2020届高三物理全真模拟预测试题(二十一)(解析板)

2020届高三物理全真模拟预测试题（二十一）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

14、在避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图1所示，中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面．MN是电场线上的两个点，下列说法正确的是()

图1

A．M点的场强比N点的场强大

B．试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少

C．M点的电势比N点的电势高

D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直

【答案】C

【解析】N点处的电场线比M点密，因此M点的场强比N点的场强小，选项A错误；由于M、N两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，选项B错误；沿电场线方向电势逐渐降低，因此M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，水平地面为等势面，则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的，选项D错误．

15、质量m＝2 kg的物块在粗糙的水平地面上运动，t＝0时刻开始受到方向相反的水平拉力F1、F2的作用，以3 m/s的速度做匀速直线运动，F1、F2随时间t的变化规律如图2所示，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是()

图2

A．物块与地面的动摩擦因数为0.3

B．2.5 s末物块的加速度大小为1.5 m/s2

C ．5 s 末物块的速度大小为1.5 m/s

D ．5 s 内物块的位移大小为6 m

【答案】B

【解析】0～2 s 内，对物块由平衡条件可得：F 1－|F 2|－μmg ＝0，代入数据解得：μ＝0.2，故A 错误；2 s 末物块的加速度大小为|F 2|＋μmg －F 1′m ＝5＋4－62 m/s 2＝1.5 m/s 2，2 s 后物块受力情况不变，则物块在速度减为0前加速度不变，故物块减速到静止的时间为t 0＝31.5

s ＝2 s ，即物块在4 s 末速度减为0，接下来物块处于静止状态，故B 正确，C 错误；5 s 内物块的位移大小等于物块4 s 内的位移大小，即为(3×2＋3＋02

×2) m ＝9 m ，故D 错误．

16．(2019·内蒙古赤峰二中月考)如图3所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动，帆船以速度v 朝正北方向航行，以帆板为参照物( )

图3

A ．帆船朝正东方向航行，速度大小为v

B ．帆船朝正西方向航行，速度大小为v

C ．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2v

D ．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v

【答案】 D

【解析】 以帆板为参考系，即把帆板看作静止，则帆船相对于帆板有向东的速度v 及向北的速度v ；由矢量合成可知，二者的合速度v 合＝2v ，方向北偏东45度，故D 正确．

17．(2019·山东省日照市11月校际联合质检)汽车发动机的额定功率是60 kW ，汽车的质量为2×103 kg ，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍．若汽车从静止出发，以0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，则出发50 s 时，汽车发动机的实际功率为(取g ＝10 m/s 2)( )

A ．25 kW

B ．50 kW

C ．60 kW

D ．75 kW

【答案】 C

【解析】 汽车受到的阻力F f ＝0.1mg ＝2 000 N ，

汽车以0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，F －F f ＝ma ，解得：F ＝3 000 N.

若50 s 内车是匀加速，则v ＝at ＝25 m/s,50 s 末汽车功率P ＝Fv ＝75 000 W ＝75 kW ；但汽车发动机的额定功率是60 kW ，则50 s 内汽车不是匀加速，而是先匀加速后变加速，故出发50 s 时，汽车发动机的实际功率为60 kW ，故选C.

18．(2019·山东省临沂市一模)已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B ＝k I r

，即磁感应强度B 与导线中的电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比．如图4，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流．a 、O 、b 在M 、N 的连线上，O 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )

图4

A ．O 点处的磁感应强度最大

B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D ．a 、b 、c 、d 四点处磁感应强度的大小相等，方向不同

【答案】 B

【解析】 根据安培定则，M 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向下，N 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向上，合成后磁感应强度等于零，故A 错误．M 处导线在a 处产生的磁场方向竖直向下，在b 处产生的磁场方向竖直向下，N 处导线在a 处产生的磁场方向竖直向上，在b 处产生的磁场方向竖直向上，根据场强的叠加知，a 、b 两点处磁感应强度大小相等，方向相反，故B 正确．M 处导线在c 处产生的磁场方向垂直于cM 偏下，在d 处产生的磁场方向垂直于dM 偏下，N 处导线在c 处产生的磁场方向垂直于cN 偏上，在d 处产生的磁场方向垂直于dN 偏上，根据平行四边形定则，知c 处的磁场方向水平向右，d 处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，故C 错误．由以上分析，a 、b 、c 、d 四点处磁感应强度方向都不同．

设MN 之间的距离为4r ，a 、b 、c 、d 四个点的位置若取某特殊值，如Ma ＝aO ＝Ob ＝bN ＝r ，则M 处

导线在a 点产生的磁感应强度：B aM ＝kI r ，N 处导线在a 点产生的磁感应强度：B aN ＝kI 3r

， 所以a 点的合磁感应强度：B a ＝B aM －B aN ＝kI r －kI 3r ＝2kI 3r

c 到M 的距离：r c ＝(2r )2＋r 2＝5r ，sin ∠cMO ＝r 5r ＝55

M 处导线在c 点产生的磁感应强度：B cM ＝kI r c ＝kI 5r

，该磁场沿水平方向的分量：B cMx ＝B cM sin ∠cMO ＝kI 5r ·55

＝kI 5r