2019年湖北省宜昌市夷陵中学、襄阳五中、钟祥一中高三（5月）模拟物理试题（解析版）

A. 甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向右 B. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力不可能为零 C. 乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下 D. 丙图小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动 【答案】D 【解析】

【详解】A、甲图中，以小球为研究对象，小球受到

重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大

小T 等于小球的重力；以斜面和滑块组成的整体为研究对象受力分析，水平方向：f?Tcos?，方向水平向左，故A错误；

BC、乙图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：

mg；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向cos?mgmg????2mg?上，则：2mgsin45?T?f1，可得：f1?2mgsin45?，由于??45?，则cos?cos?mg?2mg，可知f1一定为正值，所以乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力一定沿斜面向上。若增cos?mg?2mg，则滑块受到的摩擦力大小球的转速，则细线与竖直方向之间的夹角增大，当??45?时，

cos?T??为零，故BC错误；

D、以任意一个小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：

mg，两个小球的质量相等，所以两根绳子的拉力的合力的方向一定沿竖直向下的方向，且合力的cos?mg???cos??2mg，可知竖直段的竖直的拉力始终与两个小球重力的和，大小：F合?2T?cos??2?cos?T???的等于2mg；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向

?上，则：2mgsin45?T???f2，解得：f2?2mgsin45??2mg?(2?2)mg，为负，故摩擦力的方向

向下，故小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动，D正确。

斜面底端上方高h处有一小球以水平初速度v0抛出，恰好垂直打在斜面上，斜面的倾角为30°，6.如图所示，

重力加速度为g，下列说法正确的是

A. 小球打到斜面上的时间为

3v0 gB. 要让小球始终垂直打到斜面上，应满足h和v0成正比关系 C. 要让小球始终垂直打到斜面上，应满足h和v0的平方成正比关系

D. 若高度h一定，现小球以不同的v0平抛，落到斜面上的速度最小值为(21?3)gh 【答案】ACD 【解析】

【详解】A、设小球打到斜面上的时间为t，恰好垂直打在斜面上，根据几何关系可得tan60??vyv0?gt，v0解得t?3v0，故A正确； gy?12gt，小球落在斜面上，根2BC、要让小球始终垂直打到斜面上，小球平抛运动的水平位移x?v0t,?25v0h?y3v0据几何关系得：tan30?，代入t?解得：h?，h和v0的平方成正比关系，故B错误，

2gxgC正确；

D、小球落在斜面上时的竖直分速度vy?vx?2gy，

h?yxg?22?x，由于tan30?，速度v?vx，?vyxt2y?3h27y???3h?，根据数学知识可知，积一定，当二者相等时和有最小值，故最小值联立解得：v?g?2?2y?为vm?(21?3)gh，故D正确。

7.如图所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向下。由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB与DE边距离恰为2L，现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动，DE边与y轴始终平行，从线框DE边刚进入磁场开

始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是

A.

B.

C.

D.

【答案】AC 【解析】

当DE边在0～L区域内时，导线框运动过程中有效切割长度越来越大，与时间成线性关系，初始就是DE边长度，所以电流与时间的关系可知A正确，B错误；因为是匀速运动，拉力F与安培力等值反向，由

B2L2v知，力与L成二次函数关系，因为当DE边在0～2L区域内时，导线框运动过程中有效切割长F?R度随时间先均匀增加后均匀减小，所以F随时间先增加得越来越快后减小得越来越慢，选C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。

8.如图所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标轴上的M、N、P三点到坐标原点O的距离均为r，在第二象限内以O1(－r，r)为圆心，r为半径的

1圆形区域内，分布着方向垂直xOy平面向外的匀强磁场；现从M点4平行xOy平面沿不同方向同时向磁场区域发射速率均为v的相同粒子，其中沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限。为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，在第一象限内，以适当的过P点的曲线为

边界(图中未画出，且电场边界曲线与磁场边界曲线不同)，边界之外的区域加上平行于y轴负方向的匀强电场或垂直xOy平面的匀强磁场，不考虑粒子间的相互作用及其重力.下列说法正确的是

(??2)r2 A. 若OPN之外的区域加的是磁场，则所加磁场的最小面积为

2B. 若OPN之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度最大为5v

C. 若OPN之外的区域加的是电场，粒子到达N点时的速度方向不可能与x轴成45°

x2D. 若OPN之外区域加的是电场，则边界PN曲线的方程为y??2x?r

r【答案】ABD 【解析】

【详解】A、由题意知，沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限，轨迹为

向右（沿x轴正方向）由几何关系知轨迹半径等于圆形磁场半径，作出由粒子轨迹圆的圆心、磁场圆的圆心以及出射点、入射点四点组成的四边形为菱形，且所有从M点入射粒子进入第一象限速度方向相同，即均沿+x方向进入第一象限，为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点，OPN之外的区域加的是磁场，最小的磁场面积为图中阴影部分的面积，如图所示：

的

1圆弧，速度方向水平4