1、河南省焦作市2020届高三物理上学期第一次模拟考试试题（含解析）本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共8页。考试结束后，将答题卡交回第卷一、选择题：（共8小题，每小题6分。共计48分）1. 如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是（ ）A. OA段运动最快B. AB段静止C. CD段表示的运动方向与初始运动方向相反D. 运动4h汽车的位移大小为30km【答案】BC【解析】试题分析：直线运动的s-t图象中斜率表示速度：CD段斜率最大，运动的最快，A错误；AB段斜率为零，静止，B正确；CD段（斜率为负）表示的运动方向与初始运动（斜
2、率为正）方向相反，C正确；运动4h汽车的位移大小为零，D错误考点：本题考查直线运动的s-t图象2.如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上若将斜面的倾角稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则A. 斜面体对物体的支持力不变B. 斜面体对物体的摩擦力变大C. 水平面与斜面体间的摩擦力变大D. 水平面与斜面体间的摩擦力变小【答案】B【解析】【详解】A、物体m静止不动，受力平衡可对物体受力分析，正交分解重力G得：斜面体对物体的支持力N=mgcos斜面体对物体的摩擦力f=mgsin比较可知稍微增大一些，N变小，f变大，故A错误、B正确C、对于水平面对斜面的力，最好采用整体法，对m和M整体进行受力分
3、析：整体受重力和水平面的支持力，因为整体处于静止也就是平衡状态，所以地面对斜面体的摩擦力始终为零，水平面对斜面体间的支持力不变故C错误、D错误故选B3.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（）A. ab接MN、cd接PQ，IabIcdB. ab接MN、cd接PQ，IabIcdC. ab接PQ、cd接MN，IabIcdD. ab接PQ、cd接MN，IabIcd【答案】B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，
4、MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，选项B正确4.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是()A. F不变，FN增大B. F减小，FN不变C. F不变，FN减小D. F增大，FN减小【答案】B【解析】【详解】小球沿圆环缓慢上移可看作处于平衡状态，对小球进行受力分析，作出受力示意图如图由图可知OABGFA即：，当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，ACD错误B正确5
5、.如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面，半径为R，在B点上方的C点水平抛出一个小球，小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切，OD与OB的夹角为60，则C点到B点的距离为( )A. RB. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由几何知识求解水平射程根据平抛运动的速度与水平方向夹角的正切值得到初速度与小球通过D点时竖直分速度的关系，再由水平和竖直两个方向分位移公式列式，求出竖直方向上的位移，即可得到C点到B点的距离【详解】设小球平抛运动的初速度为v0，将小球在D点的速度沿竖直方向和水平方向分解，则有，解得：，小球平抛运动水平位移：xRsin 60，xv0t，解得：，设平抛运动的竖直位移为y，解得：，
6、则BCy(RRcos 60)=，故D正确，ABC错误【点睛】本题对平抛运动规律的直接的应用，根据几何关系分析得出平抛运动的水平位移的大小，并求CB间的距离是关键6.如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30，下列说法正确的是（ ）A. 电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零B. 电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零C. O点的场强大小为D. O点的场强大小为【答案】BD【解析】【详解】电荷q从A点运动到C点，所受电场力竖直向上，电场力做负功，A错，根据对称性B正确，O点的场强大小为
7、，C错，D正确7.荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为G，则下列说法正确的是A. 飞船在轨道上运动时，运行的周期TTTB. 飞船在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能C. 飞船在P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度反方向喷气D. 若轨道贴近火星表面，已知飞船在轨道上运动的角速度，可以推知火星的密度【答案】AD【解析】【详解】A根据开普勒第三定律，可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期TTT。故A正确。BC飞船在P点从轨道变轨到轨道，需要在P点朝速度方向喷气，从而使飞船减速到达轨道，则在轨道上机械能小于在轨道的机械能。故
8、BC错误。D据万有引力提供圆周运动向心力，火星的密度为：。联立解得火星的密度：故D正确。8.如图所示直角坐标xOy平面，在0xa区域内有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E；在xa的区域中有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m、电荷量为q的正粒子，从坐标原点由静止开始自由释放，不计粒子重力，能过坐标为(a，b)的P点，则下列说法正确的是( )A 磁场方向垂直于xOy平面向里B. 粒子通过P点时动能为qEaC. 磁感应强度B的大小可能为 D. 磁感应强度B的大小可能为6【答案】ABD【解析】【详解】根据题意可得，粒子能够通过（a，b）的P点，轨迹可能的情况如图所示，A根据左手定
9、则可得，磁场方向垂直于xOy平面向里，A正确；B洛伦兹力不做功，整个过程中只有电场力做功，根据动能定理可得，粒子通过P点时动能为故B正确；CD粒子在磁场中运动的速度大小为v，则解得粒子在磁场中运动的半径为其中n=1、2、3，根据可得磁感应强度不可能为，当n=3时，故C错误，D正确第卷二、实验题（共2道小题，共计16分）9.某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理（1）有两种工作频率均为50 Hz打点计时器供实验选用：A电磁打点计时器 B电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_（选填“A”或“B”）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器限位孔实验中，为消除摩
10、擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动看法正确的同学是_（选填“甲”或“乙”）（3）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L小车动能的变化量可用 Ek= 算出砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应_（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出多次测量，若W与Ek均基本相等则验证了动能定理【答案】 (1). B (2). 乙 (3). 远大于【解析】【详解】(1)1电磁打点计时器是通过机械振
11、动打点的，而电火花打点计时器是通过电火花来打点，用电火花打点计时器能使纸带在运动时受到的阻力较小。故A不符合题意，B符合题意。(2)2同学乙的做法正确。只有让小车做匀速直线运动才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力。(3)3对于砝码、砝码盘和沙子，根据牛顿第二定律：mg-F=ma，只有当小车的质量远大于砝码、砝码盘和沙子总质量时，绳子的拉力 F 才近似等于砝码、砝码盘和沙子中重力 mg。10.某同学欲将内阻为98.5、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求
12、改装后欧姆表的15k刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14k），滑动变阻器R1（最大阻值1500），滑动变阻器R2（最大阻值500），电阻箱（099999.9），干电池（E=1.5V，r=1.5），红、黑表笔和导线若干（1）欧姆表设计将图（a）中的实物连线组成欧姆表（ ）欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为_：滑动变阻器选_（填“R1”或“R2”）（2）刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为_、_（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_
13、k处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_【答案】 (1). (2). 900 (3). R1 (4). 45 (5). 5 (6). 0 (7). 35000.0【解析】【详解】（1）连线如图：根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则，解得R=900；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；（2）在a处， ，解得Rxa=45k；在b处，则，解得Rxb=5k；（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 k处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35
14、000.0三. 解答题（11题、12题是必答题，13题是选答题，共计46分）11.如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB；【答案】(1)(2)3g，g【解析】【详解】(1)由牛顿运动定律知，A加速度的大小aA=g匀变速直线
15、运动2aAL=vA2，解得(2)设A、B的质量均为m，对齐前，B所受合外力大小F=3mg由牛顿运动定律F=maB，得aB=3g对齐后，A、B所受合外力大小F=2mg由牛顿运动定律F=2maB得=g12.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l0.50 m，倾角53，导轨上端串接一个R0.05 的电阻在导轨间长d0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2.0 T质量m4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s0.24 m一位健身者用恒力F80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始
16、运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)求： (1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.【答案】（1）2.4m/s（2）48N（3）64J；26.88J【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律：进入磁场时的速度：(2)感应电动势：感应电流：安培力：代入得：(3)健身者做功：由牛顿定律：CD棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间：焦耳热：选
17、考题（请从2道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分）13.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同此时，容器中空气的温度_（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度_（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度【答案】 (1). 低于 (2). 大于【解析】【详解】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知
18、：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：又，m为容器内气体质量联立得：取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界故本题答案为：低于；大于14.热等静压设备广泛用于材料加工中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3.210-2 m3，使用前瓶
19、中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa；室温温度为27 氩气可视为理想气体（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强【答案】（1） （2）【解析】【详解】（1）设初始时每瓶气体的体积为，压强为；使用后气瓶中剩余气体的压强为，假设体积为，压强为的气体压强变为时，其体积膨胀为，由玻意耳定律得：被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为：设10瓶气体压入完成后炉腔中气体压强为，体积为，由玻意耳定律得：联立方程并代入数据得：（2）设加热前炉腔的温度为，加热后炉腔的温度为，气体压强为，由查理定律得：联立
20、方程并代入数据得：15.一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点图(b)表示介质中某质点的振动图像下列说法正确的是A. 质点Q的振动图像与图(b)相同B. 在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大C. 在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示【答案】CD【解析】【详解】A.简谐机械波沿x轴正方向传播，在时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下，所以图(b)不是质点Q的振动图象，故A错误；B.在t=0时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的
21、速率比质点Q的小，故B错误；C.在t=0时刻，质点P的位移比质点Q的大，由公式，则质点P的加速度的大小比质点Q的大，故C正确；D.在时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示，故D正确16.如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53（取sin53=0.8）。已知水的折射率为。（1）求桅杆到P点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。【答案】（1）7m；（2）5.5m。【解析】【详解】（1）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，桅杆高度为，P点处水深为；激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有由折射定律有设桅杆到P点的水平距离为，则联立方程并代入数据得（2）设激光束在水中与竖直方向的夹角为时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为，由折射定律有设船向左行驶的距离为，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，则联立方程并代入数据得
