山西省大同市第一中学2020届高三物理2月模拟（自主测试）答案（二）（PDF）.pdf

参考答案参考答案 1 C 粒子与电子之间存在着相互作用力 这个作用力是库仑引力 但由于电子质量很小 只有 粒子质量的1 7300 碰撞时对 粒子的运动影响极小 几乎不改变运动方向 就像一颗子弹 撞上一颗尘埃一样 故 C 正确 ABD 错误 2 A A 由图像斜率可知 B 质点最初 4s 内做减速运动 后 4s 做加速运动 故 A 错误 B B 质点图像的斜率先正后负 说明 B 质点先沿正方向做直线运动 后沿负方向做直线运 动 故 B 正确 C s t 图像中 图线的斜率表示速度大小 A 图像的斜率等于 20m s 则知 A 质点以 20m s 的速度匀速运动 故 C 正确 D 4s 末二图像相交 说明两个质点到达同一位置相遇 故 D 正确 3 C 月球在远地点时线速度最小 故 A 错误 由于地球在自转 则地球同一位置的人不一定都 能看到月食 故 B 错误 由椭圆轨道变成圆轨道后轨道长半轴变大 根据开普勒第三定律 可知周期变大 所以 C 正确 卫星在同一轨道上 不论是圆轨道还是椭圆轨道 机械能守 恒 故 D 错误 4 D 试题分析 线圈产生感应电动势的最大值 12m EnB SnB L L 故选项 A 错误 感应 电动势随时间变化的表达式 12m eE sin tnB L L sin t 故选项 B 错误 根据法拉第 电磁感应定律有 B SE EnnI ttRr 由闭合电路欧姆定律 故选项 C 错误 线圈中感应电动势的有效值 2 m E E 电流的有效值 E I Rr 交流发电 机的输出功率即为电阻 R 的热功率 22222 2 12 2 2 Rn BL L PI R Rr 故选项 D 正确 5 C 解析 电场线密的地方电场强度大 由图可知 M 点电场线比 N 点的密 所以 M 点的场强 大于 N 点的场强度 故 A 错误 沿电场线方向电势降低 所以 M 点的电势低于 N 点的电 势 故 B 错误 将一负电荷由 O 点移到 M 点电场力做负功 所以电荷的电势能增加 故 C 正确 一正点电荷从 P 点由静止释放 该电荷所受的电场力是变力 与电场线的相切 据 曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到 M 点 故 D 错误 故选 C 6 D 解析 以 A 为研究对象 受力分析如图 A 受到重力 弹力 N 和支持力 FBA三个力 B 受到重力 A 对 B 的压力 地面对 B 的支持力和推力 F 四个力 故 A 错误 当 B 向左移动时 FBA和 N 方向均不变 根据平衡条件得知 这两个力大小保持不变 则 A 对 B 的压力也保持不变 故 B 错误 对整体分析受力如图 由平衡条件得知 F N 墙对 A 的弹力 N 不变 则推力 F 恒定不变 桌面对整体的支持力 AB Fmmg 支 保持不变 则 B 对桌面的压力不变 故 C 错误 D 正确 7 BC 解 A 电流方向竖直向上 则电子从上往下流 根据左手定则 电子向左侧偏转 则左侧 聚集较多的电子 右侧失去电子带正电 所以 b 点的电势高于 a 点的电势 故 A 错误 B 正确 C 仅电流增大时 电子的运动速度增加 受到的洛伦兹力增大 根据 qvB q 知 U Bdv 则电势差增大 即 a b 增大 故 C 正确 D 其他条件不变 只将铜板改为中性 NaCl 水溶液时 根据左手定则知 正负离子都向左 偏 不产生霍尔效应 a b 电势相等 故 D 错误 8 BC 解析 AB 切割电动势为 E BLv 0 4 0 5 10 2V 感应电流大小为 I E r R 2 1 3 A 0 5A 根据右手定则 感应电流方向为 a b 安培力大小为 FA BIL 0 4 0 5 0 5 0 1N 根据左手定则 安培力水平向左 故 A 错误 B 正确 C 导体棒匀速运动 根据平衡条件 拉力为 F FA 0 1N 故拉力的功率为 P Fv 0 1 10 1W 故 C 正确 D 导体棒相当于电源 当外电阻与内电阻越是接近 外电阻消耗的功率越大 故要增大滑 动变阻器消耗的功率 应把滑片向 M 端移动 故 D 错误 故选 BC 点睛 根据切割公式求解感应电动势 根据欧姆定律求解感应电流 根据右手定则判断感 应电流方向 根据左手定则判断安培力方向 对于电源 当电路的内 外电阻相等时 电源 的输出功率最大 9 CD 试题分析 A 弹回后球沿着虚线运动 电场力做正功 球的机械能增加 故 A 错误 B 碰撞后球原速率返回 动能不变 动量反向 根据能量守恒定律 滑块速度为零 故系统动 量不守恒 故 B 错误 C 碰撞后球原速率返回 沿着虚线运动 电场力做正功 电场力做 的功等于机械能增加量 电场力做的功也等于电势能的减小量 故弹回后机械能与电势能的 总和守恒 故 C 正确 D 能量守恒是无条件成立的 故碰撞中整个系统的总能量一定守恒 故 D 正确 考点 机械能守恒定律 动量守恒定律 电场强度 10 AC 解析 AB 根据动量守恒有 mv0 2mv0 3mv0 nmv0 2nmvn 解得 vn n 1 4 v0 故 A 正确 B 错误 CD 设经过t1时间 第 1 块木块与木板的速度相同 设此时木板的速度为v1 则 对第 1 个木块 mgt1 mv1 mv0 对木板 n mgt1 nmv1 0 联立解得 v1 1 2 v0 mgt1 1 2 mv0 设再经过t2时间 第 2 块木块与木板的速度相同 设此时木板的速度为v2 则 对第 2 个木块 mg t1 t2 mv2 m 2v0 对木板和第 1 个木块 n 1 mgt2 n 1 m v2 v1 解得 v2 2n 1 2n v0 mgt2 n 1 2n mv0 再经过t3时间 第 3 块木块与木板的速度相同 设此时木板的速度为v3 则 对第 3 个木块 mg t1 t2 t3 mv3 m 3v0 对木板和第 1 2 个木块 n 2 mgt3 n 2 m v3 v2 再经过tk时间 第 k 块木块与木板的速度相同 设此时木板的速度为vk 则 对第 k 个木块 mg t1 t2 t3 tk mvk m kv0 对木板和第 1 2 3 k 1 个木块 n 1 k mgt3 n k 1 m vk vk 1 解得 vk 2n 1 k 4n kv0 将 n 9 k 8 代入 v8 22 9 v0 故 C 正确 D 错误 11 1 851 711 74 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度 可以求出打纸带上 B 点 时小车的瞬时速度大小 根据数据求解 mgh 以及 1 2 mv2 详解 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度 可以求出打纸带上 B 点 时小车的瞬时速度大小 vB 0 21690 1430 2 0 02 1 85m s 计算出对应的 1 2 vB2 1 71m2 s2 ghB 1 74m2 s2 12 R 1R r3 81如图所示 1 根据等效替代方法可知 将开关 2 S与 b 相连后 应保持 R 不变 调节电阻箱 1 R 使 电流表 1 G的示数仍为 I 2 根据欧姆定律可得 g r r 3 根据欧姆定律应有 gg UR I r 解得 3 81k R 4 实物图如图所示 13 1 5m s2 2m s 2 0 5m s2 3 10N 1 撤去 F 后 根据牛顿运动定律 f mg ma 解得 a g 5 0m s2 设撤去 F 时物体的速度为 v 因为 0 v at 所以 v 0 4 5m s 2m s 2 有 F 作用时 根据位移速度公式得 2 2va x 解得 22 4 m s0 5m s 2 4 a 3 根据牛顿运动定律 Fcos f ma N Fsin mg 0 又因为 f N 解得 F 10N 14 1 80kW 2 8000N 3 5s 4 48kW 5 1 当汽车达到最大速度的时候 汽车的牵引力等于阻力 此时车速为最大速度且匀速 所以汽车的额定功率 P额 Fv fv 0 2 2000 10 20W 80kW 2 汽车在匀加速行驶时 由牛顿第二定律可得 F f ma 所以 F ma f 2000 2 0 2 2000 10N 8000N 3 设汽车匀加速运动所能达到的最大速度为 v0 对汽车由牛顿第二定律得 F f ma 即 P额 v0 f ma 代入数据得 v0 10m s 所以汽车做匀加速直线运动的时间 t0 v0 a 10 2 s 5s 4 3s 时汽车正在做匀加速运动末 则瞬时速度为 v3 at3 6m s 所以汽车在第 3s 末的瞬时功率 P3 Fv3 48kW 5 综上分析可知 0 5s 汽车做匀加速运动 功率随时间均匀增大 5 8s 汽车保持功率不变做变加速直线运动 则在 8s 内的 P t 图象为 15 1 U d 2 U B0d 3 qaBB0d U 3 3 2 4 qaBB0d 4U 解析 1 E0是平行金属板之间的匀强电场的强度 有E0 U d 2 由题意知 所有离子在平行金属板之间做匀速直线运动 它所受到的向上的磁场力和 向下的电场力平衡 有 qvB0 qE0 式中 v0是离子运动的速度 由 式得 v U B0d 3 在正三角形磁场区域 离子甲做匀速圆周运动设离子甲质量为 m 由洛伦兹力公式和 牛顿第二定律有 qvB m v2 r 式中 r 是离子甲做圆周运动的半径 离子甲在磁场中的运动轨迹为半圆 圆心为 O 这半 圆刚好与 EG 边相切于 K 点 与 EF 边交于 I 点 在 EOK 中 OK 垂直于 EG 由几何关系得 1 2 a r 2 3 r 由 式得 r 3 3 2 a 联立 式得 离子甲的质量为 m qaBB0d U 3 3 2 4 同理 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 qvB m v2 r 式中 m 和 r 分别为离子乙的质量和做圆周运动的轨道半径 离子乙运动的圆周的圆心 O 必在 E H 两点之间 由几何关系有r 2 a 3 4 a 2 a 2 r 2 2 a 3 4 a a 2 r cos600 由 式得 r 1 4 a 联立 式得 离子乙的质量为m qaBB0d 4U 点睛 本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动 要掌握住半径公式 周期公式 画出粒子的 运动轨迹后 几何关系就比较明显了 16 1 01 321cot 7 ab B Lgh U 2 2 012 7 421cot mgr B B L Lgh 3 22 01 0 2 21cot 7 F B Lgh Wm g r 解析 1 设刚进入磁场 I 时杆的速度为 v 有 2 1 mgh mgcos 2 h mv sin 解得 v21ghcot 此时杆的感应电动势为 01 EB Lv abcd 框相对于 ab 两点的电阻为 2 33 34 rr R rr 外 ab 边的电压为 01 321cot 7 ab B Lgh E UR rR 外 外 2 刚进入时 流过 ab 杆和 cd 杆的电流分别为 01 1 321 7 ab B Lghcot U I r 01 2 21 37 ab B Lghcot U I r 线框保持静止 其受到的安培力必不超过其重力 即 2122 BIILmg 解得 2 012 7 421cot mgr B B L Lgh 3 当杆 ef 在水平轨道上 x 处时 有 xvt 对应的感应电动势大小为 110101 22 eB LvB cosx LvB Lvcosvt 在前进 为的过程中 其电动势变化为余弦曲线 对应有效值为 11 01 E1 2 B Lv B Lghcot 前进 刚好对应电源 e 变化一个周期t v 故有电源在此过程中做功为 22 2 01 2 21cot 3 7 4 e B Lgh E W r rr 摩擦力做功为 0f Qm g 力 F 做的功等于摩擦产生的热与此过程中电源对外做的功 即 22 01 0 2 21cot 7 F B Lgh Wm g r 17