2020 届高三模拟考试试卷
物 理
第Ⅰ卷(选择题 共 31 分)
一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题只有一个选项符合题意。
1.给带一定电荷量的电容器进行充电,所带电荷量增加。下列说法正确的是( )
A. 电容变小 B. 电容不变
C. 电容变大 D. 电荷量与两极板间电压比变大
【答案】B
【解析】
【详解】电容 ,是比值定义式,电容只由本身结构决定,与电量及两端电压无关,故电容不变,故
B 正确,ACD 错误。
故选 B。
2.甲、乙、丙三辆汽车以相同速度同时经过某一路标,此后运动的 v -t 图像如图所示。经过下一路标时,三
辆汽车速度再次相同。则下列判断正确的是( )
A. 甲车先通过下一路标
B. 乙车先通过下一路标
C. 丙车先通过下一路标
D. 甲、乙、丙三辆车同时通过下一路标
【答案】C
【解析】
【详解】由于丙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度比乙大,甲先减速后加速,它在整个
运动过程中的平均速度比乙小,经过相同的位移,丙用时最短,故 C 正确 ABD 错误。
故选 C。
3.如图所示,某发电厂通过升压变压器和降压变压器向远距离输送电能,假设输电线路电阻发热是电能损失
的唯一原因。若远距离输电电压加倍,其他条件不变,下列说法正确的是( )
QC U
=A. 输电线上的电流加倍
B. 输电线上的电能损失加倍
C. 输电线上的电能损失是原来的二分之一
D. 输电线上的电能损失是原来的四分之一
【答案】D
【解析】
【详解】输电线上输送的功率一定,根据
P=UI
知输电电压越高,输电电流越小,若输送电压提高到原来的 2 倍,则电流减小到原来的 倍,根据
可知,电线上损失的功率为原来的 ,故 D 正确,ABC 错误。
故选 D。
4.如图所示,是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图。倾斜轨道同步卫星的轨道与赤道平面不重合,每天
经过地球上的同一地点,在地面上可观察到它在运动。而同步卫星的轨道与赤道平面重合,且地面上的观
察者认为它是静上的,地球看作质量分布均匀的球体。由此可知,倾斜轨道同步卫星与同步轨道卫星的( )
A. 周期不同 B. 速率相同
C. 向心力相同 D. 加速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】倾斜轨道同步卫星与同步轨道卫星的周期相同,根据
可知速率相同。因为向心力和加速度方向不相同,故向心力和加速度不相同。故 B 正确,ACD 错误。
故选 B。
1
2
2P I R=损
1
4
2 2
2 2
4Mm vG m m rr r T
π= =5.现有一只内阻为 500Ω,满偏电流为 1mA 的电流表,要求改装成量程是 0~10V 的电压表,改装方法为( )
A. 与电流表串联 9500Ω 的定值电阻
B. 与电流表串联 10000Ω 的定值电阻
C. 与电流表并联 9500Ω 的定值电阻
D. 与电流表并联 10000Ω 的定值电阻
【答案】A
【解析】
【详解】已知 Ω, 改装成电压表需要串联一个电阻,改装后的电压表满偏电流仍为 ,
根据欧姆定律
得
Ω=9500Ω
故 BCD 错误,A 正确。
故选 A。
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题有多个选项符合题意,全部
选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分。
6.两个小物体 A 和 B 放置在水平转盘上,它们的质量关系 mA>mB,它们与转盘间的动摩擦因数分别为 μA、
μB。调节控制器,水平转盘在电动机带动下转速从小到大缓慢连续变化,当转速达到一定时,两物体同时
滑动。下列说法正确的是( )
A. μA = ×
2
d
2
d(1)加速度的大小;
(2)穿过圆环的磁通量;
(3)感应电动势的大小。
【答案】(1)0;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)当圆环进入磁场 时速度最大,则合力为零,由牛顿第二定律可得
a=0
(2)圆环进入磁场时 有
S= πd2-SΔ
其中
SΔ=
则
Φ=SB= Bd2
(3)由平衡可得
BIL=mg
其中
L= d
则
I=
所以
2(4π 3 3)
12 Bd
− 3
3
mgr
Bd
2
d
2
d
1
3
23
4
d
(4π 3 3)
12
−
3
3
3
mg
BdE=Ir=
22.如图所示,物体甲与物体丙通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接,物体丙离地面高为 H。物
体甲置于物体乙的最左端,甲与乙之间的动摩擦因数为 μ(μ<1)。物体乙与桌面间光滑,且离定滑轮足够
远。开始时控制物体甲和乙,使三个物体均处于静止状态。现撤去控制,物体丙从静止开始下落,直至落
地,此过程中物体甲与乙始终接触。已知物体甲、乙、丙的质量分别为 m、2m、3m,重力加速度取 g。求:
(1)撤去控制前,轻绳对滑轮作用的大小;
(2)撤去控制后,物体丙重力势能变化量的最大值;
(3)撤去控制后,物体丙下落过程中,甲物体受到的拉力。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)对丙受力分析可知
F1=3mg
滑轮受力情况如图所示
得
F=3 mg
(2)根据重力做的功与重力势能变化的关系得
WG=3mgH
且
WG=-ΔEp
则
ΔEp=-3mgH
(3)假设甲、乙相对滑动,则
3
3
mgr
Bd
3 2mg 3mgH− 3(1 )
4 mg
µ+
2F 甲-μmg=ma 甲
3mg-F′甲=3ma 丙
F 甲=F′甲
a 甲=a 丙
a 甲=a 丙= g
对乙
μmg=2ma 乙
得
a 乙= μg
因为 μ<1,所以 a 乙<a 甲,则假设成立,则
F 甲=ma 甲+μmg= mg
23.如图所示为分析研究同位素的重要工具——质谱仪,其加速电压为 U0,放置感光胶片区域 MN=L,NQ=
L,OM=L。第一次,在 A 处使某种离子无初速地飘入加速度电场,从 O 处垂直进入磁感应强度为 B 的
磁场中,最后打在胶片上 M 处引起感光黑点。第二次,加速电荷量相同、质量分别为 m1 和 m2(m1<m2)
的两种离子,加速后离子不能完全垂直进入磁场,离子进入磁场的方向与边界法线之间有夹角 α。求:
(1)打在 M 处离子的比荷;
(2)要使原本打在 M 处离子能打到 QN 区域所需要的加速电压 U;
(3)在胶片上能分开不垂直进入磁场的两种离子,夹角 α 的最大值。
【答案】(1) ;(2)[ U0,4U0];(3)
【解析】
【详解】(1)离子做匀速圆击运动时,洛伦兹力提供向心力,有
qvB=
由动能定理有
3
4
µ−
1
2
3(1 )
4
µ+
1
3
0
2 2
8Uq
m B L
= 25
9
1
2
arccos m
m
2
2
vm LU0q= mv2
解得
=
(2)原打在 M 点的离子,当电压变为 U1 时离子打到 Q 点,当电压变为 U2 时离子打到 N 点,则
解得
U1= U0,U2=4U0
当加速电压调整为[ U0,4U0]时,使原打在 M 处离子能打到 QN 区域
(3)由动能定理和牛顿第二定律可知
由图可得出
2R2cosα≥2R1
cosα≥
cosα≥
则
α≤arcos
可得夹角 α 的最大值为 arccos
1
2
q
m
0
2 2
8U
B L
021 1
2
mUL B q
=
125 1
6
mUL B q
=
221 mUL B q
=
25
9
25
9
021 mUR B q
=
2m 1m
1
2
m
m
1
2
m
m
1
2
m
m