【物理】江苏省盐城市2020届高三第三次模拟考试（6月） 13页

江苏省盐城市2020届高三第三次模拟考试（6月）‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．‎ 第Ⅰ卷(选择题　共31分)‎ 一、 单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1. 给带一定电荷量的电容器进行充电，所带电荷量增加．下列说法正确的是(　　)‎ A. 电容变小 B. 电容不变 C. 电容变大 D. 电荷量与两极板间电压比变大 ‎2. 甲、乙、丙三辆汽车以相同速度同时经过某一路标，此后运动的v t图象如图所示．经过下一路标时，三辆汽车速度再次相同．则下列判断正确的是(　　)‎ A. 甲车先通过下一路标 B. 乙车先通过下一路标 C. 丙车先通过下一路标 D. 甲、乙、丙三辆车同时通过下一路标 ‎3. 如图所示，某发电厂通过升压变压器和降压变压器向远距离输送电能，假设输电线路电阻发热是电能损失的唯一原因．若远距离输电电压加倍，其他条件不变，下列说法正确的是(　　)‎ A. 输电线上的电流加倍 B. 输电线上的电能损失加倍 C. 输电线上的电能损失是原来的二分之一 D. 输电线上的电能损失是原来的四分之一 ‎4.‎ ‎ 如图所示，是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图．倾斜轨道同步卫星的轨道与赤道平面不重合，每天经过地球上的同一地点，在地面上可观察到它在运动．而同步卫星的轨道与赤道平面重合，且地面上的观察者认为它是静上的，地球看作质量分布均匀的球体．由此可知，倾斜轨道同步卫星与同步轨道卫星的(　　)‎ A. 周期不同 B. 速率相同 C. 向心力相同 D. 加速度相同 ‎5. 现有一只内阻为500 Ω，满偏电流为1 mA的电流表，要求改装成量程是0～10 V的电压表，改装方法为(　　)‎ A. 与电流表串联9 500 Ω的定值电阻 ‎ B. 与电流表串联10 000 Ω的定值电阻 C. 与电流表并联9 500 Ω的定值电阻 ‎ D. 与电流表并联10 000 Ω的定值电阻 二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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. 两个小物体A和B放置在水平转盘上，它们的质量关系mA＞mB，它们与转盘间的动摩擦因数分别为μA、μB.调节控制器，水平转盘在电动机带动下转速从小到大缓慢连续变化，当转速达到一定时，两物体同时滑动．下列说法正确的是(　　)‎ A. μA＜μB B. 水平转盘对物体A、B做正功 C. 滑动之前，A受的摩擦力小于B受的摩擦力 D. 滑动之前，A的向心加速度大于B的向心加速度 ‎7. 如图所示，一个正点电荷Q在空间产生电场，O点在电荷Q正上方．现有一个检验电荷－q沿x轴从－x1处经O点移动到x1处．下列说法正确的是(　　)‎ A. 电场中－x1和x1处场强相同 B. 电场中－x1和x1处电势相等 C. 检验电荷在O处受到的电场力大 D. 检验电荷具有的电势能先增加后减小 ‎8. 在xOy平面分布着垂直平面向里的匀强磁场，在O点有一粒子源向第一象限内各个方向发射某种带电粒子，初速度大小相同，则粒子所能达到范围的图形可能是(　　)‎ ‎9. 如图所示，物体甲、乙质量均为M，甲、乙之间的接触面是光滑的，物体乙的斜面与水平面成θ角，甲、乙两物体紧挨着并放置于粗糙的水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数均为μ.开始时，物体甲、乙都静止，现对物体甲施加一水平推力F，使物体甲、乙一起向左加速运动，两者不发生相对滑动．已知这段时间内水平推力F做功为W，物体甲、乙系统克服摩擦力做功为W1.当加速一段时间后，撤去水平推力．下列说法正确的是(　　)‎ A. 乙物体获得最大的动能为 B. 加速运动过程中，甲对乙的作用力的大小为 C. 撤去水平推力后，物体甲对物体乙的作用力为零 D. 撤去水平推力后，物体甲运动的位移为 第Ⅱ卷(非选择题　共89分)‎ 三、 简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分，共42分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎ 【必做题】‎ ‎10. (8分)用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，轻杆两端固定两个大小相等但质量不等的小球P、Q，杆的正中央有一光滑的水平转轴O，使杆能在竖直面内自由转动．O点正下方有一光电门，小球通过轨迹最低点时，球心恰好通过光电门．‎ 已知重力加速度为g.‎ ‎(1) 用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝________cm.‎ ‎(2) PQ从水平位置静止释放，当小球P通过最低点时，与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为Δt，则小球P经过最低点时的速度v＝__________(用物理量符号表示)．‎ ‎(3) 测得两小球PQ球心间距离为L，小球P的质量是2m，Q的质量为m，则PQ系统重力势能的减小量ΔEp＝________，动能的增加量为ΔEk.若在误差允许范围内，总满足ΔEp________(选填“＜”“＝”或“＞”)ΔEk，则可证得系统机械能守恒．‎ ‎11. (10分)在测量金属丝R1的电阻率实验中，提供：待测金属丝的长度为60～70 cm，直径在0.5～1 mm之间，电阻约1～2 Ω；滑动变阻器R阻值为0～20 Ω；电流表量程有0.6 A和3.0 A，内阻小于1 Ω；电压表量程有3.0 V和6.0 V；两节干电池，其他实验仪器可自选．‎ ‎(1) 测量金属丝直径的仪器最好选________，理由是_________________________．‎ ‎(2) 实验要求：测量此金属丝电阻率的精确度尽可能高一些．下面是四位同学选择合适的实验仪器所构成的实验电路，你认为最符合要求的是________．‎ ‎(3) 该实验中电流表选择的量程是________．‎ ‎(4) 实验中金属丝的长度为L，直径为d，某次电流表的示数为I，电压表的示数为U.请用上述物理量推出该金属丝电阻率的计算表达式____________．‎ ‎12. [选修35](12分)‎ ‎(1) 运动的微观粒子具有波粒二象性，有能量E、动量p，也对应着一定的波长λ.m表示粒子的质量，下列图象正确的是________．‎ ‎(2) 金属中电子吸收一个光子而挣脱金属的束缚，这就是光电效应现象．随着科技进步，强光源的出现，电子同时吸收多个光子成为可能，这是多光子光电效应现象．如图所示，光电管阴极金属的逸出功为W0，单一频率光源发射的光子频率为ν.在光源照射下，金属中电子同时吸收两个光子后发生光电效应，从金属逸出电子的最大动能为________，调节滑动变阻器，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为________．(电子量为e，普朗克常量为h)‎ ‎(3) 如图所示，在游乐场，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动．设甲同学和车的总质量为M，碰撞前向右运动，速度大小为v1；乙同学和车的总质量为1.5M，碰撞前后向左运动，速度大小为0.5v1.求碰撞后两车共同的运动速度．‎ ‎【选做题】‎ ‎13. 本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答．若多做，则按A小题评分．‎ A. [选修33](12分)‎ ‎(1) 将一定质量的空气封闭在气瓶内，并对它进行等压变化．把这些空气看成理想气体，则下列四幅图中能正确表示变化过程中空气的体积V和温度T的关系是________．‎ ‎(2) 如图所示，电冰箱放在一间隔热很好的房间中，现把正在工作的电冰箱门打开时，可见到冰箱门附近出现“白汽”现象，说明水蒸气饱和汽压随温度的降低而________(选填“升高”“不变”或“降低”)；冰箱门打开后，房间内空气温度将升高，其原因是________________________________________________________________________．‎ ‎(3) 如图所示，一定质量的理想气体封闭在活塞可上下无摩擦移动的圆柱形气缸内，从状态A开始经状态B变化到状态C.推导出气体由状态B变化到状态C对外界做功的计算表达式．‎ B. [选修34](12分)‎ ‎(1) 在均匀介质中，一列沿x轴正方向传播的横波，其波源O起振方向如图甲所示．四位同学画出该波在1.5个周期末的波形图如图乙所示，其中正确的是________．‎ ‎(2) 甲乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，甲向乙发出一束光进行联络．则乙观测到光速是________(选填“c”“1.4c”或“1.9c”)；地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化________(选填“慢了”“快了”或“相同”)．‎ ‎(3) 如图所示，有一个半导体砷化镓发光管，竖直向上发出波长为0.9 μm的红外线光，发光区为直径AB＝3 mm的圆盘．发光面上覆盖着一个折射率n＝2.4的半球形介质．要使发光管发出的全部光线在球面上不发生全反射．求此介质球半径r的最小值．‎ 四、 计算题：本题共3小题，共47分，解答时请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．‎ ‎14. (15分)如图所示，质量为m、电阻为r、半径为d的金属圆环，从磁场上边界Ⅰ某处静止释放，垂直进入磁感应强度为B、方向垂直纸面的匀强磁场中，当圆环进入磁场时，环达到最大速度．重力加速度取g，不计空气阻力．求：环进入磁场时，‎ ‎(1) 加速度的大小；‎ ‎(2) 穿过圆环的磁通量；‎ ‎(3) 感应电动势的大小．‎ ‎15. (16分)如图所示，物体甲与物体丙通过不可伸长的轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接，物体丙离地面高为H.物体甲置于物体乙的最左端，甲与乙之间的动摩擦因数为μ(μ＜1)．物体乙与桌面间光滑，且离定滑轮足够远．开始时控制物体甲和乙，使三个物体均处于静止状态．现撤去控制，物体丙从静止开始下落，直至落地，此过程中物体甲与乙始终接触．已知物体甲、乙、丙的质量分别为m、2m、3m，重力加速度取g.求：‎ ‎(1) 撤去控制前，轻绳对滑轮作用的大小；‎ ‎(2) 撤去控制后，物体丙重力势能变化量的最大值；‎ ‎(3) 撤去控制后，物体丙下落过程中，甲物体受到的拉力．‎ ‎16.(16分)如图所示为分析研究同位素的重要工具——质谱仪，其加速电压为U0，放置感光胶片区域MN＝L，NQ＝L，OM＝L.第一次，在A处使某种离子无初速地飘入加速度电场，从O处垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打在胶片上M处引起感光黑点．第二次，加速电荷量相同、质量分别为m1和m2(m1＜m2)的两种离子，加速后离子不能完全垂直进入磁场，离子进入磁场的方向与边界法线之间有夹角α.求：‎ ‎(1) 打在M处离子的比荷：‎ ‎(2) 要使原本打在M处离子能打到QN区域所需要的加速电压U；‎ ‎(3) 在胶片上能分开不垂直进入磁场的两种离子，夹角α的最大值．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. B　2. C　3. D　4. B　5. A　6. AB　7. BC　8. BC　9. ACD ‎10. (1) 1.050(2分)　(2) (2分)　(3) mgL(2分)　＝(2分)‎ ‎11. (1) B(2分)　精度更高(1分)　(2) C(2分)‎ ‎(3) 3 A(2分)　(4) (3分)‎ ‎12. (1) AC(4分)　(2) 2hν－W0(2分)　(2分)‎ ‎(3) 解：设水平向右为正方向 Mv1－1.5M×0.5v1＝(M＋1.5M)v共(2分)‎ v共＝0.1v1　方向水平向右(2分)‎ ‎13. A(1) B(4分)　(2) 降低(2分)　电能转化为内能，房间内温度升高(2分)‎ ‎(3) 解：FN＝pS(1分)‎ W＝FNh＝pSh(1分)‎ Sh＝ΔV＝V4－V2(1分)‎ W＝p1(V4－V2)(1分)‎ B(1) C(4分)　(2) c(2分)　慢了(2分)‎ ‎(3) 解：sin C＝(1分)‎ sin C＝(2分)‎ r＝3.6 mm(1分)‎ ‎14. (15分)解：(1) 当圆环进入磁场，合力为零，由牛顿第二定律可得 加速度a＝0(3分)‎ ‎(2) 圆环进入磁场时有 S＝πd2－SΔ(2分)‎ SΔ＝(2分)‎ Φ＝SB＝Bd2(2分)‎ ‎(3) BIL＝mg(2分)‎ L＝d(1分)‎ I＝(1分)‎ E＝Ir＝(2分)‎ ‎15. (16分)解：(1) 对丙受力分析可知F1＝3mg(1分)‎ 滑轮受力情况如图所示：‎ 得F＝3mg(2分)‎ ‎(2) 根据重力做的功与重力势能变化的关系得 WG＝3mgH(1分)‎ WG＝ΔEp(1分)‎ ΔEp＝－3mgH(2分)‎ ‎(3) 假设甲、乙相对滑动，则 甲：F甲－μmg＝ma甲(1分)‎ 丙：3mg－F′甲＝3ma丙(1分)‎ F甲＝F′甲　a甲＝a丙(1分)‎ a甲＝a丙＝g(1分)‎ 乙：μmg＝2ma乙(1分)‎ a乙＝μg(1分)‎ ‎∵ μ＜1，∴ a乙＜a甲，则假设成立(1分)‎ F甲＝ma甲＋μmg＝mg(2分)‎ ‎16. (16分)解：(1) 离子做匀速圆击运动时，洛伦兹力提供向心力，有 qvB＝m(1分)‎ U0q＝mv2(1分)‎ ＝(2分)‎ ‎(2) 原打在M点的离子，当电压变为U1时离子打到Q点，当电压变为U2‎ 时离子打到N点，则L＝(1分)‎ L＝(1分)‎ L＝(1分)‎ 解得U1＝U0(1分)‎ U2＝4U0(1分)‎ 当加速电压调整为[U0，4U0]时，使原打在M处离子能打到QN区域(1分)‎ ‎(3) 由动能定理和牛顿第二定律可知 R＝(1分)‎ 由图可得出：‎ ‎2R2cos α≥2R1(1分)‎ cos α≥(1分)‎ cos α≥(1分)‎ α≤arcos (1分)‎ 可得夹角α的最大值为arccos(1分)‎