2016届河南省河南分校高三高考三模训练20物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．在下面器件中，利用电磁感应原理工作的是（  ）

A．回旋加速器    B．电磁炉    C．质谱仪    D．示波管

2. 难度：中等

如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点，．关于此过程，下列说法正确的是（ ）

A. 地面对斜面C的摩擦力先增大后减小

B. 地面对斜面C的摩擦力逐渐减小

C. 物体A受到斜面的支持力一直减小

D. 物体A受到斜面的支持力一直增大

3. 难度：中等

如图所示，图中以点电荷Q为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图．一个带电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，P、M、N、O、F都是轨迹上的点．不计带电粒子受到的重力，由此可以判断（  ）

A．此粒子和点电荷Q带同种电荷

B．此粒子在M点的动能小于在F点的动能

C．若PM两点间的距离和MN两点间的距离相等，则从P到M和从M到N，电场力做功相等

D．带电粒子从P运动到N的过程中，电势能逐渐增大

4. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球，用OB和O′B两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30°和60°，这时OB绳的拉力大小为F₁，若烧断O′B绳，当小球运动到最低点C时，OB绳的拉力大小为F₂，则F₁：F₂等于（  ）

A．1：1    B．1：2    C．1：3    D．1：4

5. 难度：中等

欧盟和中国联合开发的伽利 略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）．伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用．卫星的导航高度为2.4×10⁴km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗预备卫星处在略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是（ ）

A. 预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度

B. 工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度

C. 为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道，应考虑启动火箭发动机向前喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速

D. 三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球

6. 难度：困难

如图，斜面上有一轻弹簧，弹簧下端固定，上端自由，匀强电场沿斜面向下，一带正电的物块从图中位置由静止释放，从物块开始运动到将弹簧压缩最短的过程中，重力做功W₁，电场力做功W₂，克服弹簧弹力做功W₃，克服摩擦力做功W₄，不计空气阻力，物块带电量保持不变，弹簧在弹性限度内，则该过程系统的（  ）

A．动能变化量为W₁+W₂﹣W₃﹣W₄    B．机械能变化量为W₂﹣W₃﹣W₄

C．电势能增加了W₂    D．弹性势能增加了W₃

7. 难度：困难

如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（  ）

A．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大

B．当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大

C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

8. 难度：困难

如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E．由离子源发出一质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点．下列说法中正确的是（  ）

A．P、Q间加速电压为

B．离子在磁场中运动的半径为

C．若一质量为4m、电荷量为q的正离子加速后进入静电分析器，离子不能从S射出

D．若一群离子经过上述过程打在胶片上同一点则这些离子具有相同的比荷

二、实验题

9. 难度：中等

某同学为研究小灯泡（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：

A．电压表V₁（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）

B．电压表V₂（量程是15V，内阻是30kΩ的伏特表）

C．电流表A₁（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）

D．电流表A₂（量程是3A，内阻是0.1Ω的安培表）

E．滑动变阻器R₁（阻值范围0～5Ω），额定电流为3A

F．滑动变阻器R₂（阻值范围0～100Ω），额定电流为0.6A

直流电源（电动势E=3V，内阻不计）、待测小灯泡、开关及导线若干．

该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示实验测得的流过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）．

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

①为提高实验结果的准确程度，请在上面的方框中（图1）画出实验电路原理图；（并在电路图上标注清楚所选的器材前）

②在图2中描出该小灯泡的伏安特性曲线

③据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：      ．

三、简答题

10. 难度：中等

在水平面上有一个长度为L=2m、质量为M=1kg的木板P，在木板上正中央放置一个质量为m=2kg的小滑块Q，PQ之间动摩擦因数为μ₁=0.2，P与水平面之间动摩擦因数为μ₂=0.4，系统静止．

（1）若对Q施加一个水平向右的恒力F=16N，欲使Q从P上掉下去，求F对Q至少要做多少功？

（2）若对P施加一个水平向右的恒力F=15N，欲使Q从P上掉下去，求F最短作用时间？

四、计算题

11. 难度：中等

如图所示，两金属杆AB和CD长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m．用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧．在金属杆AB下方有高度为H的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与回路平面垂直，此时，CD处于磁场中．现从静止开始释放金属杆AB，经过一段时间，AB即将进入磁场的上边界时，其加速度为零，此时金属杆CD尚未离开磁场，这一过程中杆AB产生的焦耳热为Q．则

（1）AB棒即将进入磁场的上边界时的速度v₁多大？

（2）此过程中金属杆CD移动的距离h和通过导线截面的电量q分别是多少？