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2019-2020年高三一模理综物理试题含解析
一、选择题(第小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(6分)(xx•济南一模)如图所示,物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上,关于A受力的个数,下列说法中正确的是( )A.A一定受两个力作用B.A一定受四个力作用C.A可能受三个力作用D.A受两个力或者四个力作用【答案】D【命题立意】本题考查物体的弹性和弹力.【解析】若拉力F大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,所以物体就只受到两个力作用;若拉力F小于物体的重力时,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,故物体应受到四个力作用;故选D.【思维拓展】解力学题,重要的一环就是对物体进行正确的受力分析.由于各物体间的作用是交互的,任何一个力学问题都不可能只涉及一个物体,力是不能离开物体而独立存在的.所以在解题时,应画一简图,运用“隔离法”,进行受力分析.2.(6分)如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点.下列说法中正确的是( )A.A点的电场强度等于B点的电场强度B.B、D两点的电场强度及电势均相同C.一电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电势能先增大后减小D.一电子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力对其先做负功后做正功【答案】BC【命题立意】本题考查电势;电势能.【解析】A、A点的电场线比B点的电场线密,则A点的电场强度大于B点的电场强度.故A错误.B、B、D两点的电场线疏密度相同,则B、D两点间的电场强度相等,等量异种电荷连线的中垂线是等势线,则B、D两点的电势相等.故B正确.C、一电子由B点沿B→C→D路径移至D点,电场力先做负功,再做正功,则电势能先增大后减小.故C正确.D、一电子由C点沿C→O→A路径移至A点,电场力方向水平向左,电场力一直做正功.故D错误.故选BC.【思维拓展】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道电场力做正功,电势能降低,电场力做负功,电势能增加.3.(6分)下列说法正确的是( )A.电荷在电场中某处不受电场力,则该处的电场强度一定为零B.电荷在电场中某处不受电场力,则该处的电势一定为零C.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛仑兹力的作用D.运动电荷在磁场中某处不受洛仑兹力,则该处的磁感应强度一定为零【答案】A【命题立意】本题考查电场强度;磁感应强度;洛仑兹力.【解析】A、电荷若在电场中不受电场力,则一定说明该点的电场强度为零,故A正确;B、电荷在某点不受电场力,只能说明该点场强为零,但电势不一定为零,因为电势是相对于零势能面的电势差;如等量同种电荷连线的中点电场强度为零,但电势不为零,故B错误;C、若运动电荷的运动方向与磁感应强度平行,则运动电荷不受洛仑兹力,故C错误;D、运动电荷的运动方向与磁场平行时,不受洛仑兹力,故不受磁场力不能说明磁感应强度为零,故D错误;故选A.【思维拓展】电场和磁场不同,电场中只要是电荷不论是否运动都会受到电场力,而磁场中只有运动的电荷才会受到磁场力,并且运动电荷的方向不能与磁场平行.4.(6分)(xx•济南校级一模)如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,假设导弹仅在地球引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.则下列结论正确的是( )A.导弹在C点的速度大于B.导弹在C点的速度等于C.导弹在C点的加速度等于D.导弹在C点的加速度大于【答案】C【命题立意】本题考查万有引力定律及其应用.【解析】A、设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度v,根据万有引力提供向心力=m,解得v=.导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道,所以导弹在C点的速度小于.故A错误、B错误.C、导弹在C点受到的万有引力F=,根据牛顿第二定律知,导弹的加速度a==.故C正确、D错误.故选C.【思维拓展】本题运用牛顿第二定律、开普勒定律分析导弹与卫星运动问题.比较C在点的速度大小,可以结合卫星变轨知识来理解.5.(6分)如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引【答案】B【命题立意】本题考查楞次定律.【解析】当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向上,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,即通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用,故磁铁与线圈相互排斥.综上所述线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a,磁铁与线圈相互排斥.故选B.【名师点评】楞次定律应用的题目我们一定会做,大胆的去找原磁场方向,磁通量的变化情况,应用楞次定律判断即可.6.(6分)在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.【答案】B【命题立意】本题考查作用力和反作用力.【解析】对人的运动过程分析可知,人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,A、C、D错误;B正确.故选B.【思维拓展】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.7.(6分)(xx•济南校级一模)如图所示,两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别为hA和hB,下列说法正确的是( )A.适当调整hA,可使A球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处B.适当调整hB,可使B球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处C.若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为D.若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为【答案】BC【命题立意】本题考查机械能守恒定律;向心力.【解析】A、小球恰好通过左边圆弧轨道最高点时,最小速度为,根据R=得,t=,则水平位移x=>R,可知调整hA,A球不可能落在轨道右端口处,故A错误.B、当小球在最高点的速度时,小球可以恰好落在轨道右端口处,故B正确.C、小球恰好通过左边圆弧轨道最高点时,最小速度为,根据动能定理知,,解得最小高度h=,故C正确.D、若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出,根据机械能守恒得,释放的最小高度为2R.故D错误.故选BC.【举一反三】本题是向心力、机械能守恒定律、平抛运动的综合,关键要抓住A轨道与轻绳系的球模型相似,B轨道与轻杆固定的球模型相似,要注意临界条件的不同.
二、非选择题8.(6分)如图是一位同学做“探究动能定理”的实验装置图.
(1)让一重物拉着一条纸带自由下落,通过打点计时器在纸带上打点,然后取纸带的一段进行研究.该同学测定重力做功和物体动能的增加量时,需要用刻度尺测量这一段的 ,并计算重物在这一段运动的初速度和末速度.
(2)该同学计算了多组动能的变化量ΔEk,画出动能的变化量ΔEk与下落的对应高度Δh的关系图象,在实验误差允许的范围内,得到的ΔEk﹣Δh图应是下列选项的 图.【答案】下落高度;C【命题立意】本题考查探究功与速度变化的关系.【解析】
(1)在这个过程中重力的功为W=mgh,故需要用刻度尺测量下落高度.故填下落高度
(2)重力的功理论上等于动能的变化量△EK,即mg△h=△EK,所以△EK与△h应成正比,图象应为一条过原点的直线.故选C【名师解读】本题关键从实验原理出发,找准需要比较的什么,需要测量什么,就能更容易的选择出实验器材和数据处理方法.9.(12分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有A.小灯泡(额定电压为
3.8V,额定电流约为
0.3A)B.电流表A(0~
0.6A,内阻约为
0.5Ω)C.电压表V(0~6V,内阻约为5kΩ)D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,
0.2A)F.电源(6V,内阻不计)G.开关及导线若干
(1)实验中滑动变阻器选 (填“R1”或“R2”)
(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I.请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整.
(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U﹣I图象,根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】
(1)R1
(2)见解析
(3)增大【命题立意】本题考查描绘小电珠的伏安特性曲线.【解析】
(1)因描绘小灯泡伏安特性曲线的实验要求电流从零开始调节,故变阻器应用分压式,应选阻值小的变阻器误差小,故应选R1.
(2)因小灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,又变阻器用分压式,如图所示,
(3)该同学根据实验数据作出了如图乙的U﹣I图象,根据欧姆定律R=,由图象可知,随着电流的增大,小灯泡的电阻增大.【思维拓展】本实验应熟记测定小灯泡伏安特性曲线实验电流表用外接法,变阻器用分压式接法.10.(18分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=
0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【答案】
(1)8m/s;
2.5s
(2)
0.3S
(3)【命题立意】本题考查牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【解析】
(1)设刹车加速度为a,由题可知刹车初速度v0=20m/s,末速度vt=0位移x=25m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
②由
①②式可得a=8m/s2t=
2.5s
(2)反应时间内的位移为x′=L﹣x=14m则反应时间为t′=则反应的增加量为△t=
0.7﹣
0.4=
0.3s
(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者的作用力的大小为F0,志愿者质量为m,受力如图,由牛顿第二定律得F=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
③由平行四边形定则得﹣﹣﹣﹣
④由
③④式可得【思维拓展】考查运动学公式,正确应用速度位移公式求加速度是解题的关键,注意受力分析.11.(20分)(xx•济南校级一模)扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆.其简化模型如图Ⅰ、Ⅱ两处的条形均强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直干扰面.一质量为m、电量为﹣q、重力不计的粒子,从靠近平行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U,粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平和方向夹角θ=30°
(1)当Ⅰ区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时,粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30°,求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t0
(2)若Ⅱ区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0,求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h
(3)若L2=L1=L、B1=B0,为使粒子能返回Ⅰ区,求B2应满足的条件.【答案】
(1)B0=;t0=
(2)h=(2﹣)L
(3)B2>h.【命题立意】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.【解析】
(1)如图所示,设粒子射入磁场区域Ⅰ时的速度为v,匀速圆周运动的半径为R1.根据动能定理得qU=mv2
①由牛顿定律,得qvB0=m
②由几何知识,得L=2R1sinθ=R1
③联立代入数据解得B0=
④粒子在磁场Ⅰ区域中运动的时间为t0=
⑤联立上述
①②③④⑤解得t0=;
(2)设粒子在磁场Ⅱ区中做匀速圆周运动的半径为R2,由牛顿第二定律得qvB2=m,由于B2=B1,得到R2=R1=L,由几何知识可得h=(R1+R2)(1﹣cosθ)+Ltanθ,联立,代入数据解得h=(2﹣)L;
(3)如图2所示,为使粒子能再次回到I区,应满足R2(1+sinθ)<L,代入数据解得B2>h;【名师解读】本题的难点在于分析临界条件,粒子恰好穿出磁场时,其轨迹往往与边界相切.【物理-物理3-3】(共2小题,满分12分)12.(5分)下列说法正确的是( )A.热现象的微观理论认为,构成物体的各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律B.从微观角度看,一定量气体压强的大小跟两个因素有关一个是气体分子的最大速率,一个是分子的数目C.某些物质在不同条件下能够形成不同的晶体.如金刚石是晶体,石墨也是晶体,但它们都是由碳原子组成的D.内能不能全部转化为机械能【答案】AC【命题立意】本题考查物体的内能.【解析】A、热现象的微观理论认为分子运动满足统计规律;故A正确;B、一定量气体压强的大小跟两个因素有关一个是分子的平均动能,一个是分子的数密度;故B错误;C、晶体、非晶体在一定条件下可以转化,同种原子可以生成不同种晶体;故C正确;D、根据热力学第二定律,内能可以全部转化为机械能,但要引起其他变化;故D错误;故选AC.【思维拓展】本题考查了分子运动论、气体压强的微观意义、热力学第二定律等,知识点多,难度小,关键是记住.13.(7分)(xx•济南校级一模)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则
①该气体从状态A到状态C的过程中 (填“吸热”或“放热”)
②该气体在状态C时的温度为多少℃?【答案】
①吸热
②该气体在状态C时的温度为27℃【命题立意】本题考查理想气体的状态方程.【解析】
①由图可得pAVA=pCVC,由=,得TA=TC,因为一定质量理想气体内能变化由温度决定,可知气体从状态A到状态C的过程中,内能不变;体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律知吸热.
②由上分析可知,TC=TA=27K+273K=300K,t=27℃【举一反三】解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件,正确判断出气体变化过程,合理选取气体实验定律解决问题;对于内能变化.牢记温度是理想气体内能的量度,与体积无关.。