四川省资阳市阳安中学2020年高三物理模拟试题含解析

四川省资阳市阳安中学2020年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. 下列现象中由光的干涉产生的是
A. 天空中出现的彩虹
B. 阳光通过三棱镜形成彩色光带
C. 肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹
D. 阳光通过一条很窄的缝后在光屏上呈现彩色条纹
参考答案：
C
选项AB是光的色散现象；选项C是薄膜干涉；选项D是光的衍射现象。

2. 为了安全，汽车在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，这是因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的反应时间里，汽车仍然要通过一段距离，这个距离称为反应距离，而从采取制动动作到汽车停止运动通过的距离称为制动距离。

表中是在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据，根据分析计算，表中未给出的数据X、Y应是
（A） X=40，Y=24
（B） X=45，Y=24
（C） X=50，Y=22
（D） X=60，Y=22
参考答案：
[ B ]
3. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的
A．重力势能增加了
B．重力势能增加了mgh
C．动能损失了mgh D．机械能损失了
参考答案：
BD
4. 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应
为（）
A． B．
C． D．
参考答案：
B
导线转动过程中产生正弦交流电，其最大值，小灯泡正常发光，则
，解得，B项正确。

5. 如图，一个盛水的容器底部有一小孔。

静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运
动时，小孔不向下漏水
C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水
D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水
参考答案：
答案：D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t 的变化图像如图所示，则小球振动的周期为▲ s，此单摆的摆长为▲ m（重力加速度g 取10m/s2，取π2≈10）．
参考答案：
4 4
7. 如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈 abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T 时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。

则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。

参考答案：
；2（）
8. 用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，
BC=9.17cm。

已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为m/s（保留三位有效数字）。

如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因
是。

参考答案：
2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。

解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.
故答案为: ,下落过程中有存在阻力等
9. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －
10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。

参考答案：
30，
10. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。

当氘等离子体被加热到适当高
温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。

这几种反应的总效果可以表示为
①该反应方程中的k= ,d= ；
②质量亏损为kg.
参考答案：
11. 为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。

该同学在实验中的主要操作有：
A．用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00 N；
B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25 N；
C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；
D．松开按住木块和木板的手，让其运动，待弹簧秤指针稳定时再读数。

①该同学的上述操作中多余的步骤是。

（填步骤序号）
②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为 N。

根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为。

参考答案：
① B ；② 2.10 0.35
12. 如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。

闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V2 示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。

参考答案：
.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω13. 常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知分解1mol的水可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858 ×105J的能量，阿伏伽德罗常数NA = 6.02×1023mol-1，水的摩尔质量为1.8×10-2 kg /mol .则2g水分解后得到氢气分子总数个；2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量J．（均保留两位有效数字）
参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点
A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．
参考答案：
AB之间的距离为R，力F的大小为mg．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．
专题：带电粒子在电场中的运动专题．
分析：小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D
时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对
小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答：解：电场力F电=Eq=mg
电场力与重力的合力F合= mg，方向与水平方向成45°向左下方，
小球恰能到D点，有：F合=
解得：V D=
从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．
小球沿X轴方向做匀速运动，x=V D t
沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2
a= =
所形成的轨迹方程为y=
直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R
解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）
AB之间的距离L AB=R
从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq
重力做功W2=﹣（1+）R?mg；
F所做的功W3=F?R
有W1+W2+W3=mV D2，有F= mg
答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评：本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．
15. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC 段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度v D；
（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度v c；
（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．
参考答案：
（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；
（2）通过C点时的速度为m/s；
（3）压缩量为0.18m．
考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．
专题：动能定理的应用专题．
分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；
（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．
（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．
解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：
mg=解得．v==m/s
（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则
s=vt
R=gt
从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：
联立解得v=
代入数据得，V=2m/s
（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，
根据动能定理得，
且F1=0.1N，F2=8.3N．
得x=
代入数据解得x0=0.18m．
答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；
（2）通过C点时的速度为m/s；
（3）压缩量为0.18m．
点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图（甲）所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点(3L，0)为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。

现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。

此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场，以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N飞出，速度方向与进入磁场时的速度方向相同（与x轴夹角也为30°）。

求：
（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小；
（2） 0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小；
（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。

参考答案：
⑴电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示。

由速度关系：（2分）
解得（2分）
⑵由速度关系得（2分）
在竖直方向（2分）
解得（2分）
⑶在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°（如图2），所以，在磁场变化的半个周期内，粒子在x轴方向上的位移恰好等于R。

粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是：2nR=2L （2分）
电子在磁场作圆周运动的轨道半径（2分）
解得 (n=1、2、3……) （2分）若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆
周，若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周，同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点并且速度满足题设要求。

应满足的时间条
件：
（1分）
代入T的表达式得：(n=1、2、3……) （2分）
17. 如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA＝OC＝d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)．参考答案：
18. 洛阳龙门站至郑州站的高铁拉近了洛阳和郑州的时空距离，125公里的路程仅需37分钟。

假设火车做直线运动，从龙门站开始匀加速运动，当速度达到时速250公里时做匀速运动，快到郑州站时做匀减速运动，求火车匀速运动的时间。

参考答案：
23min 解析：设匀加速过程加速度大小为a1，匀减速过程加速度大小为a2，匀速过程时间为t，
速度为v，由运动学公式得：
①
②
联立，得，代入数据得t=23分钟。