晋城高三物理上学期第一次模拟考试试题.pdf
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1、山西省晋城市2020届高三物理上学期第一次模拟考试试题第 I 卷一.选择题:本题共12个小题,每小题4 分,在每小题给出的四个选项中,17 题只有一个选项正确,812题有多个选项正确。全部选对的得4 分,选不全的得2 分,有选错的或不答的得0 分。1.关于原子核下列说法正确的是A.原子核发生一次尸衰变,该原子外层就失去一个电子B.铀 235裂变方程为2豺-啜Ba+2C.原子核的比结合能越大越稳定D.把放射性元素掺杂到其他稳定元素中,放射性元素的衰变会变慢2.如图所示,内阻不计的电源与平行板电容器连接,电容器的下极板接地,上极板接一静电计,不计静电计所带的电量。P 点是两极板间的一点,P 点到两
2、极板的距离相等。下列说法正确的是静电计 _A.只将平行板电容器的上极板向下移动一小段距离,P 点的电势升高B.只将平行板电容器的上极板向上移动一小段距离,静电计的张角变大C.只将平行板电容器的上极板向左移动一小段距离,电容器间的场强变大D.只在平行板电容器两极板间插入一厚度稍小于两极板间距离的绝缘陶瓷3.一平直公路上有甲乙两辆车,他们从t=0时刻开始运动,在 06s 内速度随时间变化的情况如图所示。已知两车在t=3s 时刻相遇,下列说法正确的是A.两车的出发点相同B.t=2s 时刻,两车相距最远C.两车在36s 之间的某时刻再次相遇D.t=0时刻两车之间的距离大于t=6s 时刻两车之间的距离4
3、.所谓对接是指两艘同方向以几乎同样快慢运行的宇宙飞船在太空中互相靠近,最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m,两者对接前的在轨速度分别为(v+4)、V,对接持续时间为 小,则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为(M +m)上M 2 .上(M +?)D.0C Mm-y+m)上5.一辆汽车匀速率通过一座拱桥,拱桥可以看成是半径为R 的圆的一段圆弧,A、B 是桥上等高的两点,则A.汽车从A 点运动到B 点过程中,受到的合力恒定B.汽车从A 点运动到B 点过程中,机械能先增大后减小C.汽车从A 点运动到最高点过程中,合力做功等于重力势能的增加量D.汽车从A
4、 点运动到最高点过程中,牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功6.甲、乙两颗卫星绕地球做圆周运动,轨道在同一平面内,甲的轨道半径是乙轨道半径的k(k D 倍,两卫星的绕行方向相同,某时刻两卫星相距最近,经 过 t 时间两卫星再次距离最近,已知地球的质量为M,引力常量为G,则乙的轨道半径为A.iGMr2(V F-i)2(V F-i)2c.jG M t2(V F-i)2D.GM t27.以某一初速度水平抛出一物体,若以抛出点为坐标原点0,初速度方向为x 轴的正方向,物体所受重力方向为y轴的正方向,建立如图所示坐标系。它的运动轨迹满足方程xJlOy,经过一段时间物体的速度大小变为初速度的拉倍,不计空气阻力
5、,重力加速度g=10m/s2,则物体水平抛出的初速度v。的大小和该过程平均速度万的大小分别为win vmA.10m/s,-m ls2B.10/n/s,10V 2 m /5C.5 y/2m/s,-m /sD.5 yfim/s,10/2m/s8.如图甲所示是一台发电机的模型,线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。图乙是线框产生的电动势随时间变化的图象。已知线圈电阻为2.0 Q,外接灯泡的电阻恒为8.0 Q,灯泡正常发光。则A.灯泡中的电流方向3 秒钟改变100次B.交流电压表V 的示数为24VC.灯泡消耗的电功率为45WD.若从图甲所示的时刻开始计时,灯泡两端电压的瞬时值表达式可能为 =240c o
6、s W2王/(V)39.足够大的空间内存在着竖直向上的匀强磁场和匀强电场,有一带正电的小球在电场力和重力作用下处于静止状态。现将磁场方向顺时针旋转30 ,同时给小球一个垂直磁场方向斜向下的速度(如图所示),则关于小球的运动,下列说法正确的是A.小球做类平抛运动B.小球在纸面内做匀速圆周运动C.小球运动到最低点时电势能增加D.整个运动过程中机械能不守恒10.如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图,发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定,用电器均为纯电阻元件,当用电高峰来临时,下列判断正确的是RA.用电器等效电阻R。变大B.升压变压器T.的输出电压变大C.降压变压器Tz 的输出电压变小D.输电
7、线路总电阻R 上消耗的功率变大11.如图所示,平行线MN、PQ 间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,MN、PQ 间的距离为L。在 MN上的a点有一粒子源,可以沿垂直于磁场的各个方向射入质量为m、电荷量大小为q的带负电的粒子,且这些粒子的速度大小相同。这些粒子经磁场偏转后,穿过PQ 边界线的最低点为b点。已知c时 PQ 上的一点,a c 垂直于PQ,c、b间 的 距 离 为 则 下 列 说 法 正 确 的 是2A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为-L2B.粒子在磁场中运动的速度大小为包些8mC.粒子从PQ 边射出的区域长为LD.斜向下与MN夹角为30方向射入的粒子恰好从c点射出磁
8、场12.如图所示,固定斜面上放一质量为m的物块,物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接,开始时弹簧处于原长,物块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放,物块一直向下运动到最低点,此时刚好不上滑,斜面的倾角为9,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在物块向下运动过程中,下列说法正确的是A.物块与斜面间的动摩擦因数为t a n 0B.当弹簧处于原长时物块的速度最大C.当物块运动到最低点前的一瞬间,加速度大小为g s i n。D.物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值第 I I 卷(共 52分)二、实验题。(本题共2 小题,共 15分)。13.(6 分)某同学用如图所示装置验证机械
9、能守恒定律。绕过定滑轮的细线连接物块A和 B,A和 B的质量相同,B 上套有一铁环C,A的下端与穿过打点计时器的纸带相连。开始时固定物块A,当地的重力加速度为 g,打点计时器所接交流电的频率为50Hz。(1)接通电源,再释放物块A,物块B在下落过程中穿过圆环D时,铁环C落到圆环D上。下图是该过程打出的一条纸带,已测出了纸带上离第一个点0 较远的一些点到0 点的距离。由纸带可知,铁环C运动到圆环D处时的速度大小为v=m/s (保 留 3 位有效数字).(2)要验证机械能守恒,还 需 要 测 量 的 物 理 量 为.A.开始时,铁环C和圆环D间的高度差h B.铁环C的质量m eC.物块A和 B的
10、质 量 mB D.铁环C 运动到D所用的时间t(3)实验只要验证表达式(用已知和测量的物理量符号表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒得到验证。14.(9 分)小李同学要测量某电阻的阻值。(1)他先用多用表对被测电阻进行粗测。将多用电表“选择开关”扳 至“X 10”挡,调零后进行测量,发现表针偏转的角度很大。为了把电阻测量得更准确些,应 换 用“”挡(选 填“义100”或“X I”);重新换挡后必须重新进行;重新测量的结果如图1 所示,读数为 Q o10闭合电键后,适当调节电阻箱的阻值,读出电阻箱的阻值R 及电压表的示数口、电压表V?的示数小,则被测电阻比=。因的原因,实验存在着系统误差,
11、使电阻的测量值(填“大于”或“小于”)真实值。(3)为了减小系统误差,该同学又设计了如图3 所示的实验电路。其中R,是待测电阻,R 是电阻箱,R、Rz 是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转,将 R 调至阻值为R。,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻L=(用 Ri、R2、R。表示)。三、计算论述题。(本题共4 小题,共 47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)15.(7 分)如图所示,在光滑桌面上静止放置着长木板B和物块C,长木板B上表面的右端有一物块A,物块A与长木板B之间的动摩
12、擦因数为0.2,长木板足够长。现让物块C以4m/s 的初速度向右运动,与木板B碰撞后黏在一起。已知物块A的质量为2k g,长木板B的质量为1k g,物块C的质量为3k g,重力加速度g取 l Om/s M试求:CB I*n w 4-宓 勿 切 次 为 殄 丁 一(DC与 B碰撞过程中,损失的机械能;(2)最终A、B、C的速度大小以及A相对于B运动的距离。16.(11分)如图所示,光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定放置,导轨所在平面与水平面的夹角为。=30 ,导轨底端连接有阻值为R 的电阻,导轨间距为L。方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场的边界 a b、c d 垂直于导轨,磁场的磁感应强度大小为
13、B,边界a b、c d 间距为s。将一长度为L、质量为m、阻值也为R的金属棒垂直放置在导轨上,金属棒开始的位置离ab的 距 离 为 现 将 金 属 棒 由 静 止 释 放,金2属棒沿导轨向下做加速运动,到达cd位置时金属棒的加速度刚好为零,金属棒运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好,不计导轨及其它电阻,重力加速度为g,求:(1)金属棒从释放到到达cd位置的过程中,通过电阻R的电量;(2)金属棒从ab运动到cd的时间。17.(12分)在如图甲所示的xoy坐标系中,第一象限内有垂直坐标平面的匀强磁场;第二象限内有方向水平向右、场强大小为E的匀强电场良;第四象限内有方向水平(以水平向右为正方向)
14、、大小按图乙规律变化的电场艮,变化周期丁=里。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从(-%,%)点 由 静 止 释 放,V Eq进入第一象限后恰能绕0点做匀速圆周运动。以粒子经过x轴进入第四象限时为电场E。的计时起点,不计粒子重力。求:(1)第一象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)粒子在第四象限中运动,当/=工 时,粒子的速度;2(3)粒子在第四象限中运动,当1=皿(1 1 2)时,粒子的坐标。18.(17分)如图所示,平板车静止在光滑的水平面上,一个四分之一圆弧轨道固定在平台上,平台的上表面与平板车的上表面在同一水平面上,圆弧轨道的底端与平台左端对齐且与平台表面相切,平板车长为L=3.42
15、m、质量为2 k g,车的右端离平台左端距离为x=2m。质量为1kg的物块以初速度vo=6m/s从车的左端滑上小车,物块与平板车间的动摩擦因数为0.4,平板车与平台相碰后立即静止,物块滑上圆弧轨道并从圆弧轨道上滑下重新滑上平板车,最终与平板车以m/s的共同速度向左运动,重力加速度为g=10m/s滑块可看作质点,求:(1)平板车与平台相碰前一瞬间,车的速度大小;(2)物块从滑上平板车到刚滑上圆弧轨道所用的时间;(3)整个过程物块与平板车、与圆弧轨道因摩擦产生的热量分别为多少。参考答案1.C【解析】原子核的B 衰变过程是中子转变为质子而释放出电子的过程,核外电子没有参与该反应,选项A错误;铀 23
16、5必须吸收慢中子后才能发生裂变,选项B错误;原子核的比结合能越大,原子核越难分离,原子核越稳定,选项C正确;放射性元素衰变的快慢与其物理、化学状态无关,选项D错误。2.A【解析】只将平行板电容器的上极板向下移动一小段距离,两极板间的场强变大,P 点的电势cp=E d,电势升高,选项A正确;静电计的电压始终等于电动势,只将平行板电容器的上极板向上移动一小段距离,静电计的张角不变,选项B错误;根据。=刍,只将平行板电容器的上极板向左移动一4兀kd小段距离,电容器正对面积S 变小,电容器的电容变小,但板间电压不变、板间距离不变,场强不变,选项C错误;根据c =刍 二,只在平行板电容器两极板间插入一厚
17、度稍小于两极板间距离的绝缘陶瓷,4兀kd?变 大,电容器的电容变大,选项D错误。3.D【解析】由图可得,03 s 内,乙的位移g x(2+0.5)x3=3.7 5 m,甲的位移g x(2+4)x2+g x(4 +3)xl=9.5 m,二者 t=0时刻相距9.5m-3.75m=5.75m,选项A错误;36s 内,乙的位移-x(1+0.5)x Im=-0.75m ,甲的位移x3x3m =4.5m,二者相距 4.5m+0.75m=5.25m.所以2 2t=0时刻两质点之间的距离大于t=6s时刻两质点之间的距离,选项D正确;02 s 内,两质点间距逐渐减小,t=2s时刻不是相距最远,选项B错误;两质点
18、在36 s之间距离越来越大,不可能再次相遇,选项C错误。4.C【解析】在天舟一号和天宫二号对接的过程中水平方向动量守恒,M(v+Av)+/nv=(M+m)v,解得对接后两者的共同速度M=u+”生,以天宫二号为研究对象,根据动量定理有M+MM m-A vF -kt=mv-m v ,解得 F =,选项C正确。(M +m)A t5.B【解析】由题意可知,汽车做的是竖直面内的匀速圆周运动,因此所受的合力大小恒定,方向总是指向圆弧所在圆的圆心,方向始终变化,不是恒力,选项A 错误;汽车从A点到B点过程中,动能不变,重力势能先增大后减小,因此机械能先增大后减小,选项B 正确;从A 点到最高点的过程中,动能
19、不变,根据动能定理,合力做功为零,选项C 错误;从 A 点到最高点的过程中,根据功能关系,牵引力做功既克服阻力做功,又克服重力做功,因此牵引力做功大于克服阻力做功,选项D错误。6.C【解析】设乙的轨道半径为R,则 G粤=求(竺 了,得工=2%J 旦 一,同理可得甲运动的周期R2 T G M4=2 万 J 爻 空,由题意知上上=1,求得R =J 例=(而 一 1)2,选项C正确。2 V G M T、4/二7.C【解析】由平抛运动规律:x=vot,y =g产得丫=*2,代 入 犬=10),可得=5&m/s。当2 2%和速度大小变为初速度的血倍时,竖 直 速 度 匕,=%=5/m/s,又竖直速度nv
20、=g f,t=s,2x =vor =5 m ,y=g r=2.5m,t时间内的合位移5=Jx?+丁=2.5 j m,该过程平均速度大小-=52/10m/S o只有选项c正确。t 28.AD【解析】从图乙可知,周期T=0.06s,每个周期电流方向改变2 次,故电路中的电流方向3 秒内改变 100次,选项A正确;从图乙可知,电动势最大值E 皿=30V,则电动势有效值五=笔 =15后 丫,故V2电路电流/=J=L5后 A,故电压表V 的示数U =/R=1 2 V,选项B错误;灯泡消耗的电功率R+rP=/2R=3 6 W,选项C错误;从图乙可知,电动势最大值纥虫=3OV,周期T=0.06s,角速度(y
21、 =2-/=|r a d/s,故电动势u的瞬时值表达式为 =24c o s Ug 勺(V),选项D正确。9.CD【解析】小球在复合电磁场中处于静止状态,只受两个力作用,即重力和电场力且两者平衡,当把磁场顺时针方向倾斜30 ,且给小球一个垂直磁场方向的速度v,则小球受到的合力就是洛伦兹力,且与速度方向垂直,所以小球将做匀速圆周运动,小球在垂直于纸面的倾斜平面内做匀速圆周运动,选项A、B错误;小球从开始到最低点过程中克服电场力做功,电势能增加,选项C正确;整个运动过程中机械能不守恒,选项D正确。10.CD【解析】用电高峰来临时,用电器增多,用电器并联后的总电阻Ro 减小,选项A错误;由于升压变压器
22、的射入电压一定,则输出电压一定,选项B错误;设输电线的输送电流为I,降压变压器的变压比为k,升压变压器的输出电压为U,则。=/,/,=A v或由动量定理可得(m g s i n 6-B/L)A f =2A v (1分)即 m8 Z 一 I N =A v mgt-B Lq=m(v2-v,)(1 分)解得:t=2 m R B3 2I?S(3)(n+1)x o,-2n x0 (/i G TV)【解析】(1)设粒子离开第二象限时的速度为V”在第二象限内,由 动 能 定 理 得 加 片(1 分)2在第一象限内,粒子做匀速圆周运动的速度为V。,由4%8 =加 殳 (1 分)+m g R 72s(1分)17
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