2020届湖北省黄冈八模高三模拟理综物理测试卷(一)(解析版)

AC 【解析】

解：设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球在Q点时弹力为k?2R=mg，

当小球与P的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R?cosα，橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα，

对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα， 竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg， 联立可得：β=α，F=mgsinα，

可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大，故AC正确，BD错误。 故选：AC。

由几何关系求出P点对应的橡皮筋的伸长量，然后由胡克定律求出橡皮筋的弹力，由共点力平衡求出橡皮筋的拉力与拉力F的关系，然后分析即可。

该题结合胡克定律考查共点力平衡，解答的关键是正确找出橡皮筋的形变量与圆的直径之间的几何关系，根据平衡条件列方程求解。

20. 【答案】

AC 【解析】

解：A、铜环在半圆面左侧下滑过程，半圆面内磁场方向为垂直纸面向里，由上至下磁感应强度逐渐增大，通过圆环的磁通量增大，则由楞次定律知感应电流为逆时针方向，故A正确；

B、由于磁感应强度沿x轴方向大小相同，所以在同一水平面上磁感应强度是相等的，铜环在最低点的速度为水平向右，铜环内的磁通量变化率为0，感应电流为零，所以铜环在最低点的感应电流最小，故B错误；

C、设铜环的质量为m，则铜环第一次从a点运动到b点时，消耗的能量为mgh；铜环在竖直方向上的速度越大时，其里面的磁通量变化率越大，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越大，消耗的能量越大。显然铜环从右往左端返回时，在同一高度，竖直方向上的速度要比第一次从左端到右端的小，所以返回消耗的能量要小于第一次消耗的能量，即小于mgh；同理，铜环再从左端运动到右端，消耗的能量更小于mgh，则铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与点b的高度差小于2h，故C正确； D、当铜环沿着半圆面斜向下运动时，根据对称性，铜环左右两端产生的安培力大小相等，方向相反；而铜环下半部分产生的安培力要大于上半部分产生的安培力，下半部分产生的安培力的合力方向竖直向上，上半部分产生的安培力的合力竖直向下，所以铜环所受到的安培力是竖直向上的，显然与铜环中心的运动方向不是相反的，故D错误。 故选：AC。

根据半圆面所在位置的磁场分布，应用楞次定律分析电流的方向，根据法拉第电磁感应定律分析电流的大小变化情况，由功能关系分析运动的高度，再根据左手定则分析安培力的方向。

本题考查法拉第电磁感应定律与能量和受力相结合的题目，要注意明确磁场方向以及大小的变化情况，再根据楞次定律以及功能关系进行分析，即可明确圆环的运动情况；本题的易错点在于安培力方向的判断。

21. 【答案】

A 【解析】

解：A、设静水中轮船的速度为vC，轮船在水中的合速度为v2，发动机未熄火时，轮船运动速度v2与水流速度v1方向垂直，如图所示：

故得此时船相对于静水的速度vc的大小为： vc=

故A正确；

B、发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船在静水中受到阻力，船的速度减小，那么相对于地面做加速度变小的曲线运动，故B错误；

C、发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船在静水中受到阻力，船的速度减小，轮船相对于静水做加速度变小的直线运动，故C错误；

D、熄火前，船的牵引力沿vc的方向，水的阻力与vc的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，vc逐渐减小，但其方向不变，当vc减小到与v1的矢量和与vc方向垂直时，轮船的合速度最小， 又设vc与v2的夹角为θ，则有：cosθ=故选：A。

设静水中轮船的速度为vC，轮船在水中的合速度为v1，根据速度的合成法则，结合勾股定理，即可求解A选项；

根据运动的合成与分解，结合平行四边形法则，及直线与曲线条件，即可判定BC选项；

熄火后在阻力作用下，vc逐渐减小，但其方向不变，当vc减小到与v1的矢量和与vc方向垂直时，轮船的合速度最小，根据三角函数，即可求解D选项。

考查运动的合成与分解应用，掌握数学中的勾股定理与三角函数知识，注意随着船速减小，当其与合速度垂直时，合速度达到最小，同时理解合运动是直线还是曲线的判定依据。

=0.8；

m/s=5m/s，

则相对于河岸的最小速度为：vmin=v1cos θ=3×0.8 m/s=2.4m/s，故D错误。

22. 【解析】

解：（1）由于探究的是动能关系，而功是合力所做的功，所以要平衡摩擦力，即将导轨的一端垫高，使摩擦力与下滑分力平衡。

（2）游标卡尺的读数由两主尺与游标尺的读数之和，则遮光条的宽度为：d=5mm+12×

=0.560mm。

（3）先求出遮光条通过光电门的速度分别为：v1=；v2=；

则两个遮光条通过光电门的动能的变化为：ΔEk=合外力是绳拉力，所以合外力的功为：W合=FL。

故答案为：（1）平衡木板受到的摩擦力；（2）0.560；（3）；FL。

本题考查探究动能定理的实验，这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律，做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决。对于系统问题处理时我们要清楚系统内部各个物体能的变化。

23. 【解析】

解：（1）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。

（2）由题意可知，电源电动势约为2V，内阻不计，电压表量程为1V，电压表内阻约为100Ω， 测量中要求电压表的读数不小于其量程的

，即电压表示数不能小于

V，

电阻R1、R2两端电压之和不能超过V，两电阻之和不能超过电压表内阻的5倍， 即不能超过500Ω，因此两电阻不能是500.0Ω与1.0kΩ，

为保护电路，由图示电路图可知电阻R1应大于R2，因此：R1=100Ω，R2=50.0Ω。 （3）根据图示电路图与实验步骤，由闭合电路欧姆定律可知： E=U1+

（R1+R2），E=U2+

R1，

由题意可知：U1=0.71V，U=0.90V， 代入数据解得：E≈1.9V，RV≈87Ω。

故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）100Ω；50.0Ω；（3）87；1.9V。 （1）根据图甲所示电路图连接实物电路图。

（2）根据电源电动势与题目所给实验器材与实验要求确定电阻阻值。

（3）根据实验电路图与实验步骤应用闭合电路欧姆定律求出电源电动势与电压表内阻。

本题考查了连接实物电路图、确定电阻阻值与实验数据处理问题，认真审题理解题意是确定电阻阻值的关键，应用串联电路特点即可确定电阻阻值；应用闭合电路欧姆定律可以求出电压表内阻与电源电动势。

24. 【答案】

解：（1）运动轨迹经过O点，其运动轨迹如图

（2）粒子不能进入圆形区域，其速度较大时对应的轨迹如图，

其轨道半径为：对应的速度vm，由Bqvm=

其速度较小时对应的轨迹如图其最小的半径为Rmin：

由图可知：（3r）2+Rmin2-2×3r×R=（r+Rmin）2 解得：Rmin=r

则由Bqvmin=得：

则要不进入圆形区，速度v要满足：

答：（1）粒子运动速度的大小为

（2）粒子运动速度应满足

【解析】（1）画出粒子的运动轨迹，由几何关系求出轨道半径，再有洛伦兹力提供向心力求得速度。 （2）分别确定出两个临界轨迹图，由几何关系确定出对应的圆轨道的半径，再有洛伦兹力提供向心