山西省吕梁市2020届高三上学期第一次模拟考试物理试题（Word版附答案）.doc

吕梁市 2019-2020 学年高三年级第一次模拟考试 物理试题 (本试题满分 100 分，考试时间 90 分钟。答衆一律写在答题卡上) 注意事项 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘在答 题卡上的指定位置 2.选择题的作答:每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂。写在试 题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿 纸和答题卡上的答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。其中 1-6 題为单选，7-10 题为多选;全 部选对得 4 分，漏选得 2 分，错选不得分) 1.下列关于物理学史、物理概念、方法和知识的说法中，错误的是 A.电动势表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领，在大小上等于非静电力把 1C 的正 电荷在电源内从正极搬运到负极所做的功 B.库仑在利用扭秤装置研究得到库仑定律的实验探究中，既用到了放大的思想，也用到了控 制变量法 C 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D.在研究电场磁场时，我们常引入电场线和磁感线，最初是法拉第引入 的 2.a、b、c 三个物体在同一条直线上运动，三个物体的 x-t 图象如图所示， 图象 c 是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是 A. a、b 两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B.在 0-5s 内，当 t＝5s 时，a、b 两个物体相距最近 C.物体 c 做类平抛运动，物体 c 的加速度恒为 0.2m/s2 D.0-10s 内，有一个时刻 a、b、c 三物体的速率相同 3.在真空中 A、B 两点分别放置等量同种正电荷，在电场中通过 A、B 两点的竖直平面内对 称位置取一个矩形路径 abcd(左边 ad 到 A 的距离与右边 bc 到 B 的距离相等，上边 ab 和下 边 cd 以 AB 连线对称)，现将一电子沿 abcd 移动一周，则下列判断正确的是 A. a、b 两点场强相同 B. a、c 两点电勢相同 C.由 c→d 电子的电势能一直增加 D.由 d→a 电子的电势能先增加后减小，电势能总增加量为零 4.如图所示，弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行。在通过弹簧中心的直线上， 小球 P 从直线上的 N 点由静止释放，在小球 P 与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说 法中正确的是 A.小球 P 动能一定在减小 B.小球 P 的机械能一定在减少 C.小球 P 与弹簧系统的机械能一定在增加 D.小球 P 重力势能的减小量大于弹簧弹性势能的增加量 5.如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上 O 点，跨过滑轮的细绳连接物块 A、B，A、B 都处于静止状态，现将物块 B 移至 C 点后，A、 B 仍保持静止，下列说法中正确的是 A. B 与水平面间的摩擦力减小 B.绳子对 B 的拉力增大 C.A、B 静止时，图中 、 、 三角始终相等 D.悬于墙上的绳所受拉力不变 6.用细绳拴一个质量为 m 的光滑小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了 x(小球 与弹簧不拴连)，弹簧劲度系数为 k，如图所示。将细绳剪断后 A.小球立即获得 的加速度 B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动 C.小球落地的时间小于 D.小球落地的速度大于 7.如图所示，一小球从半径为 R 的固定半圆轨道左端 A 点正上方某处开始做平抛运动(小球 可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点。O 为半圆轨道圆心，OB 与水平方 向夹角为 60°，重力加速度为 g。关于小球的运动，根据以上条件 A.可求出小球抛出时的初速度 B.可求出抛出点与 B 点的距离 C.不能求出小球经过 B 点时对轨道的压力 D.可求出小球自抛出至 B 点的过程中速度变化量 8.2019 年 12 月 7 日 16 时 52 分，快舟一号甲运载火箭在太原卫星 中心成功发射，以“一六星”的方式将“和德二号＂A/B 卫星、天仪 16/17 卫星、天启四号 A/B 卫星送入预定轨道。关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是 A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过太原上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 9.如图所示电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，R 为定值电阻，电容器的电容为 C。闭合开关 S，增大可变电阻 R 的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表 示数的变化量为△I，则 A.电源的输出功率一定增大 B.变化过程中△U 和△I 的比值保持不变 C.电阻 R0 两端电压减小，减小量大于△U D.电容器的带电量增大，增加量为 C△U 10.如图所示，在荧屏 MN 上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里。 距离荧屏 d 处有一粒子源 S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为 q，质量为 m 的带正电粒子，不计粒子的重力，已知粒子做圆周运动的半径也恰好为 d，则 A.粒子能打到板上的区域长度为 2 d α β θ kx m 2h g 2gh 3B.能打到板上最左侧的粒子所用的时间为 C.粒子从发射到达到绝缘板上的最长时间为 D.同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差 二、实验题(本题共 2 小题，共 15 分) 11.(6 分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图 1 所示的实验装置，细 线与弹簧测力计挂钩相连。其中 M 为带滑轮的小车的质量，放在一端带滑轮的长木板上，m 为秒和砂桶的质量。(滑轮质量不计) (1)实验时，不需要进行的操作是____________。(填选项前的字母) A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的 示数 D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M (2)该同学在实验中得到如图 2 所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打 点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为____m/s(结果保 留三位有效数字)。 (3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度为纵坐标，画出的 a-F 图象是一条直线，图线 与横坐标的夹角为 ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为_________。 12.(9 分)小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为 电池组(电动势约 6V，内阻 r 约 30Ω) 电流表(量程 20A，内阻 rA＝0.7Ω) 电阻箱 R1(0-99.9Ω) 滑动变阻器 R2(0-10Ω) 开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和 R2 接入电路的阻 值。 (1)小华先利用该电路准确地测出了 R2 接入电路的阻值。 他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合 S、S2，断开 S1，读出电 流表的示数 I;再闭合 S、S1，断开 S2，调节电阻箱的电阻值为 3.6Ω 时，电流表的示数也为 I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω d v π d v π 7 6 d v π θ (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为: a 在闭合开关前，调节电阻 R1 或 R2 至_______。(选填”最大值”或”最小值”)，之后用合开关 S，再闭合(选填“S1”或“S2＂) b.调节电阻______(选填“R1“成“R2＂)，得到一系列电阻值 R 和电流 I 的数据 c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出 一 R 的图象，电源电动势 E＝_____V，内阻 r＝___Ω。(计算 结果保留两位有效数字) 三、计算题(本题共 4 小题，共 45 分) 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计 算的题，答案中必明确写出数值和单位 13.(8 分)如图所示，是某型号全液体燃料火发射时第一级火箭发动机工作时火箭的 a-t 图象， 开始时的加速度曲线比较平滑，在 120s 的时候，为了把加速度限制在 4g 以内，第一级的推 力降至 60％，第一级的整个工作时间为 200s。由图线可以看出，火箭的初始加速度为 15m/s2， 且在前 50 内，加速度可以近似看做均匀变化，试计算 (1)t＝50s 时火箭的速度; (2)如果火箭是竖直发射的，在 t＝10s 前可近似看成加速度为 15m/s2 的匀加速运动，则 t＝8s 时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落，将需多长时间落地?(取 g＝10m/2，结果可 用根式表示) 14.(10 分)如图所示，在磁感应强度 B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面 成 ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆。已知接在滑轨中的电源电 动势 E＝16V，内阻 r＝10Ω。ab 杆长 L＝0.5m，质量 m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数 ＝05，滑轨与 ab 杆的电阻忽略不计。求:要使杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器 R 的阻值在 什么范围内变化?(g 取 10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动 摩擦力) 15.(12 分)某电视台的娱乐节目中，有一个拉板块的双人游戏，考验两人的默契度。如图所 示，一长 L＝0.80m、质量 M＝0.40kg 的木板靠在光滑竖直墙面上，木板右下方有一质量 m ＝0.80kg 的小滑块(可视为质点)，滑块与木板间的动摩擦因数为 ＝0.20，滑块与木板间的 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10m/s2。甲用水平恒力 F＝24N 向左作用在滑块上，乙 用竖直恒力 F2＝16N 向上拉动滑块，使滑块从地面由静止开始向上运动。 (1)游戏中，如果滑块上移 h＝1.5m 时，滑块与木板没有分离，才算两人配合默契，游戏成 功。请通过计算判断游戏能否成功。 1 I θ µ µ(2)求滑块上移 h＝1.5m 时，甲、乙两人对滑块分别做了多少功?此过程中，滑块与木板由于 摩擦发的热? 16.(15 分)如图所示，在光滑水平平台右侧空间，存在着范围无限大，磁感应强度为 B，方 向垂直纸面向外的匀强磁场。平台右端放一个质量为 m，带负电-q 的小球 Q，左侧有一个 质量为 M＝4m，不带电的绝缘小球 P，以水平初速度 正对 Q 向右运动发生正碰， 撞过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移。已知水平平台距地面的高度为 h，重力加速 度为 g，不计空气阻力。 求： (1)P、Q 两球发生弹性正碰后速度分别为多少? (2)碰后小球 P 落地点到平台右端的水平距离 x 为多少? (3)碰后小球 Q 电量不变，在重力和磁场力作用下运动，求小球 Q 碰后离地面的最大高度 H 为多少?此时小球 Q 的速度 v 为多少? 0 mgv qB =吕梁市高三年级一模考试试题（卷） 物理 参考答案 一．选择题 1. A 2. D 3. B 4. B 5. C 6. D 7. 　ABD 8. AB 9. BD 10. BD 二、实验题 11. (1)AE　(2)1.32　(3) （每空 2 分，共 6 分） 12.(1)3.6 (2 分) （2）①最大值（1 分），S1（1 分），R1（1 分） ②6.0（2 分），2.9（2 分） 三、计算题 13.【解析】(1)因为在前 50 s 内，加速度可以看做均匀变化，则加速度图线可看成倾斜的 直线，它与时间轴所围的面积大小就表示该时刻的速度大小，所以有 v＝ ×(15＋20)×50 m/s＝875 m/s(2 分) (2)如果火箭是竖直发射的，在 t＝10 s 前看成匀加速运动，则 t＝8 s 时离地面的高度是 h＝ at2（1 分） 得 h＝ ×15×82m＝480 m（1 分） 如果有一碎片脱落，它的初速度 v1＝at＝120 m/s（1 分） 离开火箭后做竖直上抛运动，有－h＝v1t－ gt2（2 分） 代入数据解得 t＝(12＋4 ) s.（1 分） 14.分别画出 ab 杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析图,如图所示。 当 ab 杆恰好不下滑时,如图甲所示。由平衡条件得 k 2沿斜面方向 mgsinθ=μFN1+F 安 1cosθ 1 分 垂直斜面方向 FN1=mgcosθ+F 安 1sinθ 1 分 而 F 安 1=B L, 2 分 解得 R1=21Ω。 1 分 当 ab 杆恰好不上滑时,如图乙所示。由平衡条件得 沿斜面方向 mgsinθ+μFN2=F 安 2cosθ 1 分 垂直斜面方向 FN2=mgcosθ+F 安 2sinθ 1 分 而 F 安 2=B L, 1 分 解得 R2=1Ω。 1 分 所以,要使 ab 杆保持静止, R 的取值范围是 1Ω≤R≤21Ω。 1 分 15.【解析】(1)对滑块由牛顿第二定律有: F2-μF1-mg=ma1　(1 分) 设滑块上升 h 的时间为 t,则: h= a1t2　(1 分) 对木板由牛顿第二定律有: μF1-Mg=Ma2　(1 分) 设木板在 t 时间上升的高度为 H, 则:H= a2t2　(1 分) 代入数据可得:H=0.75m (1 分) 由于 H+L>h,滑块未脱离木板,游戏成功。　(1 分) （2）滑块上移 h=1.5m 时,甲对滑块做功 W1=0 (2 分) 乙对滑块做功 W2=F2h =36J (2 分) 此过程中，滑块与木板由于摩擦发的热量 Q=μF1(h-H)=3.6J (2 分) rR E +1 rR E +216.解析　(1)设向右为正方向，则据动量守恒定律可得： Mv0＝Mv1＋mv2 2 分 根据能量守恒定律得： 2 分 由以上两式解得： P 球的速度： ，方向向右． 1 分 Q 球的速度 ，方向向右． 1 分 (2)碰后小球 P 做平抛运动，由平抛规律得： 水平方向：X=v1t 1 分 竖直方向： 1 分 由上述二式联立求得 2 分 （3）碰后小球 Q 离开平台，受竖直向下的重力和竖直向上的洛伦兹力。 Q 球的速度可分解为： 1 分 即可看作以 v0 速度向右匀速直线运动和以 逆时针圆周运动的合运动。 由 得： 1 分 1 分 则小球 Q 碰后离地面的最大高度 H 为： 1 分 此时小球 Q 的速度 v 为： 1 分 2 2 2 1 2 0 2 1 2 1 2 1 mvMvMv += qB mgv 5 3 1 = qB mgv 5 8 2 = 2 2 1 gth = ghqB mX 25 3= 002 5 3 5 3 vvqB mg qB mgv +=+= 05 3 v R v mBvq 2 0 0 )5 3( 5 3 = 22 2 5 3 Bq gmR = 22 2 5 62 Bq gmhRhH +=+= qB mgvvvv 5 2 5 2 5 3 000 ==−=