2020高考物理浙江专用增分冲刺练辑：综合模拟卷（一）Word版含解析.docx

综合模拟卷(一) 一、选择题Ⅰ(本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分．每小题列出的四个备选项中只有一个 是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1.(2019·山东青岛市 5 月二模)A、B 两物体沿同一直线运动，运动过程中的 x－t 图象如图所示， 下列说法正确的是(　　) A．4 s 时 A 物体运动方向发生改变 B．0～6 s 内 B 物体的速度逐渐减小 C．0～5 s 内两物体的平均速度相同 D．0～6 s 内某时刻两物体的速度大小相等 答案　D 2．(2019·湖南岳阳市二模)如图甲为一种门后挂钩的照片，相邻挂钩之间的距离为 7 cm，图 乙中斜挎包的宽度约为 21 cm，在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最 小，下列措施正确的是(　　) A．随意挂在一个钩子上 B．使背包带跨过两个挂钩 C．使背包带跨过三个挂钩 D．使背包带跨过四个挂钩 答案　D 解析　设悬挂后背包带与竖直方向的夹角为 θ，根据平衡条件可得 2Fcos θ＝mg，解得背包带 的拉力 F＝ mg 2cos θ.在斜挎包的质量一定的条件下，为了使悬挂时背包带受力最小，则 cos θ 最 大，由于相邻挂钩之间的距离为 7 cm，题图乙中斜挎包的宽度约为 21 cm，故使背包带跨过 四个挂钩时 θ≈0，cos θ≈1，此时悬挂时背包带受力最小，故 A、B、C 错误，D 正确．3.(2019·温州市联考)如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假定此时 他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他(　　) A．所受的合力为零，做匀速运动 B．所受的合力恒定，做匀加速运动 C．所受的合力恒定，做变加速运动 D．所受的合力变化，做变加速运动 答案　D 解析　匀速率滑行可看成匀速圆周运动，合力提供向心力，大小不变，方向不断变化，故为 变加速运动． 4．(2017·全国卷Ⅰ·18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了 有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并 施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒 磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是(　　) 答案　A 解析　感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化．在 A 图中，系统振动时，紫铜 薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流， 受到安培力，阻碍系统的振动；在 B 图中，只有紫铜薄板向左振动才产生感应电流，而上下 振动无感应电流产生；在 C 图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电 流；在 D 图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生，故选 项 A 正确，B、C、D 错误． 5.如图所示，质量均为 m 的 A、B 两球之间系着一根不计质量的水平弹簧，放在光滑的水平 面上，A 球紧靠竖直墙壁，今用水平力 F 将 B 球向左推压弹簧，平衡后，突然将 F 撤去，在 这瞬间，以下说法正确的是(　　)A．B 球的速度为零，加速度大小为F m B．B 球的速度为零，加速度为零 C．A 立即离开墙壁 D．在 A 离开墙壁后，A、B 两球均向右做匀速运动 答案　A 解析　撤去 F 前，弹簧的弹力大小等于 F，将 F 撤去瞬间，弹簧的弹力没有变化，则知 A 球 的受力情况没有变化，其合力仍为零，加速度为零．B 球的合力大小等于 F，方向向右，则 其加速度大小为F m，故 A 正确，B 错误；在弹簧第一次恢复原长以后，弹簧对 A 有向右的拉 力，A 才离开墙壁，故 C 错误．在 A 离开墙壁后，弹簧的弹力不为零，故 A、B 两球均向右 做变速运动，故 D 错误． 6.(2019·台州 3 月一模)2018 年 12 月 8 日，“嫦娥四号”探测器成功发射，并于 2019 年 1 月 3 日实现人类首次在月球背面软着陆．已知月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，万有引 力常量为 G，当“嫦娥四号”在绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为 r.下列说法正确的是 (　　) A．月球的密度为 3g 4πrG B．“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的线速度为 R g r C．“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的周期为 2π r g D．若“嫦娥四号”要进入低轨道绕月球做圆周运动，需要点火加速 答案　B 解析　根据在月球表面附近万有引力等于重力得 GMm R2 ＝mg，M＝gR2 G ， 月球的密度为 ρ＝M V＝ gR2 G 4 3πR3 ＝ 3g 4πGR，故 A 错误； 根据GMm r2 ＝mv2 r ，线速度为 v＝ GM r ＝R g r，故 B 正确； 根据GMm r2 ＝m4π2 T2 r， 得 T＝2π r3 gR2，故 C 错误； 若“嫦娥四号”要进入低轨道绕月球做圆周运动，需要点火减速，故 D 错误． 7.(2019·嘉兴一中高三期末)如图所示，A、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿内壁光滑的竖直 滑槽运动，B 球处于光滑水平面上，不计球的体积．开始时，在外力作用下 A、B 两球均静 止且杆竖直．现撤去外力，B 开始沿水平面向右运动．已知 A、B 两球质量均为 m，杆长为 L，重力加速度为 g，则下列说法中不正确的是(　　) A．A 球下滑到地面时，B 球速度为零 B．A 球下滑到地面过程中轻杆一直对 B 球做正功 C．A 球机械能最小时，B 球对地的压力等于它的重力 D．两球和杆组成的系统机械能守恒，A 球着地时的速度为 2gL 答案　B 解析　A 球下滑到地面时，A 球速度竖直，沿杆的速度为零，即 B 球速度为零，故 A 正确； 开始时，B 球静止，B 的速度为零，当 A 落地时，B 的速度也为零，因此在 A 下滑到地面的 整个过程中，B 先做加速运动，后做减速运动，因此，轻杆先对 B 做正功，后做负功，故 B 错误；A 球机械能最小时，B 球动能最大，即加速度等于零，轻杆作用力为零，B 球对地的 压力等于它的重力，C 正确；A 球落地时，B 的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒， 由机械能守恒定律得：mgL＝1 2mv2，解得 v＝ 2gL，故 D 正确． 8．如图所示，是磁流体发电机示意图．平行金属板 a、b 之间有一个很强的匀强磁场，将一 束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子)垂直于磁场的方向喷入磁场， a、b 两板间便产生电压．如果把 a、b 板与用电器相连接，a、b 板就是等效直流电源的两个 电极．若磁场的磁感应强度为 B，每个离子的电荷量大小为 q、速度为 v，a、b 两板间距为 d，两板间等离子体的等效电阻为 r，用电器电阻为 R.稳定时，下列判断正确的是(　　)A．图中 a 板是电源的正极 B．电源的电动势为 Bvq C．用电器中电流为 Bvq R＋r D．用电器两端的电压为 R R＋rBvd 答案　D 解析　由左手定则，正离子受洛伦兹力向下偏转，负离子受洛伦兹力向上偏转，b 板为电源 的正极，A 错误；由平衡条件得 qvB＝qU d，电源电动势 E＝U＝Bdv，电流 I＝ E R＋r＝ Bdv R＋r， 用电器两端的电压 UR＝IR＝ R R＋rBvd，故 B、C 错误，D 正确． 二、选择题Ⅱ(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分．每小题列出的四个备选项中至少有一 个是符合题目要求的．全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分) 9.(2019·河北邯郸市测试)如图所示，在水平放置的半径为 R 的圆柱体轴线的正上方的 P 点， 将一个小球以水平速度 v0 垂直圆柱体的轴线抛出，不计空气阻力，重力加速度为 g，小球飞 行一段时间后恰好从圆柱体的 Q 点沿切线飞过，测得 O、Q 连线与竖直方向的夹角为 θ，那 么小球完成这段飞行的时间是(　　) A．t＝ v0 gtan θ B．t＝v0tan θ g C．t＝Rsin θ v0 D．t＝Rcos θ v0 答案　BC 解析　小球以水平速度 v0 垂直圆柱体的轴线抛出后做平抛运动，将其沿水平和竖直方向分解， 在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．设小球到达 Q 点时的速度为 v，竖直速度为 vy，则由题设及几何知识得，小球从 P 到 Q 在水平方向上发生的位移为 x＝Rsin θ，速度 v 的方向与水平方向的夹角为 θ，于是 tan θ＝vy v0，根据运动规律得：vy＝gt，x＝v0t， 联立以上各式解得：t＝Rsin θ v0 或 t＝v0tan θ g ，故选 B、C. 10．(2019·广东肇庆市第二次统一检测)教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电 机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路图如图所示．理想交流电流表 和 理想交流电压表 的读数分别为 I、U，R 消耗的功率为 P.若将发电机线圈的匝数变为原来的2 倍，其他条件均不变，下列说法正确的是(　　) A．R 消耗的功率变为 2P B．电压表的读数为 4U C．电流表的读数为 2I D．通过 R 的交变电流频率不变 答案　CD 解析　原线圈两端的电压等于电动势的有效值， 为：U1＝ 2 2 Em＝ 2 2 nBSω 设原、副线圈的匝数比为 k，则副线圈两端的电压为： U＝U2＝1 kU1＝ 2 2knBSω 当发电机线圈的匝数变为原来的 2 倍时， 有 Em′＝n′BSω＝2nBSω＝2Em 副线圈两端的电压为：U′＝ 2 k nBSω 所以U′ U ＝2，电压表的示数变为原来的 2 倍，故 B 错误； 由公式 P＝U2 R 可知，即 R 消耗的功率变为原来的 4 倍，故 A 错误；由于电压表的示数变为原 来的 2 倍，由变压器的电压关系和能量守恒可知，电流表的示数变为原来的 2 倍，故 C 正确； 变压器不能改变交流电的频率，故 D 正确． 11．(2019·教育绿色评价联盟 4 月模拟)图甲为一列简谐横波在 t＝0 时刻的波形图，P、Q 为 介质中的两个质点，图乙为质点 P 的振动图象，则(　　) A．t＝0.2 s 时，质点 Q 沿 y 轴负方向运动 B．0～0.3 s 内，质点 Q 运动的路程为 0.3 m C．t＝0.5 s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度 D．t＝0.7 s 时，质点 Q 距平衡位置的距离小于质点 P 距平衡位置的距离 答案　CD 解析　波长 λ＝2 m，周期 T＝0.4 s．由题图乙可知 P 在 t＝0 时开始向 y 轴正方向运动，即波在向 x 轴负方向传播，Q 点在 t＝0 时向 y 轴负方向运动，t＝0.2 s 时，正在向 y 轴正方向运动， A 错误；0～0.3 s 内，质点 Q 完成3 4T 振动，由于 Q 不是处于最大位移或平衡位置处，所以 Q 通过的路程 s≠3 4×4×0.1 m＝0.3 m，B 错误；t＝0.5 s 时 P 点位于波峰位置，加速度最大，C 选项正确；t＝0.7 s 时 P 点位于波谷位置，距平衡位置距离最大，D 选项正确． 12．(2019·稽阳联考)氢原子光谱如图甲所示，图中给出了谱线对应的波长，玻尔的氢原子能 级图如图乙所示，已知普朗克常量 h＝6.63×10－34 J·s，可见光的频率范围约为 4.2×10 14～ 7.8×1014Hz，则(　　) A．Hα 谱线对应光子的能量小于 Hδ 谱线对应光子的能量 B．图甲所示 Hα、Hβ、Hγ、Hδ 四种光均属于可见光范畴 C．Hβ 对应光子的能量约为 10.2 eV D．Hα 谱线对应的跃迁是从 n＝3 能级到 n＝2 能级 答案　ABD 解析　由题图甲可知，Hα 谱线对应光子的波长大于 Hδ 谱线对应光子的波长，结合 E＝hc λ 可知， Hα 谱线对应光子的能量小于 Hδ 谱线对应光子的能量，故 A 正确；依据可见光的频率范围可 知，甲图所示的四种光均属于可见光范畴，故 B 正确；Hβ 谱线对应光子的能量 E1＝hc λ1＝ 6.63 × 10－34 × 3.0 × 108 486.3 × 10－9 J≈4.09×10－19 J≈2.556 eV，故 C 错误；Hα 谱线对应光子的能 量为 E2＝hc λ2＝6.63 × 10－34 × 3.0 × 108 656.3 × 10－9 J≈3.03×10－19 J≈1.89 eV，可知 Hα 谱线对应的跃 迁是从 n＝3 能级到 n＝2 能级，故 D 正确． 三、非选择题(本题共 5 小题，共 52 分) 13．(6 分)(2019·金华十校期末)(1)“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图甲所示．下 列说法正确的是________． A．斜槽必须是光滑的，且末端切线调成水平 B．每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放 C．将球的位置记录在坐标纸上后，取下坐标纸，用直尺将所有点连成折线D．小球运动时不应与竖直面上的坐标纸相接触 (2)在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两 根细绳，细绳的另一端都有绳套，如图乙所示． ①下列实验操作正确的是________． A．用一个弹簧测力计与用两个弹簧测力计拉橡皮条时，只要满足橡皮条的长度相等 B．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C．实验中，两根细绳必须等长 D．实验中，只需记下弹簧测力计的读数 ②实验中，弹簧测力计的示数如图丙所示，则图中弹簧测力计的读数为________ N. ③某次实验中，若两个弹簧测力计的读数均为 4 N，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直， 则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为 5 N 的弹簧测力计测量出它们的合力，理 由是__________． 答案　(1)BD　(2)①B　②2.50 ③不能　两弹簧测力计拉力的合力超出弹簧测力计的量程 14．(9 分)(2019·绍兴市 3 月选考)小明同学利用如图甲所示电路测量多用电表欧姆挡内部电池 的电动势和电阻．使用的器材有：多用电表，电压表(量程 3 V、内阻为 3 kΩ)，滑动变阻器(最 大阻值 2 kΩ)，导线若干．请完善以下步骤： (1)将多用电表的选择开关调到“×100”挡，再将红、黑表笔短接，________(填“机械”或“欧 姆”)调零； (2)将图甲中多用电表的红表笔接 a 端，黑表笔接 b 端，那么电压表的右端为________接线柱 (选填“＋”或“－”)； (3)欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图乙 所示，记电池的电动势为 E，欧姆表“×100”挡内部电路的总内阻为 r，调节滑动变阻器， 测得欧姆表的读数 R 和电压表读数 U，某次测量电压表的示数如图丙所示，读数为_______ V，根据实验数据画出的1 U－R 图线如图丁所示，求得电动势 E＝__________ V，内部电路的总电 阻 r＝________ kΩ. 答案　(1)欧姆　(2)＋ (3)0.95(0.93～0.97)　1.46(1.44～1.48)　1.5(1.4～1.6) 15．(10 分)(2019·新高考研究联盟二次联考)熟练荡秋千的人能够通过在秋千板上适时站起和 蹲下使秋千越荡越高．一质量为 m 的人荡一架底板和摆杆均为刚性的秋千，底板和摆杆的质 量均可忽略，假定人的质量集中在其重心．人在秋千上每次完全站起时其重心距悬点 O 的距 离为 l，完全蹲下时此距离变为 l＋d，人在秋千上站起和蹲下过程都是在一极短时间内完成 的．作为一个简单的模型，假设人在第一个最高点 A 点从完全站立的姿势迅速完全下蹲，然 后荡至最低点 B，随后他在 B 点完全站直，继而随秋千荡至第二个最高点 C，这一过程中该 人重心运动的轨迹如图所示，已知 A 与 B 的高度差为 h1.此后人以同样的方式回荡，重复前 述过程，荡向第三、四个最高点．设人在站起和蹲下的过程中与秋千的相互作用力始终与摆 杆平行，以最低点 B 为重力势能零点，全过程忽略空气阻力，重力加速度为 g. (1)试说明该人重心在 A→A′→B→B′→C 四个阶段的机械能变化情况；(只需说明增大还是 减小或不变) (2)求出从第一最高点 A 按上述过程运动，第一次到最低点 B 人还没有站起来的瞬间底板对人 的支持力大小； (3)求第 1 次返回到左边站立时重心离 B 点的高度是多少？答案　见解析 解析　(1)四个阶段的机械能变化为：减小　不变　增大　不变 (2)设刚开始∠AOB＝θ1，由 A′到 B 机械能守恒可得 mg(l＋d)(1－cos θ1)＝1 2mvB2 B 点：FN－mg＝mvB2 l＋d 又 cos θ1＝l＋d－h1 l 解得 FN＝mg(3－2cos θ1)＝mgl＋2h1－2d l (3)每次从最高点到下一最高点势能均增加 第 1 次到右边最高点时∠BOC＝θ2 第 1 次到右边站立时重心离 B 点的高度为 h2， 第 1 次返回到左边站立时重心离 B 点的高度为 h3 则 A 到 C 势能增加量为 ΔEp1＝mgd(1－cos θ1) 又 EkB＝mg(l＋d)(1－cos θ1)＝EkB′＝mgl(1－cos θ2) 所以 1－cos θ2＝l＋d l (1－cos θ1) 且 mgh2＝mgh1＋mgd(1－cos θ1) 同理可得 C 到第 1 次返回到左边站立时势能增加量 ΔEp2＝mgd(1－cos θ2)＝mgd(1－cos θ1)l＋d l . mgh3＝mgh2＋mgd(1－cos θ2) ＝mgh1＋mgd(1－cos θ1)(1＋l＋d l ) 解得 h3＝h1＋(h1－d l )(2l＋d l )d. 16.(12 分)(2019·余姚市 4 月选考)如图所示，在 y 轴右侧平面内存在方向向里的匀强磁场，磁 感应强度大小 B＝0.5 T，坐标原点 O 有一放射源，可以向 y 轴右侧平面沿各个方向放射m q＝ 2.5×10－7 kg/C 的正离子，这些离子速率分别在从 0 到最大值 vm＝2×106 m/s 的范围内，不计 重力和离子之间的相互作用．(1)求离子打到 y 轴上的范围； (2)若在某时刻沿＋x 方向放射各种速率的离子，求经过5π 3 ×10－7 s 时这些离子所在位置构成 的曲线方程； (3)若从某时刻开始向 y 轴右侧方向放射各种速率的离子，求经过5π 3 ×10－7 s 时已进入磁场的 离子可能出现的区域面积． 答案　见解析 解析　(1)离子进入磁场中做匀速圆周运动的最大半径为 R 由牛顿第二定律得：Bqvm＝mvm2 R 解得 R＝mvm Bq ＝1 m 由几何关系知，离子打到 y 轴上的范围为 0 到 2 m. (2)离子在磁场中运动的周期为 T， 则 T＝2πR vm ＝2πm Bq ＝π×10－6 s 设 t＝5π 3 ×10－7 s 时，这些离子轨迹所对应的圆心角为 θ 则 θ＝2πt T ＝π 3 这些离子构成的曲线如图所示，并令某一离子在此时刻的坐标为(x，y)，则 xm＝Rsin θ＝ 3 2 m 由几何关系得 y＝xtan(π 2－θ) 解得 y＝ 3 3 x(0 ≤ x ≤ 3 2 ) (3)将第(2)问中图中的 OA 段从沿 y 轴方向顺时针旋转，交 x 轴于点 C，以 C 为圆心、R 为半 径作圆弧，相交于 B，则两圆弧及 y 轴所围成的面积即为在 t＝0 向 y 轴右侧各个方向不断放 射各种速度的离子在 t＝5π 3 ×10－7 时已进入磁场的离子所在区域由几何关系可求得此面积为： S＝ 5 12πR2＋1 6πR2－1 2R× 3 2 R ＝ 7 12πR2－ 3 4 R2 则 S＝( 7 12π－ 3 4 ) m2 17．(15 分)(2019·金华十校高三期末)如图甲所示，两光滑导轨由水平、倾斜两部分平滑连接， 相互平行放置，两导轨相距 L＝1 m，倾斜导轨与水平面成 θ＝30°角．倾斜导轨所处的某一矩 形区域 BB′C′C 内有一垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B1＝1 T，B、C 间距 离为 L1＝2 m．倾斜导轨上端通过单刀双掷开关 S 连接 R＝0.8 Ω 的电阻和电容 C＝1 F 的未 充电的电容器．现将开关 S 掷向 1，接通电阻 R，然后从倾斜导轨上离水平面高 h＝1.45 m 处 垂直于导轨静止释放金属棒 ab，金属棒的质量 m＝0.4 kg，电阻 r＝0.2 Ω，金属棒下滑时与 导轨保持良好接触，在到达斜面底端 CC′前已做匀速运动．金属棒由倾斜导轨滑向水平导 轨时无机械能损失，导轨的电阻不计．当金属棒经过 CC′时，开关 S 掷向 2，接通电容器 C，同时矩形区域 BB′C′C 的磁感应强度 B1 随时间变化如图乙所示．水平导轨所处的某一 矩形区域 CC′D′D 内无磁场，C、D 间距离为 L2＝8 m．DD′右侧的水平轨道足够长且两 水平轨道内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B2＝2 T，g＝10 m/s2，求： (1)金属棒刚进入矩形磁场区域 BB′C′C 时两端的电压； (2)金属棒通过矩形磁场区域 BB′C′C 的过程中，电阻 R 产生的热量； (3)若金属棒在矩形区域 CC′D′D 内运动，到达 DD′前电流为零，则金属棒进入 DD′右 侧磁场区域运动达到稳定后，电容器最终所带的电荷量． 答案　见解析 解析　(1)金属棒进磁场前机械能守恒： mg(h－L1sin θ)＝1 2mv12 得：v1＝3 m/s刚进磁场时：E1＝B1Lv1＝3 V 得 U＝ R R＋rE1＝2.4 V (2)金属棒到达底端 CC′已匀速： mgsin θ＝B1 B1Lv2 R＋r L 得 v2＝2 m/s 金属棒通过矩形磁场区域 BB′C′C 的过程中： mgh＝1 2mv22＋Q 得 Q＝5 J 电阻 R 产生的热量 QR＝ R R＋rQ＝4 J (3)B1 随时间变化 4 s 内： UC1＝LL1 ΔB1 Δt ＝0.5 V 金属棒在无磁场区域内匀速： t＝L2 v2＝4 s 进磁场 B2 时 B1 刚好不变，电容器继续充电， 当电容器充电稳定时： UC2＝B2Lv3， 此过程中电容器中变化的电荷量 ΔQ＝CUC2－CUC1 设此过程中的平均电流为I，时间为 t′，根据动量定理有： －B2LIt′＝mv3－mv2 其中 It′＝ΔQ 得：v3＝ 9 22 m/s 电容器最终所带的电荷量：Q 终＝CUC2＝ 9 11 C