届安徽省合肥市高三调研性检测零模物理试题.docx

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届安徽省合肥市高三调研性检测零模物理试题

绝密★启用前

合肥市 2020 届高三调硏性检测

物理试题

学校：

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

第 I 卷（满分 40 分）

一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。

1 一 7 题在每小题给出的四个选项中，只有一个选

项是正确的，8—10 题有多个选项是正确的，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0

分。

）

1.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像如图中两条曲线所示。

以下有关两车

在 t1～t2 时间内运动情况的说法正确的是

A. 两车的位移相同

B. 两车的平均速度相同

C. 两车的速度均逐渐增大

D. 两车的加速度均逐渐增大

【答案】C

【解析】

【详解】A. v-t 图象中图线与横轴围成的面积大小表示位移，可知在 t :

 t 时间内，甲车的位移大于乙车

12

的位移，故 A 错误；

B. 根据 v = s

t

可知在 t1 :

 t2 时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故 B 错误；

C. 由 v-t 图象可知两车的速度均逐渐增大，故 C 正确；

D. v-t 图象斜率的绝对值代表加速度的大小，在 t :

 t 时间内，甲车的加速度大小逐渐减小，乙车的加速

12

度大小逐渐增大，故 D 错误。

2.电磁炉具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。

关于电磁炉加热食物的过程，下列说法正确的

是

A. 电磁炉是通过面板发热来加热食物的

B. 电磁炉是通过锅底部产生的涡流发热来加热食物的

.

C. 只要是环保、绝缘材料做成的锅具均可以加热食物

D. 线圈中通入足够大的恒定电流也能加热食物

【答案】B

【解析】

【详解】电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电器烹饪器具；使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈

周围便产生交变磁场，交变磁场的磁感线大部分通过金属锅底（铁锅），在锅底中产生大量的涡流，从而产

生烹饪所需的热，所以电磁炉发热部分需要用铁锅产生涡流来加热；

A. 与分析不符，故 A 错误；

B. 与分析相符，故 B 正确；

C 与分析不符，故 C 错误；

D. 与分析不符，故 D 错误。

3.在国产科幻片《流浪地球》中，人类带着地球流浪至木星附近时，上演了地球的生死存亡之战。

木星是

太阳系内体积最大、自转最快的行星，早期伽利略用自制的望远镜发现了木星的四颗卫星，其中“木卫三”

离木星表面的高度约为 h，它绕木星做匀速圆周运动的周期约为 T。

已知木星的半径约为 R，引力常量为 G，

则由上述数据可以估算出

A. 木星的质量

B. “木卫三”的质量

C. “木卫三”的密度

D. “木卫三”向心力

【答案】A

【解析】

【详解】AB. “木卫三”绕木星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有：

GMm4π 2m（ R + h）

=

（ R + h）2T 2

解得木星的质量：

M =

4π 2 （ R + h）

GT 2

可以估算出木星的质量，但无法估算出“木卫三”的质量，故 A 正确，B 错误；

C. 根据密度公式可估算出木星的密度，由于无法估算出“木卫三”的质量和不知道“木卫三”的半径，无

法估算出“木卫三”的密度，故 C 错误；

D. 由于无法估算出“木卫三”的质量，根据向心力公式可知，无法估算出“木卫三”的向心力，故 D 错误。

4.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的杀伤武器。

下图是电磁炮的原理示意图，与电源的正、负

极相连的水平平行金属轨道位于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道所在平面向上，通电的导体滑块将在磁场

中向右加速，下列说法正确的是

A. a 为电源正极

B. 炮弹由于安培力的作用在磁场中一直加速

C. 仅将磁场反向，导体滑块仍向右加速

D. 仅减小弹体质量，其速度变化率增大

【答案】BD

【解析】

【详解】AB. 若电源 a 、 b 分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在

磁场中向右加速；若电源 a 、 b 分别为正极、负极，根据左手定则可知，受到的安培力向左，则导体滑块

可在磁场中向左加速；导体滑块在磁场中受到的安培力作用下加速运动，故A 错误，B 正确；

C. 仅将磁场反向，导体滑块所受安培力方向改变，导体滑块向左加速，故C 错误；

D. 仅减小弹体质量，根据牛顿第二定律可知导体滑块可在磁场中向右加速的加速度增大，所以导体滑块速

度变化率增大，故 D 正确。

5.如图所示为甲、乙两辆汽车在水平和倾斜路面上转弯时的情景。

关于两辆汽车的受力情况，下列说法正

确的是

A. 两车均需要平行路面的向心力

B. 两车均受竖直向上的支持力

C. 甲车一定受平行路面指向弯道内侧的摩擦力

D. 乙车一定受平行路面指向弯道内侧的摩擦力

【答案】C

【解析】

【详解】A. 向心力是效果力，受力分析时，不能分析向心力，故 A 错误；

B. 倾斜路面上汽车受到的支持力与斜面垂直，不是竖直向上的方向，故B 错误；

C. 甲车转弯时，由静摩擦力提供圆周运动向心力，故甲车一定受平行路面指向弯道内侧的摩擦力，故C

正确；

D. 令斜面的夹角为θ ，当汽车速度满足：

v 2

m= mgtanθ

r

即 v =

gvtanθ 时，汽车不受摩擦力作用，故 D 错误。

6.图示电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计示数为0，其原因可能是

A. 光照时间较短

B. 电源电动势较大

C. 入射光强度较小

D. 入射光波长较长

【答案】D

【解析】

【详解】根据电路图可知，光电管所加的是正向电压，所以灵敏电流计示数为零的原因是金属未能发生光

电效应，根据光电效应的条件可知，当光照频率小于金属的极限频率时，不会有电子逸出，则入射光的波

长较长；

A. 与分析不符，故 A 错误；

B. 与分析不符，故 B 错误；

C. 与分析不符，故 C 错误；

D. 与分析相符，故 D 正确。

7.如图所示，理想变压器的原线圈输入电压不变的交变电流，将滑动变阻器的滑片向下移动时，下列说法

正确的是

A. 原线圈中的电流减小

B. 副线圈两端电压增大

C. 小灯泡两端电压增大

D. 滑动变阻器消耗功率一定减小

【答案】A

【解析】

【详解】AB. 输出电压由输入电压和匝数比决定，原线圈输入电压不变，匝数不变，则副线圈两端电压不

变，滑片 P 向下移动时，电阻增大，流过灯泡的电流减小，则原线圈电流减小，故 A 正确，故 B 错误；

C. 流过灯泡的电流减小，根据欧姆定律可知灯泡两端电压减小，故C 错误；

D. 副线圈电压不变，电流减小，则输出功率减小，灯泡消耗的功率减小，但滑动变阻器消耗的功率不一定

减小，故 D 错误。

8.图示是某同学练习背越式跳高的过程。

关于该过程，下列说法正确的是

A. 该同学越过横杆前处于超重状态

B. 该同学刚越过横杆时处于失重状态

C. 该同学起跳时，地面的支持力对其做了功

D. 海绵垫的作用是延长作用时间，从而减小其作用力

【答案】BD

【解析】

【详解】AB. 该同学从离开地面到落地前，加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，故 A 错误，B 正

确；

C. 该同学起跳时，地面对他的支持力方向竖直向上，但该同学的位移为零，所以地面的支持力对其不做功，

故 C 错误；

D. 根据动量定理，海绵垫的作用是延长作用时间，从而减小其作用力，故D 正确。

9.如图所示，一根水平横杆上套有 A、B 两个轻环，拴柱水杯的等长细绳系在两环上，整个装置处于静止状

态，现缓慢增大两环距离，则下列说法正确的是

A. 杆对 A 环的支持力逐渐增大

B. 杆对 A 环的摩擦力保持不变

C. 杆对 B 环的支持力保持不变

D. 细绳对 B 环的拉力逐渐增大

【答案】CD

【解析】

【详解】AC. 设水杯的质量为 M ，以两个轻环和水杯组成的系统为研究对象，竖直方向受到重力和水平

横梁对铁环的支持力 FN ，力图如图所示，根据平衡条件得：

2 F = Mg

N

可得：

F = 1 Mg

N2

可见，水平横梁对铁环的支持力 FN 不变，故 A 错误、C 正确；

B. 以 A 环为研究对象，竖直方向：

F = Fsinα

N

水平方向：

F = Fcos α

f

联立解得：

F =FN

f

α 减小时， F 变大，故 B 错误；

f

D. 设与 B 环相连的细绳对水杯的拉力为T ，根据竖直方向的平衡条件可得：

2Tcosθ = mg

由于绳子与竖直方向的夹角θ 增大，则 cos θ 变小，绳子拉力变大，故 D 正确。

10.如图所示，竖直线上有 A、B、C 三点，AB 与 BC 间距相等，O、C 两点等高，在 O 点固定一点电荷。

已知

B 点电势高于 A 点电势，若一带正电小球在外力作用下，沿直线由 A 经 B 匀速运动到 C，则下列说法正确的

是

A. 点电荷一定带正电

B. 外力方向始终指向 O 点

C. 小球的机械能逐渐减小

D. 电场力在 AB 和 BC 段做的功一定相等

【答案】AC

【解析】

【详解】A. 已知 B 点电势高于 A 点电势，根据距正电荷越近电势越高分析，B 距离 O 点的距离小于 A 距

离 O 点的距离，因此可以判断点电荷为正电荷，故 A 正确；

B. 因为场源电荷带正电，小球也带正电，因此小球受到的电场力是排斥力，带正电小球在外力作用下，沿

直线由经 A 匀速运动到 C ，说明小球受到重力以及电场力和外力三力平衡，因此得出外力方向斜向左上方，

故 B 错误；

C. 根据分析可知，除重力外的合力的方向竖直向上，与速度方向成180 ，因此除重力外的合力做负功，

所以机械能减小，故 C 正确；

D. 因为 AB 段和 BC 段所受的电场力是变力，电场力在增大，但电场力的方向与运动方向的夹角增大，根

据做功公式可知 AB 段和 BC 段电场力做的功不一定相等，故 D 错误。

第 II 卷（满分 60 分）

二、实验题（本题共 2 小题，共 20 分）

11.关于“验证机械能守恒定律”的实验，请完成以下问题：

（1）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带、打点计时器、电源、重锤等器材。

为完成此实验，除了所给

的器材，下图中还必须选取的实验器材有__________；

（2）实验操作完成后，某同学测量纸带上计时点的距离如下图，已知打点计时器每隔0. 02s 打一个点，则

B 点对应的速度 vB=__________m/s；（保留三位有效数字）

若重锤下落的高度为 hBH，H 点对应的速度为 vH，当地重力加速度为 g，为得出实验结论，需要比较ghBH 与

__________的大小关系（用题中字母表示），若操作无误，则计算结果一定是前者比后者的值__________

（填“偏大”或“偏小”）；

（3）写出一条减小实验误差的措施___________________________。

【答案】

（1）. A

（2）. 1. 35（3）.

1 1

v2 - v2

2 H 2 B

（4）. 偏大        （5）. 选用体积小、密

度大的重锤

【解析】

【详解】

（1）[1]打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而

可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度。

纸带上相邻两

计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。

必须选取的实验器材其名称是学生电源、电磁打点计时器、毫

米刻度尺。

重锤的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材其名称天平，同时也不需要弹簧秤；

A. 与分析相符，故 A 正确；

B. 与分析不符，故 B 错误；

C. 与分析不符，故 C 错误；

D. 与分析不符，故 D 错误；

（2）[2]根据刻度尺的指示可知：

 AC 之间的距离为：

x

AC

= 5.90 - 0.50cm = 5.40cm

根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B 点瞬时速度的大小为：

v =

B

x

AC = 1.35m/s

2T

2     2

[3]根据机械能守恒定律可得：

11

mgh =mv2 -mv2

0

1

220

[4]若操作无误，因存在阻力的影响，则导致减小的重力势能大于增加的动能，即前者比后者的值偏大。

电压表（0～3V，内阻约 3 kΩ ）；

（3）[5]依据实验原理，结合实验操作，可将纸带保持竖直，从而减小打点计时器对纸带的阻力，或选用体

积小、密度大的重锤从而减小空气阻力.

12.某兴趣小组欲测定一阻值约 5 Ω 的未知电阻 Rx的阻值，现有如下实验器材：

。

电流表（0～0. 6A，内阻约 0. 5 Ω ）；

滑动变阻器（0～20 Ω ）；

电源（电动势 3V，内阻不计）；

开关和导线若干

（1）将完成以下电路图__________；

（2）在正确连接电路后，闭合开关。

当滑动变阻器滑片移至某位置时，电压表和电流表的示数分别如图甲

和乙所示。

由图可知，电压表读数为_________V，电流表读数为_________A，可得待测电阻的阻值为

的

_________ Ω （结果保留 2 位小数），用该方案测得的电阻值_________其真实值（选填“大于” 等于”或

“小于”）。

【答案】

（1）.

（2）. 2. 20    （3）. 0.48    （4）. 4.58    （5）. 小于

【解析】

【详解】

（1）[1]根据题意可以发现：

R

V >

R

x

R

x

R

A

所以测量电路应采用电流表的外接法，为使调压范围大，滑动变阻器采用分压接法，电路如图所示

（2）[2]根据电表的量程为 3V 和最小分度值为 0.1V，估读到 0.01V，电压表示数U = 2.20V ；

[3]电流表的最小刻度为 0.02A，估读在同一位，示数为：

 I

= 0.44A ；

[4]根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为：

2.2

=Ω = 5.0Ω

xI0.44

[5]由于电压表的分流作用，测量电流的值大于真实值，所以待测电阻的测量值偏小.

三、计算题（本题共4 小题，共 40 分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最

）

后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩耍。

如图所示,有一只企鹅在水平冰面上,靠爪抓冰面，先沿直线以 0.5m/s2

的加速度由静止开始“奔跑"4s,接着突然卧倒，以肚皮贴着冰面向前滑行,若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因

数μ=0.025,空气阻力不计,g=10m/s2.求:

（1）企鹅加速“奔跑"阶段的最大速度;

（2）企鹅从开始“奔跑"起 10s 内通过的路程。

【答案】

（1）2m/s

（2）11.5m

【解析】

【详解】

（1）由速度公式 v = v0 + at 可得：

企鹅加速“奔跑"阶段的最大速度

v = at = 0.5 ⨯ 4m / s = 2m / s

m

（2）企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行时的加速度为：

a =

企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行的时间为

f  μmg

=     = μ g = 0.25m / s2

m   m

（10 - 4）s = 6s

企鹅以肚皮贴着冰面向前滑行 6s 后的速度为

v = v - a't = （2 - 0.25 ⨯ 6）m / s = 0.5m / s

m

减速位移

x =

2

v + v   2 + 0.5

m t =      ⨯ 6m = 7.5m

2       2

加速位移

x =

1

企鹅从开始“奔跑”起 10s 内通过的路程为

0 + 2

2

⨯ 4m = 4m

x=x1+x2=11.5m

14.如图所示，粒子源释放出速度不计的某粒子，经电压为U 的电场加速后水平向右运动，由磁场边界的A

点沿径向垂直射入圆形匀强磁场区域，在磁场中偏转60°，从边界上 C 点射出。

已知磁场方向垂直于纸面

向里，圆形区域的半径为 R，O 为圆心，AB 为圆的直径，粒子比荷为 k，不计粒子重力。

求：

（1）粒子的电性及其进入磁场时的速度大小；

（2）磁感应强度 B 的大小。

【答案】

（1）带负电， v =

2kU    

（2） B = 1

R

2U

3k

【解析】

【详解】

（1）根据左手定则可判断出粒子带负电；

粒子在电场中加速时，根据动能定理可得：

qU =

解得：

1

2

mv 2

v =2kU

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示，

根据牛顿第二定律可得：

qvB =

mv 2

r

由几何关系知粒子在磁场中的偏转半径：

r = 3R

解得：

B = 1

R

2U

3k

15.如图所示，将下端开有小口、半径为 a 的导体圆环竖直固定放置，长为 2a 的直导体杆从图中实线位置

（恰与圆环相切）静止释放，杆沿圆环始终平行于水平直径 PQ 向下一直加速运动，某时刻恰好到达图中

MN 位置，且速度大小为 v，MN 与 OM 的夹角θ = 60︒ 。

已知圆环内部区域分布着方向垂直环面向里的匀强

磁场，磁感应强度大小为 B，导体环和杆单位长度电阻均为 R0，杆的质量为 m，杆与圆环始终接触良好，

重力加速度为 g，求：

（1）杆在 MN 位置的加速度大小；

（2）该过程回路中产生的焦耳热。

3B2av

【答案】

（1）g -

（2）

（5π + 3）mR

0

⎛ 3  ⎫     1

⎭

【解析】

【详解】

（1）由几何知识可得，杆在 MN 位置时有效长度：

l = 2a cos60︒ = a

根据法拉第电磁感应定律得：

E = Blv = Bav

此时回路中有效电阻：

R =

5π + 3

3

aR

0

根据闭合电路欧姆定律得：

I =

E     3Bav       3Bv

=           =

R  （5π + 3）aR （5π + 3）R

0 0

由牛顿第二定律得：

mg - IlB = ma'

解得：

a' = g -

3B2av

（5π + 3）mR

0

（2）根据能量守恒定律得：

mga（1+ sin 60︒） =

1

2

mv 2 + Q

该过程回路中产生的焦耳热：

Q = （31 mv 2

22

16.如图所示，半径为 R 的光滑竖直四分之一圆弧导轨 MN，在最低点 N 与水平地面平滑对接，水平地面上 N、

P 两点分别放有小物块 a 和 b，P 点右侧有一竖直墙壁，N 与 P、P 与墙之间均相距 R。

现将一小物块 c 由圆

弧轨道 M 点正上方某处静止释放，c 与 a 碰撞后粘为一体，接着继续向右滑行一段时间，又与 b 发生弹性

碰撞，碰后 b 最终没有与墙碰撞。

已知 a、b、c 完全相同，它们与地面间的动摩擦因数均为 μ ，重力加速

度为 g，空气阻力不计。

求物块 c 刚开始释放的位置距 M 点的高度 h 的取值范围。

⎛ 25μ⎫

⎝ 4⎭

【解析】

【详解】设三个物块质量均为 m ， c 开始释放位置距 M 点的高度为 h ，到达 N 点速度为 v1，由释放处

至 N 点过程，根据机械能守恒定律有：

1       ①

的

mg （h + R） =

1

2

mv 2

c 与 a 碰撞过程动量守恒，设撞后的速度为 v  ，碰撞过程根据动量守恒有：

2

mv = 2mv

1

2      ②

由①②解得：

v =2 g （h + R）

22

若要物块 a 、 c 整体与 b 能够发生碰撞，应有：

③

1

2

⨯ 2mv2 > μ ⨯ 2mgR       ④

2

由③④解得：

h > （4 μ - 1）R⑤

设 a 、 c 整体与 b 发生弹性碰撞前的瞬间，整体的速度大小为v3 。

由动能定理可得：

11

-μ ⨯ 2mgR =⨯ 2mv 2 -⨯ 2mv 2

3

''

设 a 、 c 整体与 b 碰后的瞬间，其速度大小分别为 v1 、 v2 ，由动量守恒和能量守恒有：

2mv = 2mv' + mv'

312

⑦

2        2        2

111

⨯ 2mv 2 =⨯ 2mv'2 +mv'2

312

⑧

联立⑦⑧式解得：

v' =

2

4

v

3 3

⑨

由题意， b 没有与墙发生碰撞，由功能关系可知：

1

2

mv'2 ≤ μ mgR

2

⑩

联立③⑥⑨⑩式，可得：

⎛ 25μ⎫

⎝ 4⎭

联立⑤式， h 的取值范围是：

（4 μ - 1）R < h ≤ （ 25μ - 1）R

4