =
联立解得：
P=90000W=90kW ，f=3000N
A. 汽车的额定功率为60kW ，与计算结果不符，故A 错误．
B. 汽车的额定功率为90kW ，与计算结果相符，故B 正确．
C. 汽车受到的阻力大小为2000N ，与计算结果不符，故C 错误．
D. 汽车受到的阻力大小为3000N ，与计算结果相符，故D 正确．
14．AD
【解析】
【详解】
A ．线框穿出磁场的过程中，线框内磁通量减小，由楞次定律可知，线框中会产生顺时针方向的感应电流，故A 正确；
B ．线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若大于重力，则线框做减速运动，受到的安培力减小，线框所受安培力若小于重力，则线框做减加速运动，受到的安培力增大，故B 错误；
CD ．线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若小于重力，则线框做加速运动，速度增大，产生的感应电流增大，所受安培力增大，当安培力增大到等于重力时，做匀速运动，不会出现速度先增大后减小的情况，故C 错误D 正确。

故选：AD 。

15．BCE
【解析】
【详解】
AB ．由图可知，a 光和c 光入射角相同，但是c 光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对a 光的折射率大于对c 光的折射率，但是由于b 光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较b 光与a 、c 光的折射率大小，故A 错误，B 正确；
C ．由于a 光的折射率较大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，由L x d λ∆=
可得a 光的条纹间距比c 光窄，故C 正确；
D ．因a c n n >，根据临界角公式1sin C n =
知， a 光发生全反射时临界角较小，故D 错误； E ．根据公式v ＝c n
，由于a 光的折射率大，则a 光在玻璃中的传播速度较小，由几何关系可知a 光在玻璃中传播的路程较长，故a 光比c 光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故E 正确。

故选BCE 。

三、实验题：共2小题
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由题知相邻两计数点间还有2个打点未画出，则两个计数点的时间间隔是
13s 0.05s 60
T =⨯= [2] 根据匀变速直线运动的推论公式
2x aT ∆=
可以求出加速度的大小，则有
254212 1.61m s 6s s s s a T
+--== [3] 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有 2454 6.41 6.8110m /s 1.32 m /s 220.05s s v T -++=
=⨯≈⨯ 则打计数点“5”时，小车的速度
54 1.40m/s v v aT =+=
17．保证滑块到达滑槽末端的速度相同 减小
4k h
【解析】
【详解】
(1)[1]每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证到达斜面体底端的速度相同；
(2)[2]滑块离开滑槽后，受到摩擦力作用，做匀减速直线运动，设离开滑槽的速度为v 0，根据运动学公式可知
2202v v gL μ-= 随着L 增大，v 将会减小；
(3)[3]滑块从桌边做平抛运动，则有
21,2
h gt x vt == 且有
2202v v gL μ-=
联立解得
22
024hv x hL g μ=-
4h k μ=
得
4k h
μ= 四、解答题：本题共3题
18．0Q p SH -
【解析】
【详解】
加热过程中气体做等压变化，封闭气体压强为
p ＝p 0
气体对外做功为
W ＝p 0SH
由热力学第一定律知内能的增加量为
∆U ＝Q ﹣W ＝Q ﹣p 0SH
19．（1）0.2m/s ；（2）0.24m ；（3）匀加速，0.4m/s 2。

【解析】
【分析】
【详解】
（1）开始时，a 棒向下运动，b 棒受到向左的安培力，所以b 棒开始向左运动，当b 棒开始运动时有 1B IL mg μ=
对a 棒
2=2B Lv I R
联立解得
21220.2m/s mg R
v B B L μ⋅==
（2）由动量定理得对a 棒
2sin mgt B ILt mv θ-=
其中
222B Lx It R R
∆Φ== 联立解得
(sin )2mgt mv R θ-⋅
（3）设a 棒的加速度为a 1，b 棒的加速度为a 2，则有
21sin mg B IL ma θ-=
12-B IL mg ma μ=
且
21122B Lv B Lv I R
-= 当稳定后，I 保持不变，则
211202B L v B L v I t R t
∆-∆∆==∆⋅∆ 可得
122a a =
联立解得两棒最后做匀加速运动，有a 1=0.2m/s 2，a 2=0.4m/s 2
20．①4m ；②247(
3.8)m -。

【解析】
【分析】
【详解】
① 设过P 点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β，如图所示
由几何关系有
1
2211sin αs h =+，22222sin βs h =+根据光的折射定律可知
sin sin n αβ=43
= 联立解得
h 2=4m
② 潜水员和Q 点连线与水平方向夹角刚好为临界角C ，则有
根据几何关系有 122tan s s l C h h ++=+∆ 联立解得
3.8)m l =-
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．轻绳一端系在质量为m 的物体A 上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上。

现用水平力F 拉住绳子上一点O ，使物体A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中，环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是（ ）
A ．F 1保持不变，F 2逐渐增大
B ．F 1逐渐增大，F 2保持不变
C ．F 1逐渐减小，F 2保持不变
D ．F 1保持不变，F 2逐渐减小
2．如图，容量足够大的圆筒竖直放置，水面高度为h ，在圆筒侧壁开一个小孔P ，筒内的水从小孔水平射出，设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x ，小孔P 到水面的距离为y 。

短时间内可认为筒内水位不变，重力加速度为g ，不计空气阻力，在这段时间内下列说法正确的是（ ）
A ．水从小孔P 射出的速度大小为gy
B ．y 越小，则x 越大
C ．x 与小孔的位置无关
D ．当y = 2
h ，时，x 最大，最大值为h 3．一物块以某初速度沿水平面做直线运动，一段时间后垂直撞在一固定挡板上，碰撞时间极短，碰后物块反向运动。

整个运动过程中物块的速度随时间变化的v-t 图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A ．碰撞前后物块的加速度不变
B ．碰撞前后物块速度的改变量为2m/s
C ．物块在t=0时刻与挡板的距离为21m
D ．0~4s 内物块的平均速度为5.5m/s
4．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我
们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为（k 为某个常数）（ ）
A ．kT ρ=
B ．k T ρ=
C ．2kT ρ=
D ．2
k T ρ= 5．如图所示，一正方形木板绕其对角线上O 1点做匀速转动。

关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是
A ．A 点角速度最大
B ．B 点线速度最小
C ．C 、
D 两点线速度相同
D ．A 、B 两点转速相同
6．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是( )
A ．质点振动的频率为4 Hz
B ．在10s 内质点经过的路程是20 cm
C ．在5s 末，质点的速度为零，加速度最大
D ．t ＝1.5 s 和t ＝4.5 s 两时刻质点的位移大小相等，都是2cm
7．如图所示，完全相同的两个光滑小球A 、B 放在一置于水平桌面上的圆柱形容器中，两球的质量均为m ，两球心的连线与竖直方向成30角，整个装置处于静止状态。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．A 对
B 的压力为33
mg B ．容器底对B 的支持力为mg
C ．容器壁对B 的支持力为36
mg
D．容器壁对A的支持力为
3
6
mg
8．冬季奥运会中有自由式滑雪U型池比赛项目，其赛道横截面如图所示，为一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形赛道竖直固定放置，直径POQ水平。

一质量为m的运动员（按质点处理）自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入赛道。

运动员滑到赛道最低点N时，对赛道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。

用W表示运动员从P点运动到N点的过程中克服赛道摩擦力所做的功（不计空气阻力），则（）
A．
3
4
W mgR
=，运动员没能到达Q点
B．
1
4
W mgR
=，运动员能到达Q点并做斜抛运动
C．
1
2
W mgR
=，运动员恰好能到达Q点
D．
1
2
W mgR
=，运动员能到达Q点并继续竖直上升一段距离
9．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的．现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）
A．Mg+mg
B．Mg+2mg
C．Mg+mg（sinα+sinβ）
D．Mg+mg（cosα+cosβ）
10．甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v－t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线的一部分，两车在t1时刻并排行驶。

下列关于两车的运动情况，判断正确的是（）。