2020届 江西省南昌市高三 第一次模拟测试试题 物理(解析版)

江西省南昌市2020届高三一模考试物理试题一选择题(本题共8小题每小题6分。

在每小题给出的四个选项中,第14至17题只有一项符合题目要求,第18至21题有两项或三项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

)14.在乒乓球比赛中，质量为m的乒乓球以速率v水平飞来，小南将其以原速率斜向上击出，球在空中运动一段时间越过球网后落在对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转。

下列说法正确的是（）A.在下落过程中，乒乓球的重力做负功B.在上升过程中，乒乓球的重力冲量竖直向下C.击球过程乒乓球的动能变化了2mvD.击球过程乒乓球的动量变化了2mv【答案】B【解析】略15.2019年12月16日，我国成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星；天宫空间站是由我国自主建设运行在低地轨道的大型空间站，将在2022年前后完成建造并开始运营。

万有引力常量为G。

根据以上信息请判断下列说法中正确的是（）A.这两颗卫星的线速度均大于天宫空间站的线速度B.这两颗卫星做匀速圆周运动的圆心一定不相同C.地球对这两颗卫星的万有引力一定大于地球对天宫空间站的万有引力D.已知这两颗卫星运行的周期与轨道半径可以求出它们的向心加速度【答案】D【解析】略16.空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成60︒角的OA ，OB 两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势ϕ与到C 点距离的函数关系如图所示，则下列关于该电场的电场强度E 的说法中，正确的是（ ）A.400/E V m =，沿AO 方向B.200/E V m =，沿BO 方向C./E m =，垂直OB 向下D./E m =，垂直OA 斜向右下方【答案】A【解析】略17.如图所示为由一对完全相同的理想弹簧和质量不计的弹射底盘构成的弹射装置，可将物体垂直射向空中。

设重力加速度为g 。

现将质量为m 的物体置于弹射底盘上，用竖直向下的外力F 将底盘连同物体缓慢下拉，当F 的大小为6mg 时，弹簧与竖直方向成60θ=︒角，此时撤去外力F ，则下列说法中正确的是（ ）A.撤去外力F 时，每根弹簧的弹力大小为6mgB.撤去外力F 时，两弹簧对底盘的合力大小为6mgC.撤去外力F时，物体的加速度大小为5gD.撤去外力F时，底盘对物体的支持力大小为7mg【答案】D【解析】略18.在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用，下面说法正确的是（）A. α粒子受到斥力B.该原子核的位置可能在①区域C.根据α粒子散射实验可以估算原子大小D. α粒子在P、Q间的运动为匀速圆周运动【答案】A；C【解析】略19.如左图所示，固定光滑斜面AC长为L，一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到中点B点撤去拉力F，物块继续运动，设物块由A运动到B的时间为t，物块的动能k E随位移x变化图象如右图所示，设A点为重力势能零点，下列描述物体在斜面上的运动过程中机械能E随位移x，重力势能EP随位移x，加速度a随时间t，物块的速度v随时间t变化规律的图象中，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B；D【解析】略20.如图所示，ABCD为一边界为半圆周的匀强磁场区域，圆弧半径为R，O点为圆心，P点，B点，M点为圆弧边界上的点，B点为半圆弧中点，Q点为OA中点，N点为边PQ BO MN，现有三个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场界OC中点，且////（不计粒子重力），其中粒子1从B点正对圆心O射入，恰从A点射出，粒子2从P点射入，粒子3从M点射入，则（）A.粒子2从A点射出磁场B.粒子3在磁场中的轨道半径等于RC.粒子2和粒子3离开磁场时方向不同D.粒子1，粒子2，粒子3在磁场中的运动时间之比为2:3:3【答案】A ；B【解析】略21.如图所示，半径0.8R m =的光滑绝缘的半圆环轨道处于竖直平面内，均强电场竖直向下，1000/E N C =，半圆环与粗糙的绝缘水平地面相切于圆环的端点A ，一不带电小铁块，以初速度08/v m s =，从C 点水平向左运动，冲上竖直半圆环，并恰好通过最高点B 点，最后金属块落回C 点，若换为一个比荷为2110/C kg -⨯的铁块仍以相同的初速度从C 点水平向左运动，重力加速度210/g m s =，则（ ）A.AC 的距离为3.2mB.金属块与水平面之间的动摩擦因数为0.75C.若金属块带正电，它在半圆环轨道上运动的最大高度为0.8mD.若金属块带负电，它在离开B 点后与C 点的最小距离为1.6m【答案】B ；D【解析】略二、非选择题:包括必做题和选做题两部分。

第22题~第32题为必做题,每个试题考生都必须做答。

第33题~第34题为选做题，考生根据要求做答。

(一)必做题(4题,共47分)22.（6分）某同学用如图所示的装置探究物体动能变化与合外力对它所做功的关系，一根细线系住边长为d 的正方体铝块，悬挂在铁架台上铝块静止于A 点。

现将光电门固定在A 点，将铝块拉至不同位置由静止释放，铝块经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出，取d v t=作为铝块经过A 点时的速度，记录铝块每次下落的高度h 和计时器示数t ，计算并比较铝块在释放点和A 点之间的动能变化大小k E ∆与重力做功大小G W ，从而找出动能变化与合外力对它所做功的关系。

（1）用20等分游标卡尺测量正方体边长，示数如图所示(下图为局部放大图) ，其读数为____cm .（2）下列有关实验的说法正确的有 .A.应该用天平称出铝块的质量B.经过A 点时的速度也可以公式vC.本实验装置也可以用于验证机械能守恒定律D.下落高度h 应测量释放时的铝块中心到铝块在A 点时的中心之间的竖直距离（3）下表为该同学的实验结果：经观察，表中的P E ∆与k E ∆之间存在差异，请提出一条减小上述差异的改进建议。

【答案】（1）1.435（2）CD（3）换用密度更大的材料或换用球体物块.【解析】：略23.（9分）在水果中插入两个电极，就构成水果电池.小江同学想测量水果电池的电动势和内阻.（1）小江同学找来了脐橙做实验，把铜片和锌片平行插入脐橙中制成一个脐橙电池，第一次用欧姆表连接脐橙电池的两极，读数为30k Ω，第二次用量程为0~3V 、内阻约50k Ω的伏特表连接该脐橙电池两极，指针稳定时读数为0.99V ；第三次用量程为0~0.6A 、内阻约10Ω的安培表连接该脐橙电池两极，读数几乎为零.结合以上操作，下列说法正确的是 .A.脐橙电池的内阻为30k ΩB.脐橙电池实际应用较少，主要原因是内阻太大C.三次测量中，欧姆表的红表笔和伏特表、安培表的正接线柱均与同一金属片连接D.四个这样的脐橙电池串联起来给标称值为“3V ，0.3A ”的小灯泡供电时，灯泡可以发光（2）为了尽可能准确测定“脐橙电池”的电动势和内阻，小江同学采用如图甲所示电路进行脐橙电池电动势与内阻的测量.若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.灵敏电流表1A （量程为010mA :，内阻为800Ω）B.灵敏电流表2A （量程为01mA :，内阻为1500Ω）C.定值电阻（阻值为2k Ω）D.变阻器（09999Ω:）E.变阻器（0999.9Ω:）①实验中应选择的器材是 （填器材前的字母代号）.②多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流表示数，并算出电流的倒数，将数据记录表格中.并据此在图乙的坐标纸上描点，请根据已描出的点在图乙上作出图象.③利用你作出的图象，可求出该脐橙电池的电动势为 V ，内阻为 Ω.（结果保留2位小数）【答案】（1）BC ；（2）①BD ；②见解析；③1.0；39.610⨯.【解析】（1）略；（2）①略；②如图：③略.24.（12分）据悉，下一艘国产航母将配备电磁弹射技术，电磁弹射的优点在于加速均匀且力量可调控.如图为航母起飞甲板，航母的水平跑道总长155L m =，，其中电磁弹射区的长度180L m =，在该区域可以给飞机提供恒定的牵引力1F .设某重型舰载飞机空载时的质量为15t ，从跑道末端起飞速度为50/m s ，起飞过程喷气发动机可以持续提供52 1.210F N =⨯的恒定推力，其所受平均阻力与重力之比为0.2k =，航空母舰处于静止状态，重力加速度210/g m s =，求：（1）飞机离开电磁弹射区的速度大小；（2）若该飞机满载时质量为24t ，从跑道末端起飞速度60/m s ，则1F 的值应调整为多大？（结果保留2位小数）.【答案】（1）40/m s ；（2）54.010N ⨯.【解析】（1）飞机在非弹射区在恒定推力和阻力的作用下做匀加速直线运动，2F kmg ma -=，代入数据解得：26/a m s =，且222112()v v a L L -=-，解得：140/v m s =.（2）对满载飞机，整个加速过程，根据动能定理21121()2F L F kmg L mv '⨯+-⨯=，代入数据解得：51 4.010F N =⨯.25.（20分）如图甲所示，平行金属导轨abcde ，a b c d e '''''分别固定在两个竖直平面内，间距 1.0d m =，电阻不计，仅有倾斜段ab 、a b ''粗糙，其ab ，a b ''的长度1 3.125l m =，倾角为37︒，动摩擦因数0.25μ=；bc 、b c ''为长度可忽略的圆弧，ce ，c e ''是同一水平面上的水平段，cd 长度28l m =，de 足够长，各段之间平滑连接，圆弧段与两端直导轨相切.在cc ee ''区间分布匀强磁场B ，其变化规律如图乙，方向竖直向上.在dd '位置处锁定质量10.2m kg =、电阻14R =Ω的导体棒PQ .在0t =时将质量为20.8m kg =、电阻21R =Ω的导体棒MN 从aa '位置由静止释放；两棒均与导轨垂直；两棒若相碰，碰撞前后系统动能不变；g 取210/m s .（1）求MN 滑至位置bb '时的速度大小；（2）当MN 进入磁场时，立即解除PQ 锁定，求MN 从开始到匀速运动时所产生的焦耳热；（3）当MN 达到匀速时，PQ 再次被锁定，求PQ 再次被锁定后MN 运动的路程（结果保留2位小数）.【答案】（1）05/v m s =；（2）2.96J ；（3）14.95m .【解析】（1）对导体棒MN ，滑至位置bb '过程sin37cos37mg mg ma μ︒-︒=，且2012v al =，代入数据解得：05/v m s =.（2）滑至位置bb '过程，0 1.251v t s s a ==>， 故下滑过程，电动势1218B E d l E V t ∆=⨯⨯⇒=∆， 流过MN 的电流11121.6E I A R R ==+，MN 产生的焦耳热2122012.56Q I R t Q J =⨯⇒=. 导体棒MN 进入磁场时磁场已恒定，当导体棒MN 匀速运动时，两棒速度相等， 若此前两棒未相撞，则从导体棒MN 进入磁场到两棒匀速运动，两棒动量守恒，令水平向右为正方向，两棒速度相等，大小为1v ，则对两棒：20121()m v m m v =+，解得14/v m s =；对导体棒MN ：2120Bdit m v m v -=-，即12120Bdq m v m v -=-，且112B d x q R R ⨯⨯∆=+（1x ∆为这一过程两棒的位移之差），得124x m l ∆=<，可知两棒速度相等之前确定未相撞，故：对两棒222012111()22m v m m v Q =++总，解得：2Q J =总. 即MN 进入磁场后到匀速晕哦东过程产生的焦耳热22120.5R Q Q J R R =⨯=+总，则MN 从开始到匀速运动时所产生的焦耳热12 2.96Q Q Q J =+=.（3）PQ 再次被锁定时，MN 的速度为14/v m s =，之后MN 先向右做匀减速运动，若减速到静止，则22221120B d x m v R R ⋅∆-=-+，解得22116()x m l x ∆=>-∆，可知减速到零之前两棒已相碰，因碰撞过程无机械能损失，MN 以碰前速度原速弹回.又因为221216()x m l x l ∆=>-∆+，可知返回bb '时仍有向右的速度，令为2v ， 则22212212212[()]B d l x x m v m v R R ⋅-∆+∆=-+，解得21/v m s =，方向向左， MN 沿斜面向上匀减速运动到速度减为零的过程，1sin 37cos37mg mg ma μ︒+︒=， 向上运动的过程22111216v x m a ==，滑回位置bb '过程2sin 37cos37mg mg ma μ︒-︒=， 重新进入磁场的速度为3v，232132/2v a x v m s =⇒==，减速到静止， 则2222312B d x m v R R ⋅=+，解得2 2.828x m ==. 所以，PQ 再次被锁定后MN 运动的路程为1122 2.82814.9516m +⨯+=.(二)选做题:共15分。