陕西省榆林中学2020届高三第三次模拟考试物理试题 (解析版)

陕西省榆林中学2020届高三第三次模拟考试一、选择题1.下列说法中正确的是（ ）A. 原子核发生衰变时都遵守电荷守恒、质量守恒、能量守恒B. 235114192192056360U n Ba Kr 3n +→++为核衰变方程C. 光电效应说明了光具有粒子性D. 康普顿散射实验说明了光具有波动性『答案』C『解析』『详解』A ．原子核发生衰变时电荷数守恒和质量数守恒，但质量不守恒，故A 错误；B ．235114192192056360U n Ba Kr 3n +→++为裂变方程，故B 错误；C ．光电效应说明了光具有粒子性，故C 正确；D ．康普顿在研究石墨对X 射线的散射中发现光具有粒子性，故D 错误。

故选C 。

2.如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，薄板在F 作用下逆时针缓慢转动，在墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中（ ）A. 小球对薄板的压力可能小于小球的重力B. 小球对薄板的正压力一直增大C. 小球对墙的压力先减小，后增大D. 小球对墙的正压力不可能大于小球的重力『答案』B『解析』『详解』以小球为研究对象，处于平衡状态，根据受力平衡，由图可知AB．当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中，薄板给球的支持力1F逐渐增大，木板受到的压力增大，小球对薄板的压力不可能小于小球的重力，A错误B正确；CD．当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地从90°逐渐减小的过程中，墙壁给球的压力2F逐渐增大，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力增大，小球对墙的正压力可能大于小球的重力，CD错误。

故选B。

3.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。

为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO），其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。

关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（）A. 该卫星不可能经过北京上空B. 该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同C. 与赤道平面夹角为30的倾斜地球同步轨道只有唯一一条D. 该卫星运行的速度大于第一宇宙速度『答案』B『解析』『详解』A．根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动过程中经过北京上空，所以A错误；B．由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据234πrTGM=可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，所以B正确；C．由题意可知，圆心在地心，与赤道平面成30的圆形轨道有无数个，所以C错误；D．根据公式GMvr=可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速度小，D错误。

故选B。

4.如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a-F图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，则下列选项错误的是A. 滑块的质量m＝4 kgB. 木板的质量M＝2 kgC. 当F＝8 N时滑块加速度 2 m/s2D. 滑块与木板间动摩擦因数为0.1『答案』C『解析』『详解』AB．由题图乙知，F＝6 N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a＝1 m/s2。

对整体分析，由牛顿第二定律有F＝（M＋m）a，代入数据计算得出:M＋m＝6 kg，当F≥6 N时，对木板，根据牛顿第二定律得:1F mg mga FM M Mμμ-==-，知图线的斜率k＝12，则: M ＝2 kg ，滑块的质量:m ＝4 kg ； 故AB 不符合题意；CD ．根据F ＝6 N 时，a ＝1 m/s 2，代入表达式计算得出:μ＝0.1，当F ＝8 N 时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg ＝ma ′，计算得出：a ′＝μg ＝1 m/s 2，故C 符合题意，D 不符合题意。

故选C 。

5.如图所示，由Oa Ob Oc 、、三个铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域，其磁感应强度分别用123B B B 、、表示．现有带电粒子自a 点垂直Oa 板沿逆时针方向射入磁场中，带电粒子完成一周运动，在三个磁场区域中的运动时间之比为1∶2∶3，轨迹恰好是一个以O 为圆心的圆，则其在b 、c 处穿越铝板所损失的动能之比为A. 1∶1B. 5∶3C. 3∶2D. 27∶5『答案』D『解析』带电粒子在磁场运动的时间为2t T θπ=，在各个区域的角度都为1203πθ==，对应的周期为2m T Bq π=，则有3m t Bq π=，故 3m B tqπ=，则三个区域的磁感应强度之比为123123111::::6:3:2B B B t t t ==，三个区域的磁场半径相同为mv r Bq =，又动能212k E mv =，联立得2222k B q r E m=，故三个区域的动能之比为：222123123::::36:9:4k k k E E E B B B ==，故在b 处穿越铝板所损失的动能为1236927k k k E E E ∆=-=-=，故在c 处穿越铝板所损失的动能为23945kk k E E E ∆=-=-='，故损失动能之比为:27:5k k E E ∆='∆，D 正确，选D.6.如图，AC 、BD 为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O ，半径为r ，将等电量的异种点电荷Q 放在圆周上，它们的位置关于AC 对称，＋Q 与O 点的连线和OC 间夹角为30︒，静电常量为k ，则（ ）A. O 点的电场强度大小为2kQ r B. O 点的电场强度方向由O 指向AC. O 点电势等于C 点电势D. 试探电荷q 从B 点移到D 点过程中，电势能始终不变『答案』AC『解析』『详解』AB ．两电荷在O 点的场强大小为E 1＝E 2＝k 2Q r夹角为120︒，根据平行四边形定则知合场强为 E ＝E 1＝E 2＝k2Q r 方向平行两个电荷的连线向右，故A 正确，B 错误；C ．等量正负点电荷连线的中垂线上电势相等，因而φO ＝φC故C 正确；D ．如果只有＋Q 存在，则B 点电势大于D 点电势；如果只有－Q 存在，同样是B 点电势大于D 点电势；由于电势是标量，所以两个场源电荷同时存在时，依然有B 点电势大于D 点电势，故试探电荷q 从B 点移到D 点过程中，电势能是变化的，故D 错误。

故选AC 。

7.如图所示，在小车内固定一光滑的斜面体，倾角为θ，一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B 上，另一端拴一个质量为m 的物块A ，绳与斜面平行。

整个系统由静止开始向右匀加速运动。

物块A 恰好不脱离斜面，则向右加速运动时间为t 的过程中（ ）A. 小车速度的变化量tan gt v θ= B. 物块重力所做的功和重力的冲量均为零C. 拉力冲量大小cos mgt I θ= D. 拉力做功2222mg t W tan θ= 『答案』AD『解析』『详解』对物块A 进行受力分析可知，物块A 受拉力T 和重力G ，根据力的合成得 sin T mg θ=cos T F θ=合解得tan mg F θ=合 sin mg T θ= A ．小车的加速度为tan F g a m θ==合则小车速度的变化量为 tan gt v atθ== 故A 正确；B ．由于重力的方向与位移方向垂直，故重力做功为零，但冲量G I mgt = ，不是0，故B 错误；C ．拉力的冲量sin T mgt I Tt θ== 故C 错误；D ．重力做功为0，则拉力的功212W mv =而 tan gt v v at θ===解得2222tan mg t W θ= 故D 正确；故选AD 。

8.如图所示，电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R ．质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动，外力F 与金属棒速度v 的关系是F =F 0+kv （F 0、k 是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i ，受到的安培力大小为F A ，电阻R 两端的电压为U R ，感应电流的功率为P ，它们随时间t 变化图象可能正确的有A. B. C. D.『答案』BC『解析』『分析』对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出F 合表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析．『详解』设金属棒在某一时刻速度为v ，由题意可知，感应电动势E BLv =，环路电流E BL I v R r R r==++， 即I v ∝；安培力，方向水平向左，即22 B L v F BIL R r安==+， F v ∝安；R 两端电压R BLR U IR v R r==+， 即R U v ∝；感应电流功率222B L P EI v R r==+， 即2P v ∝．分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：222200()B L B L F F F F kv v F k v R r R r=-=+-=+-++合安， 即加速度F a m合=，因为金属棒从静止出发，所以0 0F >，且0F >合，即0a >，加速度方向水平向右．（1）若22B L k R r=+，0 F F =合，即0F a m =，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有v at =，说明v t ∝，也即是I t ∝，2R F t U t P t ∝∝∝安，，，所以在此情况下没有选项符合． （2）若22B L k R r>+，F 合随v 增大而增大，即a 随v 增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合； （3）若22B L k R r<+，F 合随v 增大而减小，即a 随v 增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合．二、非选择题9.为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某实验小组使用位移传感器设计了如图所示的实验装置，让木块从倾斜木板上A 点由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。

位移传感器连接计算机，描绘出滑块与传感器的距离s 随时间t 变化规律，取g =10m/s 2，sin37︒=0.6，如图所示：(1)根据上述图线，计算可得木块在0.4s 时的速度大小为v =（ ）m/s ；(2)根据上述图线，计算可得木块的加速度大小a =（ ）m/s 2；(3)现测得斜面倾角为37︒，则μ=（ ）。