吉林省名校2020年高考物理学业质量监测试题

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．物块以60J的初动能从固定的斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了40J，则物块回到斜面底端时的动能为（）
A．10J B．20J C．30J D．40J
2．如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，在竖直绝缘挡板作用下静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。

斜面处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。

若电流的方向和磁场的方向均保持不变，金属细杆的电流大小由I变为0.5I，磁感应强度大小由B变为4B，金属细杆仍然保持静止，则（）
BILθ
A．金属细杆中电流方向一定垂直纸面向外B．金属细杆受到的安培力增大了2sin
C．金属细杆对斜面的压力可能增大了BIL D．金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL
3．如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01m2，磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。

若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差U ab
为（）
-B．2V
A．3
C3V D．从0均匀变化到2V
4．一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B，然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C，p－T图像如图所示，关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积V A、V B、V C的关系正确的是（）
A ．A
B
C V V V == B ．A B C V V V <= C ．A B C V V V >>
D ．A B C V V V <<
5．甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示．设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度υ1与乒乓球击打乙的球拍的速度υ2之比为（ ）
A 6
B 2
C 2
D 36．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软着陆。

探测器在距离月球表面附近高为h 处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间t 自由下落到达月球表面。

已知月球半径为R ，探测器质量为m ，万有引力常量为G ，不计月球自转。

下列说法正确的是（ ） A ．下落过程探测器内部的物体处于超重状态
B ．“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能为2
22mh t
C ．月球的平均密度为
2
32h
RGt π
D ．“嫦娥四号”22Rh
t
7．如图所示的电路中，电源的电动势为E 内电用为r 。

闭合开关S ，在滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）
A．电容器C上的电荷量增加
B．电源的总功率变小
C．电压表读数变大
D．电流表读数变大
8．一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子（钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上），下列说法正确的是（）
A．钩子对细绳的作用力始终水平向右
B．OA段绳子的力逐渐增大
C．钩子对细绳的作用力逐渐增大
D．钩子对细绳的作用力可能等于2mg
9．可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶，在甲车匀速路过A处的同时，乙车从此处由静止匀加速启动，从某时刻开始计时，两车运动的v t-图象如图所示，0t时刻在B处甲，乙两车相遇。

下面说法正确的是
v t
A．,A B两处的距离为00
2v
B．0t时刻乙车的速度是0
t=时刻两车并排行驶
C．0
t=时刻乙车行驶在甲车前面
D．0
10．如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）
A．
2
4
B d
R
π
B．
2Bd
R
π
C．
2
Bd
R
D．
2
Bd
R
π
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．下列说法正确的是()
A．在摆角很小时单摆的周期与振幅无关
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率
C．变化的电场一定能产生变化的磁场
D．两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替出现
12．粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。

现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度始终与线框最先进入磁场的那条边垂直。

在通过如图所示的位置时，下列说法中正确的是（）
A．图甲中a、b两点间的电压最大
B．图丙与图丁中电流相等且最小
C．维持线框匀速运动的外力的大小均相等
D．图甲与图乙中ab段产生的电热的功率相等
13．如图所示，正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷，所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q，E、F、O 分别为AB、BC及AC的中点．下列说法正确的是
A．E点电势低于F点电势
B．F点电势等于O点电势
C．E点电场强度与F点电场强度相同
D．F点电场强度大于O点电场强度
14．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是2：1，AB两点之间始终加2202sin100
u tπ
=（V）的交变电压。

R是输电线的电阻，L是标有“100V、100W”的白炽灯。

M是标有“100V、200W”的电动机，其线圈电阻r=10Ω。

开关S断开时，电动机正常工作。

下列说法正确的是（）
A．输电线的电阻阻值20
R=Ω
B．电动机的输出功率为180W
C．开关S闭合后，电动机的电功率减小
D．开关S闭合后，白炽灯的功率为100W
15．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小
为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于
E
v，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的
A ．微粒在
ab 区域的运动时间为
v g
B ．微粒在bc 区域中做匀速圆周运动，圆周半径r ＝d
C ．微粒在bc 区域中做匀速圆周运动，运动时间为0
6d
v π
D ．微粒在ab 、bc 区域中运动的总时间为0
6d
3v （）π+
三、实验题：共2小题
16．某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E 和电压表V 的内阻R v ，从实验室找到实验器材如下： A ．待测电源（电动势E 约为2V ，内阻不计） B ．待测电压表V （量程为1V ，内阻约为100Ω）
C ．定值电阻若干（阻值有：50.0Ω，100.0Ω，500.0Ω，1.0kΩ）
D ．单刀开关2个
(1)该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图，请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线______。

(2)为了完成实验，测量中要求电压表的读数不小于其量程的
1
3
，则图甲R 1=_____Ω；R 2=_____Ω。

(3)在R 1、R 2选择正确的情况进行实验操作，当电键S 1闭合、S 2断开时，电压表读数为0.71V ；当S 1、S 2均闭合时，电压表读数为0.90V ；由此可以求出R v =____Ω；电源的电动势E=_____（保留2位有效数字）。

17．用图甲所示的实验装置验证1m 、2m 组成的系统的机械能守恒。

2m 从高处由静止开始下落，同时1m 向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间
的距离如图中所示。

已知电源的频率为50Hz ，150g m =，2150g m =，取2
10m /s g =。

完成以下问题。

（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度5v =_____m /s 。

(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量k E ∆=______J ，系统势能的减少量p E ∆=_____J ，由此得出的结论是________________。

(3)依据本实验原理作出的2
2
v h -图像如图丙所示，则当地的重力加速度g =______2m /s 。

四、解答题：本题共3题
18．如图所示，直角坐标系xOy 内z 轴以下、x=b （b 未知）的左侧有沿y 轴正向的匀强电场，在第一象限内y 轴、x 轴、虚线MN 及x=b 所围区域内右垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M 、N 的坐标分别为（0，a ）、（a ，0），质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子在P 点1,2a a ⎛
⎫
--
⎪⎝⎭
以初速度v 0沿x 轴正向射出，粒子经电场偏转刚好经过坐标原点，匀强磁场的磁感应强度0
2B mv qa
=，粒子第二次在磁场中运动后以垂直x=b 射出磁场，不计粒子的重力。

求： (1)匀强电场的电场强度以及b 的大小； (2)粒子从P 点开始运动到射出磁场所用的时间。

19．（6分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子． （1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验．当他用α粒子
(
)42
He 轰击铍原子核
(
)
94
Be 时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜
测．请你完成此核反应方程491
240______He Be n +→+．
（2）为了测定中子的质量n m ，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正
碰．实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是1
7
N H v v =
．已知氮核质量与氢核质量的关系是14N H m m =，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量n m 与氢核
质量H m 的比值．
（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．
20．（6分）如图所示，水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道，BD 为圆弧的竖直直径，C 点与圆心O 等高。

轨道半径为0.6m R =，轨道左端A 点与圆心O 的连线与竖直方向的夹角为53θ=︒，自轨道左侧空中某一点Р水平抛出一质量为m 的小球，初速度大小03m/s v =，恰好从轨道A 点沿切线方向进入圆弧轨道已知sin530.8︒=，cos530.6︒=，求： （1）抛出点P 到A 点的水平距离；
（2）判断小球在圆弧轨道内侧运动时，是否会脱离轨道，若会脱离，将在轨道的哪一部分脱离。

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．B 【解析】 【详解】
由能量守恒可知物块沿斜面上滑的过程中，产生的摩擦热为20J 。

由于上滑过程和下滑过程中摩擦力的大小相同，相对位移大小也相同，所以上滑过程中的摩擦生热和下滑过程中的摩擦生热相等。

对全程用能量守恒，由于摩擦生热40J ，所以物块回到斜面底端时的动能为20J 。

故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

2．D
A ．金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，金属细杆中电流方向可能垂直纸面向外，也可能垂直纸面向里，故A 错误；
B ．由于磁场与电流方向垂直，开始安培力为1=F BIL ，后来的安培力为
21
=4=22
F B IL BIL ⋅
则金属细杆受到的安培力增大了
=F BIL ∆
故B 错误；
C ．金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，将斜面的支持力分解成水平方向和竖直方向，则水平方向和竖直方向的合力均为零，由于金属细杆的重力不变，故斜面的支持力不变，由牛顿第三定律可知，金属细杆对斜面的压力不变，故C 错误；
D ．由于金属细杆受到斜面的支持力不变，故安培力的大小变化量与挡板的支持力的大小变化量相等；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向里，安培力方向水平向右，当安培力增大，则金属细杆对挡板的压力增大，由于安培力增大BIL ，所以金属细杆对竖直挡板的压力增大了BIL ；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向外，安培力方向水平向左，当安培力增大BIL ，则金属细杆对挡板的压力减小BIL ，故金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL ，D 正确。

故选D 。

3．A 【解析】 【详解】
与线圈轴线成30°角穿过线圈的向右磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有：
cos30B
E N
N S t t
∆Φ∆==∆∆ 由图可知：
6222
B t ∆-==∆Wb/s 代入数据解得：
1002cos300.01ab U =⨯⨯⨯=V
A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4．
B 【解析】
从A 到B 为等压变化，根据
V
C T
=可知，随着温度的升高，体积增大，故 A B V V <
从B 到C 为坐标原点的直线，为等容变化，故
B C V V =
所以
A B C V V V <=
故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

5．C 【解析】 【详解】
由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，在甲处：
x 1sin45v v =︒甲；在乙处：x 2sin30v v =︒乙；所以：
1
2=sin45sin30x x v v v v ︒︒甲乙：＝2
．故C 正确，ABD 错误 6．C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．下落过程探测器自由下落，a g =，处于完全失重状态，其内部的物体也处于完全失重状态。

故A 错误；
B ．“嫦娥四号”探测器做自由落体运动，有
2
12h gt =
v gt = 解得
2
2h g t =
“嫦娥四号”探测器落到月球表面时的动能
2
22
2222k 211122222h E mv mg t mt h t m t ⎛⎫===⋅= ⎪⎝⎭
故B 错误；
C ．由万有引力等于重力，有 2Mm G mg R
= 解得
2
22hR M Gt
= 月球的平均密度
222331
2344233M hR h Gt RGt R R ρπππ==⋅= 故C 正确；
D ．月球的第一宇宙速度
v == “嫦娥四号”
的水平速度就可离开月球表面围绕月球做圆周运动。

故D 错误。

故选C 。

7．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由Q C U
=知电容器C 上电荷量减小，故A 错误； B ．电源的总功率P EI =，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B 错误；
CD ．当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C 错误，D 正确。

故选D 。

8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下
方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A 错误；
B ．物体受重力和拉力而平衡，故拉力 T=mg ，而同一根绳子的张力处处相等，故 OA 段绳子的拉力大小一直为mg ，大小不变，故B 错误；
C ．两段绳子拉力大小相等，均等于 mg ，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C 正确；
D ．因为钩子与细绳的接触点A 始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90°，细绳对钩子的作用力不可能等于2mg ，钩子对细绳的作用力也不可能等于2mg ，故D 错误。

故选C 。

9．B
【解析】
【详解】
AB.将乙车的运动图象反向延长，与横轴的交点对应车道上的A 位置，当汽车乙追上汽车甲时，两车位移相等，0t 时刻乙车的速度是02v ，A 、B 两处的距离大于00v t ，选项A 错误、选项B 正确；
CD.从A 到B 一直是乙车在后面追赶甲车，选项C 、D 错误。

10．A
【解析】
【分析】
【详解】
金属环的面积：
2
224
d d S ππ==（） 由法拉第电磁感应定律得：
BS E t t
Φ== 由欧姆定律得，感应电流： E I R =
感应电荷量：
解得：
24B d q R R
πΦ== 故A 正确，BCD 错误；
故选A ．
【点睛】
本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式q R
∆Φ=计算． 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．AD
【解析】
【详解】
A ．单摆周期T ＝A 项正确；
B ．受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振，B 项错误；
C ．均匀变化的电场产生稳定的磁场，C 项错误；
D ．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域与减弱区域间隔出现，这些区域位置不变，D 项正确。

故选AD 。

12．ABD
【解析】 【详解】
A ．图甲中ab 两点间的电势差等于外电压，其大小为：
33242
U B Lv BLv == 其它任意两点之间的电势差都小于路端电压，A 正确；
B ．图丙和图丁中，感应电动势大小为：
E BLv =
感应电流：
BLv I R
= 感应电动势大小小于图甲和图乙，所以图丙与图丁中电流相等且最小，B 正确；
C ．根据共点力的平衡条件可知，维持线框匀速运动的外力的大小等于安培力大小，根据安培力公式：
图甲和图乙的安培力大于图丙和图丁的安培力，所以维持线框匀速运动的外力的大小不相等，C 错误； D ．图甲和图乙的电流强度相等，速度相同，进入磁场的时间也相等，根据焦耳定律：
2Q I Rt =
可得图甲与图乙中ab 段产生的电热的功率相等，D 正确。

故选ABD 。

13．BD
【解析】
A 、对A 、
B 位置的两个电荷而言，E 、O 在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对
C 、
D 位置的两个电荷而言，
E 、O 同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，E 、O 点的电势均为零，相等；
同理，对A 、D 位置的两个电荷而言，F 、O 在中垂线上，电势等于无穷远电势，为零；对B 、C 位置的两个电荷而言，F 、O 同样在中垂线上，电势依然等于无穷远电势，为零；根据代数合成法则，F 、O 点的电势均为零，相等，故A 错误，B 正确；
C 、先考虑O 点场强，对A 、C 位置的电荷而言，O 点场强为零；对B 、
D 位置的电荷而言，O 点场强同样为零；故根据矢量合成法则，O 点的场强为零；
再分析E 点，对A 、B 位置的两个电荷，在E 位置场强向下，设为E 1；对C 、D 位置的两个电荷而言，在E 位置场强向上，设为E 2；由于E 1＞E 2，故E 点的合场强向下，为E 1-E 2，不为零；
再分析F 点，对B 、C 位置的两个电荷，在EF 置场强向左，大小也为E 1；对A 、D 位置的两个电荷而言，在F 位置场强向右，大小也为E 2；由于E 1＞E 2，故E 点的合场强向左，为E 1-E 2，不为零；
故E 点场强等于F 点场强，但大于O 点场强，故C 错误，D 正确．
点睛：本题考查电场强度的和电势的合成，关键是分成两组熟悉的电荷，同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同．
14．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A ． 开关S 断开时，电动机正常工作，副线圈两端电压100V ，副线圈电流
22A P I U
== 根据变压器原理可知，原线圈两端电压200V ，原线圈电流1A ，在原线圈回路
11I R U =+ 解得
故A正确；
B．电动机的输出功率为
2
2M
160W
P P I R
=-=
出
故B错误；
CD．开关S闭合后，副线圈回路电流变大，则原线圈回路电流变大，电阻R上分压变大，则原线圈两端电压减小，根据变压器原理，副线圈两端电压减小，小于100V，则电动机的电功率减小，白炽灯的功率小于100W，故C正确D错误。

故选AC。

15．AD
【解析】
【分析】
【详解】
将粒子在电场中的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速运动，竖直分运动为末速度为零的匀减速运动，根据运动学公式，有：水平方向：v0=at，
2
2
v
d
g
=；竖直方向：0=v0-gt；解得a=g ①0
v
t
g
=②，故A正确；粒子在复合场中运动时，由于电场力与重力平衡，故粒子做匀速圆周运
动，洛伦兹力提供向心力
2
v
qv B m
r
=
解得：0
mv
r
qB
=③，由①②③得到r=2d，故B错误；由于r=2d，画出轨迹，如图，由几何关系，得到
回旋角度为30°，故在复合场中的运动时间为2
1263
T m d
t
qB v
ππ
===，故C错误；粒子在电场中运动时间为：
1
2
1
2
d d
t
v
v
==
，故粒子在ab、bc区域中运动的总时间为：12
6
3
t t t d
v
π+
=+=，故D正确；故选AD．
【点睛】
本题关键是将粒子在电场中的运动正交分解为直线运动来研究，而粒子在复合场中运动时，重力和电场力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．
三、实验题：共2小题
16． 100 50 87
1.9
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]根据电路原理图，实物连线如图所示：
(2)[2][3]根据分压规律
1V 100Ω312V V 3
x R =- 串联在电路中的总电阻约为
500Ωx R =
所以500.0Ω和1.0k Ω阻值太大不能用，否则电压表的示数不满足题中要求；为了在2S 闭合时，能够有效的保护电路，所以1100ΩR =，250ΩR =。

(3)[4][5]当电键1S 闭合、2S 断开时
V
1V 12U E R R R R =++ 当1S 、2S 均闭合时
V
21V U E R R R =+ 解得
V 87ΩR =， 1.9V E =
17．2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
【详解】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
2
5(21.6026.40)10m/s 2.4m/s 20.1
v -+⨯==⨯ 打下计数点5时的速度2.4m/s 。

(2)[2]系统动能的增加量
()2k 12510.58J 2
E m m v ∆=+= 打0~5点过程中系统动能的增加量0.58J 。

[3]系统势能的减少量
()p 210.60J E m m gh ∆=-=
系统势能的减少量0.60J 。

[4]可见k E ∆与p E ∆大小近似相等，则在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒。

(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
()()2122112
m m v m m gh +=- 解得
21122
2m m gh m v m -=+ 则2
2
v h -图像的斜率 12212 5.821.20
m/s m m k g m m -=
=+ 则 29.7m/s g =
当地的重力加速度29.7m/s 。

四、解答题：本题共3题
18．（1）20mv E qa =
，)1a ；（2
）(0
1258a v π++。

【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题意可知，粒子从P 点抛出后，先在电场中做类平抛运动则
01a v t =
211122
a a t '= 根据牛顿第二定律有
qE a m
'=
求得 20mv E qa
= 设粒子经过坐标原点时，沿y 方向的速度为v y
11122
y a v t = 求得
v y =v 0
因此粒子经过坐标原点的速度大小为0v =，方向与x 轴正向的夹角为45° 由几何关系可知，粒子进入磁场的位置为11,22a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭
并垂直于MN ，设粒子做圆周运动的半径为r ，则 2
v qvB m r
= 得
r = 由几何关系及左手定则可知，粒子做圆周运动的圆心在N 点，粒子在磁场中做圆周运动并垂直x 轴进入电
场，在电场中做类竖直上拋运动后，进入磁场并仍以半径2
r a =
做匀速圆周运动，并垂直x=b 射出磁场，轨道如图所示。

由几何关系可知 )
21b r a a =+=
（2）由（1）问可知，粒子在电场中做类平抛运动的时间
10
a t v = 粒子在进磁场前做匀速运动的时间
20
222a t v v == 粒子在磁场中运动的时间
30
5525888m a t T qB v ππ==⨯= 粒子第二次在电场中运动的时间
40
222v a t a v ==' 因此，运动的总时间 (1234
012528a t t t t t v π++=+++= 19．（1）
12
6C （2）
76n H m m =（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，理由见解析 【解析】 （1）根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒，知核反应方程式为491212460He Be C n +→+；
（2）设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为0v ，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：0n n n H H m v m v m v =+；
2220111222
n n n H H m v m v m v =+， 解得碰后氢核的速率02n H n H
m v v m m =+， 同理可得：中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率02n N n N m v v m m =
+；
因此有n
N H N n H m m v v m m +=+，解得76
n H m m =； （3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，因为中子与质量为m 的粒子发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律知，碰撞后中子的速率0n n n m m v v m m
-=+； ①由于铅核质量比中子质量大很多，碰撞后中子几乎被原速率弹回；
②由于电子质量比中子质量小很多，碰撞后中子将基本不会减速；
③由于中子质量与氢核质量相差不多，碰撞后中子的速率将会减小很多．
20．（1）1.2m ；（2）会，小球在轨道CD 部分脱离轨道
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图所示，画出小球通过A 点时的速度矢量三角形
0tan y v v θ=
y gt =v
0PA x v t =
代入数据求得
1.2m PA x =
（2）根据速度矢量三角形
0cos A v v θ
= 21cos 2
A mv mgR θ> 说明小球能越过轨道C 点；
假设小球能从A 运动到D ，根据动能定理
2211(1cos )22
D A mgR mv mv θ-+=- 解得
D v =
若小球恰能通过D 点则有
2D v mg m R
'=
D v '=
D v '= 因D D v v '<，因此小球会在轨道CD 部分脱离轨道。

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．如图所示，质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一质量为m的球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b，斜面倾角为θ。

当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列说法正确的是（）
A．若小车匀速运动，则球对斜面上b点的压力大小为mgcosθ
B．若小车匀速运动，则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ
C．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则球对水平面上a点无压力
D．若小车向左以加速度gtanθ加速运动，则小车对地面的压力小于（M+m）g
2．如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。

这种现象叫做空气的“击穿”。

已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。

因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（）
A．1.1m B．1.6m C．2.1m D．2.7m
3．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。

用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。

用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大
B．F逐渐变大，T逐渐变小
C．F逐渐变小，T逐渐变大
D．F逐渐变小，T逐渐变小
4．如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别。