【KS5U解析】河南省开封市2020届高三下学期3月模拟考试理综物理试题 Word版含解析

1、开封市2020高三模拟考试理科综合应用能力测试(物理)第卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的的3分，有选错的得0分。1.如图所示，在光滑的水平面上，质量m2kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成角的拉力f作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零。若重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）a. 此时轻弹簧的弹力大小为nb. 当撤去拉力f 的瞬间，物块的加速度大小为，方向水平向右c. 当撤去拉力f 的瞬间，物块的加速度大小为，方向水平向左d. 若剪断

2、弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为m/s2，方向斜向右上，与水平方向成角【答案】c【解析】【详解】a物块受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力为故a错误；bc撤去力f的瞬间，弹簧的弹力仍然为20n，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力作用，合力大小为20n，由牛顿第二定律可知方向与弹簧弹力方向相同即水平向左，故b错误，c正确；d剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力为零，物块受拉力，重力，支持力作用，水平方向根据牛顿第二定律得方向水平向右，故d错误。故选c。2.在我国新交通法中规定“车让人”，驾驶员驾车时应考虑到行人过马路的情况。若有一汽车以8m/s的速度匀速行驶即将通过路口，此

3、时正有行人在过人行横道，而汽车的前端距停车线8m，该车减速时的加速度大小为5m/s2。下列说法中正确的是（ ）a. 驾驶员立即刹车制动，则至少需2 s汽车才能停止b. 在距停车线7.5m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处c. 若经0.25s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处d. 若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处【答案】d【解析】【详解】a车减速为零所需最短时间为故a错误；b根据速度位移公式可知，减速运动的位移为故在距停车线6.4m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故b错误；cd匀速运动的时间为若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处

4、，故d正确，c错误。故选d。3.2018年10月15日12时23分，我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗中轨道卫星，它们是我国“北斗三号”系统第十五、十六颗组网卫星。已知它们的周期为8小时，若这两颗卫星的运动都可以近似的看成是匀速圆周运动，则下列判断正确的是（ ）a. 中轨道卫星的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径b. 中轨道卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度c. 中轨道卫星做圆周运动所需向心力大于地球同步卫星所需的向心力d. 若中轨道卫星与地球同步卫星在同一轨道平面内沿同一方向做圆周运动，则二者两次相距最近所需的最短时间间隔为9小时【答案】b【解析】【详解】由万有引力提供向心力解得，a由可知

5、，周期小的轨道半径小，中圆轨道卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故a错误；b由可知半径小的线速度大，故b正确；c因向心力与质量有关，质量关系不可知，则力的大小关系不可知，故c错误；d两次相距最近所需的时间间隔为为t，则得故d错误。故选b。4.有一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率随时间的变化情况如图所示。已知汽车所受阻力恒为重力的五分之一，5s末汽车速度为5m/s，而在15s时汽车已经达到了最大速度，重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是（ ）a. 该汽车的质量为3 000kgb. 该汽车最大速度为8m/sc. 在前5s内，汽车克服阻力做的功为5

6、0kjd. 在515s内，该汽车的位移大小约为67m【答案】d【解析】【详解】a由题意可知，前5s汽车做匀加速直线运动，则加速度为汽车匀加速阶段的牵引力为匀加速阶段由牛顿第二定律得解得故a错误；b牵引力功率为15kw时，汽车匀速行驶，则牵引力等于阻力，即由得最大速度为故b错误；c前5s内汽车的位移为汽车克服阻力做功为故c错误；d515s内，由动能定理得得此过程汽车的位移故d正确。故选d。5.如图所示，在磁感应强度为b的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的ab边始终与磁场右边界平行。已知abbcl，d、e分别为bc和

7、ac边的中点，线框导线的总电阻为r。则（ ）a. 从c点离开磁场起，线框中ab边的电压随时间均匀增大b. 当线框的de两点到达磁场边界时de两点间的电压为c. 从c点离开磁场起，线框所受外力随时间变化，其最大值为d. 在线框离开磁场的全过程中，电流随时间均匀增大，通过线框某截面的总电荷量为【答案】ad【解析】【详解】ad线框离开磁场的t时间时，线框切割磁感线的有效长度为感应电动势为感应电流为，则知感应电流与时间成正比，通过线框截面的电荷量线框中ab边的电压为则线框中ab边的电压随时间均匀增大，故ad正确；b当线框的de两点到达磁场边界时，线框切割磁感线的有效长度为感应电动势为此时外电路的电路并

8、不等于内阻，所以此时de两点间的电压不等于，故b错误；c当ab刚要离开磁场时，切割磁感线有效长度最大，产生感应电动势和感应电流最大，安培力最大，为根据平衡条件得知，外力的最大值为故c错误。故选ad。6.如图所示，直角坐标系中x轴上的r和r处固定有两个带电荷量分别为q和9q的点电荷，y轴上a、b两点的坐标分别为yar和ybr，x轴上d点的坐标为xd2r，则下列说法中正确的是（ ）a. a、b两点的场强相同b. a、b两点的电势相等c. d点场强为零d. o点电势为零【答案】bc【解析】【详解】a根据电场线分布的对称性可知，a、b两点场强的大小相等，但方向不同，则a、b两点的场强不等，故a错误；b

9、由电场分布的对称性可知，a、b两点的电势相等，故b正确；c+9q在d点产生的场强大小方向水平向右，q在d点产生的场强大小方向水平向左，所以由电场的叠加原理可知，d点场强为零，故c正确；d由于零电势点的选取可以是任意的，则o点电势不一定为零，故d错误。故选bc。7.一静止的氡核()发生了如下的核反应，在反应后放出一个速度为v0、质量为m的氦核（）和一个质量为m的反冲核钋()，若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为氦核和钋核的动能，则下列说法正确的是（ ）a. 该反应中氡核发生的是衰变b. 反应后产生的新核钋的比结合能小于反应前氡核的比结合能c. 氡的同位素 和反应物氡相比少了两个中子，因此他们的

10、化学性质不同d. 该反应产生的质量亏损【答案】ad【解析】【详解】a由核反应方程可知，该反应中氡核发生的是衰变，故a正确；b由于氡核衰变的过程中释放能量，根据比结合能与能量的关系可知，钋核的比结合能大于氡核的比结合能，故b错误；c核子数等于质子数加中子数，则氡的同位素 和反应物氡相比少了两个中子，由于是同种元素，所以他们的化学性质相同，故c错误；d由题意可知，释放的核能为氦核和钋核的动能，由动量守恒可知，氦核和钋核的动量相同，根据则释放的核能由爱因斯坦质能方程可得故d正确故选ad。8.两个质量分别为m和2m的劈a和b，高度相同，放在光滑水平面上。a和b的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切

11、，如图所示。一质量为m的物块位于劈a的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈b，则下列说法正确的是（ ）a. 物块在此后运动过程中能够获得的最大速度为b. 若物块m=0.5m，则物块在b能够上升的最大高度为c. 无论物块m的质量为何值，其在b能上升的最大高度不可能大于d. 若物块m=0.5m，则其从b滑落回后可能再次追上a【答案】abd【解析】【详解】a当物块第一次滑到水平面上时速度最大，对a与物块水平方向动量守恒得由机械能守恒有联立解得故a正确；b物块在b能够上升的最大高度时两者具有相同的速度，由水平方向动量守恒有由两者机械能守恒有解得故b正确；c设b能上升的最大高度

12、为，此时b与滑块速度相同，由水平方向动量守恒有由b与滑块机械能守恒有联立解得即时，物块在b能上升的最大高度可能大于，故c错误；d若物块m=0.5m，物块第一次滑到水平面上时，对a与物块水平方向动量守恒得由机械能守恒有联立解得， 对b与滑块由水平方向动量守恒有由两者机械能守恒得联立得故d正确。故选abd。第卷二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题，每个试题考生必须作答。第1316题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题9.在探究物体的加速度与力的关系时，我们使用了图甲所示装置，在实验时保持小车及车中砝码的总质量不变，将细线下端悬挂砝码及砝码盘的总重力作为小车受到的合力，

13、用打点计时器测出小车运动的加速度a。（1）关于实验操作，下列说法正确的是_a实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行b在平衡摩擦力时，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码盘的牵引下恰好做匀速直线运动c实验中小车的加速度越大越好d实验时应先接通电源后释放小车（2）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点a、b、c、d 、e，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到a点间的距离如图乙所示已知所用电源的频率为50hz，打b点时小车的速度vb_ m/s，小车的加速度a_ m/s2【答案】 (1). ad (2). 0.316 (3)

14、. 0.93【解析】【详解】(1)1a调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故a正确；b在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故b错误；c实验中小车的加速度太大，纸带上打出的点就越少，不利于实验，故c错误；d打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故d正确。故选ad；(2)2已知打点计时器电源频率为50hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为b点对应的速度3由逐差法得，小车运动的加速度为10.一电源电动势e约为9v，内阻r在3050范围间，允许的最大输

15、出电流为120ma，为了测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如甲图的电路进行实验。图中表示电压表，r为电阻箱（阻值范围为0999.9），r0为定值电阻(1)若在图甲中接入r0的目的是为了_；实验室备有的定值电阻r0的规格有以下几种，则本实验应选用 _ a.50，l.0w b.500，2.5w c.1500，15w d.2500，25w(2)该同学接入符合要求的r0后，闭合开关s，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数u，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图像。由图像知：当电压表的示数为2v时，电阻箱接入电路的阻值为 _(3)根据图乙所作出的图像求得该电池的电动势e= _v，内阻r=_。

16、（结果均保留三位有效数字）(4)由于电压表不能看作理想电表，因此实验测得的电动势_真实值，测得的内阻真实值_。（选填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】 (1). 保护电路 (2). a (3). 20 (4). 10.0 (5). 33.3 (6). 小于 (7). 小于【解析】【详解】(1)1r0是定值电阻，起保护电路的作用；2当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为120ma，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值约为故选a；(2)3由图乙可知，当电压表示数为2v时，电阻箱阻值倒数为则此时电阻箱的阻值为20；(3)45由闭合电路欧姆定律可得变形得由数学知识可知，图象中的斜率截距

17、由图可知，b=0.1，故即解得(4)67由于电压表内阻不能忽略，则在实验中相当于电压表内阻并联到电源两端后再由电压表两端输出路端电压，因此所测量的电动势小于真实值，而由于电压表内阻的并联，故内阻的测量值小于真实值。11.如图所示，将质量为m0.1kg的小球从平台末端a点以v02m/s的初速度水平抛出，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，小球在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端b无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，而后经过c点再沿粗糙水平面运动。在粗糙水平面的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x00.3m。之后小球开始压缩轻质弹簧，最终当小球速度减为零时，弹簧被压缩了x0

18、.1m。已知斜面体底端c距挡板的水平距离为d21m，斜面体的倾角为，斜面体的高度h0.5m。小球与水平面间的动摩擦因数0.5，设小球经过c点时无能量损失，重力加速度g10m/s2，求：(1)平台与斜面体间的水平距离d1(2)压缩弹簧过程中的最大弹性势能ep【答案】(1)0.4m(2)0.5j【解析】【详解】(1)小球到达斜面顶端时且联立解得(2)在b点从b到小球速度为0，有解得12.如图所示，xoy坐标系中，在y轴右侧有一平行于y轴的边界pq，pq左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为b与的匀强磁场，磁场方向均垂直于xoy平面向里y轴上有一点a与原点o的距离为l电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以

19、某一速度从坐标原点o处沿x轴正方向射出，经过的时间为时恰好到达a点，不计粒子的重力作用（1）粒子在左右磁场中圆周运动半径大小之比；（2）求边界pq与y轴的距离d和粒子从o点射出的速度大小v0；（3）若相同的粒子以更大的速度从原点o处沿x轴正方向射出，为使粒子能经过a点，粒子的速度大小应为多大？【答案】(1) (2) ， (3) 或【解析】【详解】（1）带电粒子在两侧磁场均做圆周运动，均有：解得：（2）由得：粒子经过实践t恰好到达a点，其轨迹如图设om段圆弧对应圆心角为，则：解得：为等边三角形，由几何关系可得：，解得：，由得：（2）速度更大的粒子，必从y轴高点处转向下方时经过a点，一个周期图像如

20、图粒子在一个周期内沿y轴方向的位移为：，其中：r2=2r1即：，其中经过a点的条件是：，n=1,2,3,且：得：，n=1,2,3,因：，故n只能取1或2，故粒子的速度大小为：或（，n=1,2）【点睛】本题的难点：粒子在方向相同但大小不同的两个磁场区域内做匀速圆周运动，已知磁感应强度关系，也就知道了半径关系，由于进入两个磁场的速度方向不能突变，所以偏向角有一定关系，从而时间也有了一定的关系当速度增大时，半径也要增大，要使带电粒子同样能到达a点，则粒子在左、右两侧磁场中各偏转一次向上上移的距离之和的整数倍等于oa长（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一

21、题计分 物理选修3-3 13.某一理想气体，外界对其做了100 j的正功，同时理想气体又从外界吸收120j的热量，则这个过程气体的体积_(填“增大”“不变”或“减小”)，气体的压强_(填“增大”“不变”或“减小”)，气体的温度_(填“升高”“不变”或“降低”)，气体的内能_(填“增加”或“减少”)_j【答案】 (1). 增大 (2). 增大 (3). 升高 (4). 增加 (5). 220【解析】【详解】1由题意可知，外界对气体做的功小于气体从外界吸收的热量，外界对气体做功，体积减小，气体吸收热量，体积增大，则气体体积增大；2外界对气体做功体积减小，气体吸收热量使气体分子平均动能增加，所以气体

22、压强增大；345由热力学第一定律可得即理想气体内能增大，则温度升高。14.如图所示，右侧有挡板的导热气缸固定在水平地面上，气缸内部总长为 21 cm， 活塞横截面积为 10 cm2，厚度为 1cm，给活塞施加一向左的水平恒力 f=20 n，稳定时活塞封闭的气柱长度为10cm大气压强为 1.0×105 pa，外界温度为 27，不计摩擦（1）若将恒力 f 方向改为水平向右，大小不变，稳定时活塞封闭气柱的长度； （2）若撤去外力 f，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为60n 时，求封闭气柱的温度【答案】（1）15cm （2）800k【解析】【详解】(1)温度不变，设被封闭气体压

23、强分别为p1、p2，气柱长分别为l1、l2；则有； 根据玻意耳定律，有解得l215cm(2)设汽缸升温前后温度分别为t1、t2，升温后气柱长度为l3，t1300k，l3(211)cm20cm最后气体压强 ，v3=l3s据理想气体状态方程得解得：t3800k【点睛】本题考查气体实验定律的应用，第一问求解气体的压强必须要以活塞为研究对象根据受力平衡来求，第二问要注意末态气体的体积时要注意考虑活塞有厚度，解题时考虑问题要全面细致15.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图中的实线所示，此时波刚好传到p点；t0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、p、q是介质中的质点，它们的平衡位置横坐标分别为70cm，50cm，60cm，90cm，设波的周期为t，则以下说法正确的是( )a. 波源以及每