2020高考物理浙江专用增分冲刺练辑：综合模拟卷（三）

综合模拟卷(三)
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·浙南名校联盟高三期末)如图所示，一同学在电梯里站在台秤上称体重，发现体重明显大于在静止地面上称的体重，那么(　　)

A．电梯一定处于加速上升阶段
B．台秤对人的支持力一定做正功
C．人的机械能一定增大
D．电梯的加速度一定向上
答案　D
2.(2019·山东济宁市第一次模拟)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止．人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)

A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力大于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向左
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
答案　C
解析　人用力F向右下方推箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向左上方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小小于mg，故A错误；若人用斜向右下的力推箱子，对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力等于3mg，故B错误；箱子在人的推力作用下，有向右运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左，故C正确；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误．


3.(2019·新高考联盟联考)如图所示是我国自行研制的“直11”系列直升机，是一种小吨位直升机，用来当成轻型武装直升机或运输机．在直升机螺旋桨上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点．当叶片转动时，这三点(　　)

A．线速度大小都相等
B．线速度方向都相同
C．角速度大小都相等
D．向心加速度大小都相等
答案　C
解析　由题图可知，A、B、C三点属于同轴转动，各点的角速度是相等的，A、C在叶片的端点，B在叶片的中点，它们转动的半径不同，所以A、C的线速度大小相等，而与B点的线速度大小不相等，故A错误，C正确；由题图可知，A、B与C点的位置不同，线速度的方向不同，故B错误；A、C与B的角速度相等而半径不同，由a＝ω2r可知，A、C的向心加速度的大小与B点不相等，故D错误．
4.(2019·嘉兴一中高三期末)如图所示，O为斜面的底端，在O点正上方的A、B两点分别以初速度vA、vB正对斜面水平抛出两个小球，结果两个小球都垂直击中斜面，击中的位置分别为P、Q(图中未标出)．OB＝AB，空气阻力忽略不计，则(　　)

A．OP＝OQ B．OP＝4OQ
C．vA＝vB D．vA＝vB
答案　C
解析　设初速度为v0，高度为h，从抛出到击中斜面所用时间为t，斜面倾角为θ，垂直击中斜面，则gttan θ＝v0
得t＝，由h＝gt2＋v0ttan θ＝＋，得h与v成正比，根据OA＝2OB得v＝2v，vA＝vB，
由OP＝＝，OQ＝＝，
故OP＝2OQ.
5.(2019·绍兴市3月选考)天文学家发现，三颗行星A、B、C绕着仙女座厄普西仑星做匀速圆周运动，如图所示，行星A的周期为4.617 0 d，轨道半径为0.059 AU(地球与太阳之间的距离1 AU＝1.496×108 km)，根据题中数据可得到(　　)

A．行星B的周期小于4.617 0 d
B．行星C的加速度大于行星A的加速度
C．厄普西仑星的质量
D．厄普西仑星的第一宇宙速度
答案　C
解析　根据开普勒第三定律有：＝k(k为常数)，由于rB>rA，所以TB>TA，故A错误；
根据向心加速度公式有：an＝，由于rC>rA，所以aC 根据万有引力提供向心力有：G＝mr，
解得中心天体的质量为：M＝，故C正确；
由于不知道厄普西仑星的球体半径，不能求解厄普西仑星的第一宇宙速度，故D错误．
6.(2019·新高考研究联盟二次联考)小李同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，接通电路前小磁针指向是垂直于纸面方向，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示，则下列判断正确的是(　　)

A．导线A端接电池负极
B．小磁针所在位置的磁场方向水平向左
C．若小磁针放在电磁铁正下方，则电路接通后小磁针N极会向右偏
D．若小磁针放在电磁铁左侧，则电路接通后小磁针N极仍向左偏
答案　B
7.(2019·浙南名校联盟期末)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变，内阻不是常量)，图线b是某电阻的U－I图象，倾斜虚线是过ab交点a的切线．在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述说法正确的是(　　)

A．此时硅光电池的内阻为12.5 Ω
B．此时硅光电池的总功率为0.72 W
C．此时硅光电池的输出效率为40%
D．若把内阻为10 Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4 W
答案　B
解析　由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为E＝3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U＝2 V，电流为I＝0.2 A，则硅光电池的内阻为r＝＝ Ω＝8 Ω，故A错误；硅光电池的总功率为：P总＝EI＝3.6×0.2 W＝0.72 W，故B正确；电池的输出功率为：P出＝UI＝0.4 W；此时硅光电池的输出效率为：η＝×100%＝×100%≈55.6%，故C错误；若把内阻为10 Ω的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4 W，故D错误．
8．(2019·金丽衢十二校联考)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q>0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，连线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r
A．E＝
B．E＝
C．E＝
D．E＝
答案　A
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.如图所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A、B以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场，结果打在极板上同一点P.不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是(　　)

A．在电场中微粒A运动的时间比B长
B．在电场中微粒A、B运动的时间相同
C．微粒A所带的电荷量比B少
D．电场力对微粒A做的功比B多
答案　BD
解析　设P点到金属板左端的水平距离为x，微粒初速度为v0，带电微粒进入电场中，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则微粒在电场中的运动时间为t＝，由此可知两微粒在电场中的运动时间相同，选项B正确，A错误；竖直方向做匀加速直线运动，y＝at2，由于t相同，yA>yB，可得aA>aB，即>，则qA>qB，选项C错误；由W＝qU，可知电场力对微粒A做的功比B多，选项D正确．
10．(2019·山东淄博市3月模拟)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小．理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin 100πt (V)，则(　　)

A．电压表的示数为22 V
B．副线圈中交流电的频率为50 Hz
C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小
D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大
答案　BC
解析　原线圈的电压的最大值为220 V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为22 V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U＝ V＝22 V，故A错误；副线圈中交流电的频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，选项B正确；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大，电路的总电阻增大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表A2的示数变小，故C正确；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P＝UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D错误．
11．(2019·安徽省A10联盟开年考)关于反应方程U→Th＋He，其中X为Th原子核的质量数，则下列说法正确的是(　　)
A．该反应属于β衰变
B.Th中含有144个中子
C.U的平均结合能比Th大
D．该反应新生成的粒子Th具有放射性
答案　BD
解析　该反应放出α粒子，属于α衰变，选项A错误；根据电荷数守恒可知X＝238－4＝234，则Th中含有234－90＝144个中子，选项B正确；电荷数越小的平均结合能越大，则U的平均结合能比Th小，选项C错误；该反应新生成的粒子Th电荷数大于83，具有放射性，选项D正确．
12.(2019·绍兴市3月选考)在平静水面上有两个振源S1和S2，相距12 m，以S1为原点在水面上建立如图所示的坐标系，t＝0时振源S1从平衡位置开始垂直水面向上做简谐运动，振源频率为10 Hz,0.1 s后振源S2也开始做完全相同的振动，t＝0.45 s时两列简谐波的最远波峰传到了图示位置．则(　　)

A．两列波能发生干涉
B．波的传播速度为20 m/s
C．t＝0.45 s时水面上波峰与波峰相遇的位置共有4个
D．t＝0.50 s时振源S1产生的简谐波在水面上达到的面积约为314 m2
答案　ABD
三、非选择题(本题共5小题，共52分)
13．(6分)(2019·绍兴市3月选考)比较以下两个实验：甲“探究小车速度随时间变化的规律”，乙(用橡皮筋)“探究做功与物体速度变化的关系”．
(1)都需要用到的器材有________(多选)

(2)关于实验条件的控制，正确的说法是________．
A．甲实验需要平衡摩擦，乙实验不需要平衡摩擦
B．甲实验不需要平衡摩擦，乙实验需要平衡摩擦
C．甲、乙两实验都需要平衡摩擦
D．甲、乙两实验都不需要平衡摩擦
(3)以下纸带是在某个实验中得到的(单位：cm)，交流电的频率为50 Hz，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，打下计数点3时纸带的速度是________ m/s(结果保留两位有效数字)，这条纸带是在实验________(填“甲”或“乙”)中得到的．

答案　(1)AB　(2)B　(3)0.24　甲
14．(9分)(2019·宁波市3月模拟)物理兴趣小组的同学想要测定一粒旧纽扣电池的电动势和内阻．


(1)他们先用多用电表粗略测量了该电池的电动势，如图甲所示，则测量值为________；
(2)用如图乙的电路测定该电池的电动势和内阻，测量和计算数据如下表：
(表中各物理量单位均为国际单位制单位)
R
200
400
600
800
1 000
U
0.50
0.82
1.05
1.22
1.33

0.002 50
0.002 05
0.001 75
0.001 53
0.001 33

0.001 25
0.001 68
0.001 84
0.001 86
0.001 77

三位同学根据数据用Excel作出了如图丙所示三幅不同的图象，这些图象的纵坐标均为U，横坐标分别为R、和中的某个，其中________(填“A”“B”或“C”)图体现了物理量间的线性关系，该图横坐标的物理量为________(填“R”“”或“”)，根据该图象求得该纽扣电池的内阻为_________．(计算结果取1位有效数字)
答案　(1)2.6 V(或2.5 V)
(2)A　　7×102 Ω(或0.7 kΩ)
15．(10分)(2019·山东济宁市第一次模拟)如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为θ＝30°，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为2L.一质量为m，有效电阻为0.5R的导体棒从距磁场上边缘2L处由静止释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直．不计导轨的电阻，重力加速度为g.

(1)求导体棒刚进入磁场时的速度v0的大小；
(2)若导体棒离开磁场前已达到匀速，求导体棒通过磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR.
答案　(1)　(2)mgL－
解析　(1)导体棒从静止下滑距离2L的过程中，由动能定理得mg·2Lsin θ＝mv－0
解得v0＝.
(2)设导体棒在磁场中匀速运动的速度为v，此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv
产生的感应电流为I＝
产生的安培力为F安＝BIL
由平衡条件得mgsin θ＝F安
联立解得v＝
导体棒从开始释放到刚离开磁场的过程中，由能量守恒定律得
mg·4Lsin θ＝mv2＋Q总
则在电阻R上产生的热量为QR＝Q总
解得QR＝mgL－.
16.(12分)(2019·教育绿色评价联盟4月模拟)有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成，其简化原理如图所示．左侧静电分析器中有方向指向圆心O，与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场，右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行，两者间距近似为零．离子源发出两种速度均为v0，电荷量均为q，质量分别为m和0.5m的正离子束，从M点垂直该点电场方向进入静电分析器．在静电分析器中，质量为m的离子沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，从N点水平射出，而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出，从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中，最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上，其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点．已知＝0.5r0，＝r0，N、P两点间的电势差UNP＝，cos θ＝，不计重力和离子间相互作用．

(1)求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小；
(2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r0表示)；
(3)若磁感应强度在(B－ΔB)到(B＋ΔB)之间波动，要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两束离子，求的最大值．
答案　(1)　
(2)1.5r0　(3)－4
解析　(1)电场中由E0q＝，得到E0＝
磁场中Bv0q＝m，得到B＝
(2)从M点到P点，由动能定理可知
qUNP＝·0.5m·v－·0.5m·v
得到vP＝v0
进入磁场后BvPq＝0.5m，求得r＝0.5r0
根据几何关系l＝2rcos θ－且2rcos θ＝2r0，则l＝1.5r0
(3)若要在探测板上完全分辨出两束离子，质量m的离子的最远位置和质量0.5m的离子的最近位置重合
设质量m的离子最大半径为r1，r1＝
质量为0.5m的离子最小半径为r2，r2＝
二者重合时，2r1－2r2cos θ＝0.5r0
解得的最大值为－4.
17．(15分)(2019·稽阳联考)某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示，将一质量为m＝0.5 kg的玩具小车(可以视为质点)放在P点，用弹簧装置将其从静止弹出(弹性势能完全转化为小车初始动能)，使其沿着半径为r＝1.0 m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动，玩具小车与水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍(g取10 m/s2)，PB＝16.0 m，O为PB中点．B点右侧是一个高h＝1.25 m，宽L＝2.0 m的壕沟．求：

(1)要使小车恰好能越过圆形轨道的最高点A，小车在O点受到轨道弹力的大小；
(2)要求小车能安全越过A点，并从B点平抛后越过壕沟，则弹簧的弹性势能至少为多少？
(3)若在弹性限度内，弹簧的最大弹性势能Epm＝40 J，以O点为坐标原点，OB为x轴，从O到B方向为正方向，在图乙坐标上画出小车能进入圆形轨道且不脱离轨道情况下，弹簧弹性势能Ep与小车停止位置坐标x关系图．
答案　见解析
解析　(1)mg＝m
得vA＝＝ m/s
O →A：－mg·2r＝mv－mv
得vO＝5 m/s
FNO－mg＝m
得FNO＝6mg＝30 N
(2)要求1：越过A点，vO＝5 m/s
P→O：Ep弹1－kmgxPO＝mv－0
得Ep1＝32.5 J
要求2：平抛L＝vBt，h＝gt2，vB＝4 m/s
Ep2－kmgxPB＝mv－0
Ep2＝44 J
综上所述：弹簧的弹性势能至少为44 J
(3)分类讨论：因为最大弹性势能为40 J，所以至多运动到B点，必不平抛．
情况1：能越过A点，弹性势能32.5 J≤Ep1≤40 J
当Ep1－kmgx1＝0－0
得13 m≤x1≤16 m，
又因为O点是坐标原点，所以实际坐标值为5 m≤x1≤8 m
情况2：恰能到达圆轨道圆心等高点，
当Ep2－kmgxPO－mgr＝0－0，Ep2＝25 J
mgr＝kmgx2，x2＝2 m
又因为O点是坐标原点，所以实际坐标值为x2＝－2 m
恰能进入圆形轨道，当Ep2－kmgxPO＝0－0
Ep2＝20 J，此时坐标值为0
由动能定理表达式知，Ep与x是线性函数
图象如图所示