安徽省芜湖市清水中学2020年高三物理模拟试卷带解析

安徽省芜湖市清水中学2020年高三物理模拟试卷含解析一、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. 在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。

设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。

当滑动变阻器R的滑动头向图中b端移动时，
A．I变大，U变小 B．I变大，U变大 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小参考答案：
B
2. 如图A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同时沿墙面向下滑，已知mA＞mB，则物体B ( )
A．只受重力一个力 B．受到重力和一个摩擦力
C．受到重力、一个弹力和一个摩擦力 D．受到重力、一个摩擦力和两个弹力
参考答案：
A
A、B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力；故选A．
3. 两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2（位于坐标原点O）过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。

则下列判断正确的是（）A.M点电势为零，N点场强为零
B.M点场强为零，N点电势为零
C.Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小
D.Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小
参考答案：
CA
4. （单选）如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时．三个灯泡亮度的变化情况是（）
A． L B．
点评： 本题电路中动态分析问题，当外电路某一部分电阻增大或减小时，外电路电路总电阻也随之增
大或减小．
5. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则
A ．球A 的线速度一定大于球
B 的线速度 B ．球A 的角速度一定大于球B 的角速度
C ．球A 的向心加速度一定大于球B 的向心加速度
D ．球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力 参考答案：
A
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V ，则该交流电电压的最大值为 V 。

当吊车以0.1m/s 的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg 的集装箱时，测得电动机的电流为20A ，电动机的工作效率为 。

（g 取10m/s 2） 参考答案：
答案：380
，75%
解析：输入电压380V 为有效值，则最大值为380
V ；电动机对集装箱做功的功率P =
mgv = 5.7×103×10×0.1W= 5.7×103W ，电动机消耗电功率P 总=380×20W=7.6×103W ，故
电动机的工作效率为η = =75% 。

7. （4分）做自由落体运动的小球，落到A 点时的瞬时速度为20m/s ，则小球经过A 点上方12.8m 处的瞬时速度大小为12m/s ，经过A 点下方25m 处的瞬时速度大小为 ．（取
g=10m/s 2）
参考答案：
30m/s ． 解：根据
得，v=
．
8. 如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。

（填写选项前的字母）
（A ）0.4c (B)0.5c (C)0.9c (D)1.0c (2)在
时刻，质点A 开始做简谐运动，其振动图象如
图乙所示。

质点A 振动的周期是 s ；时，质点A 的运动沿轴的 方向（填“正”或“负”）；质点B 在波动的传播方向上与A 相距16m ，已知波的传播速度为2m/s ，在时，质点B 偏离平衡位置的位移是 cm
（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。

照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的
水深，（结果保留两位有效数字）
参考答案：
(1)D
(2)4 正 10;
(3)(都算对)
9. 如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。

若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气
体（填“吸收”或“放出”）热量J。

参考答案：
吸收（2分）260J
10. 现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）
参考答案：
找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有
(1)
(2)
(1)、(2)式联立可得
(3)
(4)
给出必要的说明占8分，求出r 占10分．
11. (8分）（1）如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B 处，设空气阻力不计，求（1）小球从A运动到B处所需的时间_________；（2）从抛出开始计时到小球离斜面的距离最大经过的时间是_________？
参考答案：
12. 如图19所示，电路中的电阻R2是光敏电阻，其它电阻的阻值不变。

已知不受光照时，电阻R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶3∶4，电路两端的电压U恒定不变，且左端接电源的正极。

若用光照射光敏电阻R2，且逐渐增强照射光的强度至某一值，在此过程中电容器C所带的电荷量的变化情况可能是___________，也可能是______________________。

参考答案：
减小先减小后增大
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 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．
（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？
．
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d = cm ；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt =1.2×10-2s ，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s ．在本次实验中还需要测量的物理量有：
钩码的质量m 、 和 （文字说明并用相应的字母表示）．
（3）本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒． 参考答案：
（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）；（2） 0.52cm ；0.43m/s
滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s 和滑块的质量M （3）mgs 和
15. (5分)某同学用如图所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验．他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上砝码，并逐个增加砝码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表
如下：
(1)根据所测数据，在答题卡的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度与砝码质量m 的关系曲线．
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在所挂砝码质量0-5×102g范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律．这种规
格弹簧的劲度系数为 ___N／m.
参考答案：
答案：(1) 曲线图如图；
(2) 25.0
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 某打桩机的简易模型如图1所示．质量m=lkg
的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始
运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下
落，最后撞击钉子并将钉子打入一定深度．在物体
上升过程中，它的机械能E与上升高度h的关系图象如图2所示．不计所有摩擦，g取10m/s2．求：（1）拉力F的大小：
（2）物体上升l m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）：（3）物体上升过程中拉力的最大功率．
参考答案：
解：（1）由功能关系可得：Fh=E，
则E﹣h图象的斜率表示F，根据图象可知：F=，
（2）由图象可知，物体上升到h1=1m时物体的机械能：
mgh1+mv12=12J，
解得：v1=2m/s；
撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，
﹣h1=v1t﹣gt2，
解得：t=s；
（3）当速度最大时，拉力功率最大，即当速度v=2m/s时，功率最大，则最大功率为：
P=Fv=12×2=24W．
答：（1）拉力F的大小为12N：
（2）物体上升lm后再经s时间才撞击钉子；
（3）物体上升过程中拉力的最大功率为24W．
【考点】功能关系；自由落体运动；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）功能关系可得：Fh=E，则E﹣h图象的斜率表示F；
（2）动能与势能之和是物体的机械能，由图2所示图象可以求出物体上升1m时物体的速度，撤去拉力后物体做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度公式可以求出撞击钉子所需时间；
（3）当速度最大时，拉力功率最大，然后由P=Fv可以求出拉力的功率．
17. （15分）如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。

线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。

图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0. 导线的电阻不计。

求0至t1时间内
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

参考答案：
解析：⑴由图象分析可知，0至时间内
由法拉第电磁感应定律有
而
由闭合电路欧姆定律有
联立以上各式解得
通过电阻上的电流大小为
由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a
⑵通过电阻上的电量
通过电阻上产生的热量
18. 两物块 A、B 用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B 两物块都以 v = 6 m/s的速度在光滑的水平地面上向右运动，质量为 4 kg 的物块 C 静止在前方，如图所示．B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动．求
① B 与 C 碰撞后瞬间 B 与 C 的速度；
②当弹簧的弹性势能最大时，物块 A 的速度为多大．
参考答案：
①对BC碰撞过程：）m/s
②当ABC三者速度相等时弹性势能最大，对ABC组成的系统，由动量守恒得：
解得： m/s。