江苏省海安高级中学2020届高三下学期调研考试物理试题 Word版含解析 23页

- 1 - 2020 届高三年级调研考试 物理 一、单项选择题。本题共 5小题，每小题 3分，共计 15 分。每小题只有一个选项符合题意。 1.如图所示，河水以相同的速度向右流动，落水者甲随 水漂流， 至 b 点时，救生员乙从 O 点出发对甲实施救助，则救生员乙相对水的运动方向应为图中的 A. Oa 方向 B. Ob 方向 C. Oc 方向 D. Od 方向 【答案】B 【解析】 【详解】人在水中相对于水游动的同时还要随着水一起相对地面向下游漂流，以水为参考系， 落水者甲静止不动，救援者做匀速直线运动，则救援者直接沿着 Ob 方向即可对甲实施救助； 故选 B。 2.如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r．当滑动变阻器的滑片 P 从左端滑到右端时，理想电 压表 1V 、 2V 示数变化的绝对值分别为 1U 和 2U ，干路电流为 I，灯泡电阻不变，下列说 法中正确的是 A. 小灯泡 1L 、 2L 变暗， 3L 变亮 B. 1U 与 I 的比值不变 C. 1 2U U   D. 1 2U U   【答案】AB 【解析】 - 2 - 【分析】 当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，确定外电路 总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，判断灯 2L 亮度的变化。根据总电流的变化， 分析并联部分电压的变化，判断 3L 亮度的变化。根据总电流与通过 3L 电流的变化，分析通过 1L 电流的变化，判断其亮度变化。根据路端电压的变化，分析 1U 和 2U 的大小。根据闭合 电路欧姆定律列式分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值如何变化。 【详解】A．当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路 总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则 2L 变暗；变阻器的电阻增大，并联部分的电阻 增大，则并联部分的电压增大，则 3L 变亮。总电流减小，而 3L 的电流增大，则 1L 的电流减 小，则 1L 变暗，故 A正确； B．根据闭合电路欧姆定律： 21 L( )U E I R r   可知： 2 1 L U R r I     ，不变，故 B 正确； CD．由上分析可知，电压表 1V 的示数增大，电压表 2V 的示数减小，由于路端电压增大，即两 电压表示数之和增大，所以 1 2U U   ，故 CD 错误。 【点睛】本题是电路动态变化分析问题，按“局部整体局部”思路进行分析。运用总量 法分析两电压表读数变化量的大小。运用闭合电路欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电 流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法。 3.汽车 A 在红绿灯前停住，绿灯亮起时启动，以 0.4m/s2的加速度做匀加速直线运动，30s 后 以该时刻的速度做匀速直线运动，设在绿灯亮的同时，汽车 B 以 8m/s 的速度从 A 车旁边驶过， 且一直以此速度做匀速直线运动，运动方向与 A 车相同，则从绿灯亮时开始（ ） A. A 车在加速过程中与 B 车相遇 B. A、B 两车相遇时速度相同 C. 相遇时 A 车做加速运动 D. A 车追上 B 车后，两车不可能再次相 遇 【答案】D 【解析】 - 3 - 【详解】作出 A、B两车的速度时间图线，如下图 由图象可知：A 先做匀加速运动，后做匀速运动，B一直做匀速运动，相遇时两者的位移相等， 即 A 与 B 速度图象与时间轴围成的面积相等，30s 时，A的位移 A 1 30 12m 180m 2 x     B 的位移 B 30 8m 240mx    由于 A Bx x 所以相遇时在 30s 以后，即 A 做匀速运动时，A追上 B 后 A 的速度大于 B 的速度，两车不可能 再次相遇，故 ABC 错误，D 正确。 故选 D。 4.如图所示，半径为 R 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点．大 量质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同速率 v 从 P 点射入磁场．这 些粒子射出磁场时的位置均位于 PQ 圆弧上，PQ 圆弧长等于磁场边界周长的 1 3 ．不计粒子重力 和粒子间的相互作用，则该匀强磁场的磁感应强度大小为( ) A. 3 2 mv qR B. mv qR - 4 - C. 3mv qR D. 2 3 3 mv qR 【答案】D 【解析】 【详解】从 P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为 Q，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆 的交点，相应的弧长变为圆周长的 1 3 ，如图所示： 所以∠POQ=120°；结合几何关系，有： 3 2 r R ，洛仑兹力充当向心力，根据牛顿第二定 律，有： 2vqvB m r  ，联立可得： 2 3 3 mvB qR  ，故 D 正确，ABC 错误． 5.如图所示，高层住宅外安装空调主机时，电机通过缆绳牵 引 主机沿竖直方向匀速上升．为 避免主机与阳台、窗户碰撞，通常会用一根拉绳拽着主机，地面上拽拉绳的人通过移动位置， 使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，则在提升主机过程中，下列结论正确的是 A. 缆绳拉力 F1和拉绳拉力 F2都增大 B. 缆绳拉力 F1和拉绳拉力 F2都不变 C. 缆绳与竖直方向的夹角α可能大于角β D. 缆绳拉力 F1的功率保持不变 【答案】A 【解析】 - 5 - 对物体受力分析如图； 物体匀速运动，故合力为零 在竖直方向：F1cosα-mg-F2cosβ=0 在水平方向：F1sinα-F2sinβ=0 在上升过程中，α增大，而β不变，联立可以判断缆绳拉力 F1和拉绳拉力 F2都增大，故 A 正 确，B错误；因 F1大于 F2，故缆绳与竖直方向的夹角α小于角β，故 C错误；拉力的功率 P=F1vcosα，由于 F1变大，α也变大，故无法判断大小，故 D错误；故选 A. 二、多项选择题。本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全 部选对的得 4分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0分。 6.人造卫星 a 的圆形轨道离地面高度为 h，地球同步卫星 b 离地面高度为 H，hd 区域 内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，y 轴左侧存在一圆形磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向 外，圆形磁场与 y 轴相切于原点 O。一质量为 m，带电量为 q的带正电粒子从 P（0，d）点以 平行于 x 轴的初速度 v0射入电场，经过一段时间粒子从 M（d， 2 d ）点离开电场进入磁场，经 磁场偏转后，从 N（d，－ 2 d ）点返回电场，当粒子返回电场时，电场强度大小不变，方向反 向。粒子经电场和圆形磁场后到达坐标原点 O，到 O点时速度方向与 y轴负方向夹角为θ＝ 30°，不计粒子重力，求： (1)电场强度大小 E及 x>d 区域内匀强磁场的磁感应强度大小 B1； (2)圆形磁场的磁感应强度大小 B2以及圆形磁场区域半径 r； (3)粒子从 P 点运动到 O点所用时间 t。 - 20 - 【答案】(1) 2 0mvE qd  ； 0 1 2mvB qd  ；(2) 03 2 mv qd ； 2 3 3 d ；(3) 0 3 412 3 36 d v         【解析】 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则 0 1d v t ① 2 1 1 1 2 2 d at ② qEa m  ③ 联立①②③解得 2 0mvE qd  ④ 又  22 0 1 02Mv v at v   ⑤ 1 0 tan 1at v    故 45  ⑥ 设粒子在 x>d 区域内轨道半径为 1R，粒子运动轨迹如图所示，则 2 1 1 M M vqv B m R  ⑦ 由几何关系得 1 2 2 R d ⑧ - 21 - 由⑤⑦⑧得 0 1 2mvB qd  ⑨ (2)设粒子经电场后到达 y 轴上的 Q 点，则粒子从 N点到 Q 点的运动为从 P 点到 M 点的逆运动， 则 QQ=d， 0Qv v ，方向沿 x 轴负方向，运动轨迹如图所示 设粒子在圆形磁场区域轨道半径为 2R ，由几何关系得 2 2 sinR R d  解得 2 2 3 R d 在磁场中有 2 0 0 2 2 vqv B m R  解得 0 2 3 2 mvB qd  由几何关系知∠QOH=θ=30° 在△QOH 中 2 3 cos30 3 OQOH d   由图知△OHO1为等边三角形，所以圆形磁场区域半径 2 3 3 r OH d  - 22 - (3)粒子在电场中运动时间 1 3 0 dt t v   在 x>d 区域运动周期 1 1 2 mT qB   2 1 0 1 4 4 dt T v    粒子在 QH 间运动时间 4 0 0 0 tan 3 3 OH OQ dt v v v     粒子在圆形磁场中运动周期 2 2 2 mT qB   由几何知识可知，粒子在圆形磁场中运动时间 5 2 0 2 8 3 9 dt T v    则粒子从 P 点运动到 O 点所用时间： 1 2 3 4 5 0 3 412 3 36 dt t t t t t v               - 23 -