【物理】江苏省苏锡常镇四市2020届高三第二次模拟考试（5月） 15页

江苏省苏锡常镇四市2020届高三 第二次模拟考试（5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. 汉代著作《尚书纬·考灵曜》中所论述的“地恒动不止，而人不知”，对应于现在物理学的观点是(　　)‎ A. 物体具有惯性 B. 物体运动具有相对性 C. 任何物体都受到重力作用 D. 力是改变物体运动状态的原因 ‎2. 如图所示为一卫星绕地球运行的椭圆轨道示意图，O点为地球球心，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，OA＝R，OB＝4R，下列说法正确的是(　　)‎ A. 卫星在A点的速率vA> B. 卫星在A点的加速度aA>g C. 卫星在B点的速率vB＝ D. 卫星在B点的加速度aB＝ ‎3. 如图所示，实线为某电场的电场线．虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹， A、B、C为轨迹上的三点，且AB和BC关于B点所在的电场线对称，不计重力．则下列关于粒子说法正确的是(　　)‎ A. 在B点的速度大于在A点的速度 B. 在B点的加速度大于在A点的加速度 C. 在B点的电势能大于在A点的电势能 D. 沿轨迹AB和沿轨迹BC电场力做的功相同 ‎4. 为测量线圈L的直流电阻R0，某研究小组设计了如图所示电路．已知线圈的自感系数较大，两电表可视为理想电表，其示数分别记为U、I，实验开始前，S1处于断开状态，S2‎ 处于闭合状态．关于实验过程，下列说法不正确的是(　　)‎ A. 闭合S1，电流表示数逐渐增大至稳定值 B. 闭合S1，电压表示数逐渐减小至稳定值 C. 待两电表示数稳定后，方可读取U、I的值 D. 实验结束后，应先断开S1‎ ‎5. 行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯时汽车又重新开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度匀速运动．关于汽车从刹车到恢复原速度的过程，下列位移随速度变化的关系图象正确的是(　　)‎ 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. 如图甲所示为一种自耦变压器(可视为理想变压器)的结构示意图．线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个电阻R.若AB间输入如图乙所示的交变电压，则(　　)‎ A. t＝1×10－2s时，电压表的示数为零 B. AB间输入电压的瞬时值u＝220sin 100πt(V)‎ C. 滑动触头P顺时针转动时，R两端的电压增大 D. 滑动触头P逆时针转动时，AB间输入功率增大 ‎7. 如图所示，水平放置的复印机纸盒里有10张叠放的复印纸，每一张纸的质量均为m.摩擦轮竖直向下压第1张纸，并以一定的角速度逆时针转动．摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为μ1，纸张间的动摩擦因数均为μ2，且有μ1>μ2.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左 B. 第2张纸受到的合外力为零 C. 第2张纸到第10张纸之间不可能发生相对滑动 D. 第10张纸不受第9张纸给的摩擦力作用 ‎8. 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨左端连接一个平行板电容器C和一个定值电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好．装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(垂直纸面向上为正)，MN始终保持静止．不计电容器充电时间，则在0～t2时间内，下列说法正确的是(　　)‎ A. 电阻R两端的电压大小始终不变 B. 电容C的a板先带正电后带负电 C. MN棒所受安培力的大小始终不变 D. MN棒所受安培力的方向先向右后向左 ‎9. 一物体放在倾角为θ且足够长的光滑斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面的力F(图中未画出)的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示．其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线是平行于x轴的直线，x2～x3过程的图线是倾斜的直线，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 在0～x1的过程中，力F方向沿斜面向下 B. 在0～x1的过程中，物体的加速度逐渐增大 ‎ C. 在x1～x2的过程中，物体的动能逐渐增大 D. 在x2～x3的过程中，物体的重力势能逐渐增大 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)某实验小组同学利用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验．装置如图甲所示，在调整好仪器后，正确操作得到点迹清晰的纸带．‎ ‎(1) 关于该实验，下列说法正确的是________．‎ A. 打点时先释放纸带再接通电源 B. 应使重物的质量远小于小车的质量 C. 应消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响 D. 应调整滑轮高度使连接小车的细绳与长木板平行 ‎(2) 如图乙所示是某同学一次实验得到小车运动情况的纸带，他进行如下数据处理：在纸带上连续选取六个计时点A、B、C、D、E、F并测得A、C两点间的距离为x1，B、D两点间的距离为x2，已知打点计时器所用的交流电源的频率为f，则打点计时器在纸带上打下B点时小车运动的瞬时速度大小vB＝________；小车运动的加速度a＝________．‎ ‎(3) 如图丙、丁所示是两位同学用同一组实验数据，分别作出的小车运动vt图象，你认为作图正确的是________．‎ ‎11. (10分)某课外研究小组为了“探究电池电极间距对电动势E和内电阻r的影响”，以铜片、锌片和果汁制作的电池作为研究对象，选用实验器材如图甲所示．探究实验过程如下：‎ ‎(1) 请你用笔画线代替导线连接图甲电路．‎ ‎(2) 连好电路后闭合开关前，应进行的一步操作是__________________．‎ ‎(3) 实验中保持电池其他条件不变，依次增大铜片与锌片间的距离，分别测出实验数据．通过数据处理画出相应的果汁电池R图象，如图乙中a、b、c、d所示．由图象可知：随着电极间距的增大，电源电动势________，内阻________(均选填“增大”“减小”或“不变”)；曲线c对应的电源电动势E＝________V(保留两位有效数字). ‎ ‎12. [选修35](12分)‎ ‎(1) 在光电效应实验中，四束光①、②、③、④分别照射光电管，其光电流与电压的关系图线如图所示．下列说法正确的是________．‎ A. ①光的频率大于②光的频率 B. ①光的强度小于③光的强度 C. 图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流 D. ④光照射时产生的光电子最大初动能最大 ‎(2)‎ ‎ 1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用在β衰变中产生的中微子与水中H的核反应，间接地证实了几乎没有质量且不带电的中微子的存在．中微子与水中的H发生核反应，请完成方程式：中微子＋H→e＋________．上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，形成几乎静止的整体后，转变为两个γ光子，即e＋e→2γ，正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，其原因是：________________________________________________________________________.‎ ‎(3) 如图所示，A、B两物体质量分别为M和m，放置在光滑水平面上的一条直线上．A物体以初速度v0向右运动，与B物体发生完全非弹性碰撞，求A物体对B物体的冲量大小．‎ ‎【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) 下列关于实验及现象的说法正确的是________．‎ A. 液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性 B. 气体失去容器的约束就会散开，是因为分子间存在斥力 C. 若空气中水蒸汽的气压大，人感觉到空气湿度一定大 D. 由于液体表面层内的分子间距大于r0，从而形成表面张力 ‎(2) 一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300 J，气体在状态C时的温度TC＝300 K，则从A到B气体放出的热量是________J；气体在状态A时的温度为________K.‎ ‎(3) 如图所示，水平放置粗细均匀的玻璃管，管口用橡胶塞封住，一可自由移动的活塞将玻璃管内分隔为A、B两部分，两部分中均有理想气体．开始时活塞静止，A部分气体的体积是B部分气体体积的2.5倍，其压强均为P.现松动橡胶塞，使B中气体向外缓慢漏出，整个过程中气体温度保持不变．当A部分气体的体积变为原来的1.2倍时，再将橡胶塞塞紧，求B中剩余气体与漏气前B中气体的质量比．(不计活塞与管壁间的摩擦)‎ B. [选修34](12分)‎ ‎(1) 用红光、蓝光分别做双缝干涉实验，用黄光、紫光分别做单缝衍射实验，得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是________．‎ A. 红、黄、蓝、紫 B. 红、紫、蓝、黄 C. 蓝、紫、红、黄 D. 蓝、黄、红、紫 ‎(2) 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t1＝0.06 s时刻的波形图．已知在t＝0时刻，x＝1.5 m处的质点向y轴负方向运动．该波沿________方向传播；最小波速为________．‎ ‎(3) 如图所示，AOBC为放在空气中的某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝9 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触A点．用红光和紫光两种单色光组成的复色光沿圆弧半径射向圆心O，在AB界面上的入射角i＝45°，结果在MN上出现两个亮斑．已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1＝，n2＝.求屏上两个亮斑间的距离．‎ 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)如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑无限长金属导轨间距为L＝1 m，质量m＝1 kg，电阻r＝1 Ω的光滑导体棒垂直放在导轨上，导轨左端与阻值为R＝3 Ω的电阻相连，其余电阻不计．两导轨间有方向垂直导轨平面向下，磁感应强度为B＝2 T的匀强磁场．现给导体棒施加一水平向右的恒定拉力F，并测出速度随时间变化的图象如图乙所示．‎ ‎(1) 求导体棒运动过程中流过R电流的最大值；‎ ‎(2) 求t＝1.6 s时导体棒的加速度的大小；‎ ‎(3) 若导体棒在开始运动的1.6 s内位移为x＝8 m，求这段时间内电阻R上产生的热量大小．‎ ‎15. (16分)如图所示，固定在光滑地面上倾角为θ＝37°，质量为M＝3 kg的足够长斜面体，其上静止放置质量为m＝1 kg的小物块．如果给小物块一个沿斜面向下的初速度，它恰能沿斜面匀速下滑．‎ ‎(1) 将小物块从斜面底端以初速度v0＝6 m/s沿斜面向上运动，求在斜面上运动时间？‎ ‎(2) 斜面体解除固定并在右侧施加一水平向左的力F，要使其上的小物块不受摩擦力，求F多大？‎ ‎(3) 在(2)中，若斜面体从静止开始，力F作用时间t＝0.4 s后斜面体突然停止，求滑块再落到斜面上时的动能．‎ ‎16. (16分)如图甲所示，在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场， 一比荷为带正电的粒子 (重力不计)，以速度v0沿水平方向从金属极板正中间射入．粒子经电场偏转后恰能从极板的上边缘与水平方向成45°角射出，然后垂直于MN射入右上方足够大的区域，该区域内可适时加上垂直纸面的磁场，其变化规律如图乙所示(加磁场时为t＝0时刻)，磁场变化周期为T0，忽略磁场突变的影响．‎ ‎(1) 求两金属极板间的电压U大小；‎ ‎(2) 若粒子到达MN时加磁场，要使粒子射入磁场后不再从MN射出，求磁感应强度B0应满足的条件；‎ ‎(3) 若磁感应强度B0＝，粒子越过MN足够远的距离时加磁场，求运动轨迹所包围面积．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. B　2. A　3. C　4. D　5. C　6. BD　7. BC　8. AD　9. BC ‎10. (1) D(2分) ‎ ‎(2) x1f(2分)　(x2－x1)f2(2分)‎ ‎(3) 丙(2分)‎ ‎11. (1) 如图所示(2分)‎ ‎(2) 将电阻箱阻值调到最大(2分)‎ ‎(3) 不变(2分)　增大(2分)　0.94(0.93～0.95)(2分)‎ ‎12. (1) A(4分)‎ ‎(2) n(2分)‎ 只转变为一个光子违反动量守恒定律(一个光子动量不会为零)(2分)‎ ‎(3) 解：由动量守恒定律得Mv0＝(M＋m)v(2分)‎ 对B物体由动量定理得I＝mv－0(1分)‎ 计算得I＝v0(1分)‎ ‎13. A．(1) D(4分)‎ ‎(2) 1 200(2分)　1 200(2分)‎ ‎(3) 解：设A中气体体积为2.5V0，则B中气体体积为V0‎ 对于A中气体，由玻意耳定律得P·2.5V0＝P′·1.2×(2.5V0)(1分)‎ 则P′＝P(1分)‎ 对于B中气体，由玻意耳定律得PV0＝PVB(1分)‎ 则VB＝1.2V0　此时B中剩余气体体积V′B＝0.5V0‎ 则B中剩余气体与漏气前B中气体的质量比为5∶12(1分)‎ B. (1) B(4分)‎ ‎(2) －x(左)(2分)　5 m/s(2分)‎ ‎(3) 解：设红光和紫光的临界角分别为C1、C2‎ 对紫光：sin C2＝＝ C2＝45°， 入射角i＝45°，所以发生全反射；‎ 而对红光：sin C1＝＝>，则C1>45°，入射角i＝45°，所以红光发生折射和反射．故P1处为红色亮斑，P2处为红、紫混色亮斑(1分)‎ 左侧红光：n1＝，则sin r＝r＝60°(1分)‎ 由几何关系得tan r＝，则AP1＝3 cm(1分)‎ 右侧：AP2＝R＝9 cm 则两个亮斑间的距离P1P2＝AP1＋AP2＝(3＋9)cm(1分)‎ ‎14. (15分)解：(1) 从速度时间图象可以看出，导体棒做切割磁感线运动的最大速度为vm＝10 m/s(1分)‎ 由E＝BLv (1分)‎ I＝(1分)‎ 可得I＝＝5 A(2分)‎ ‎(2) 由牛顿第二定律可得 F－F安t＝ma(1分)‎ 当导体棒速度最大匀速运动时，导体棒合外力为零 所以F＝F安m＝BIL＝10 N(1分)‎ 当t＝1.6 s时，导体棒vt＝8 m/s(1分)‎ 此时F安t＝＝8 N(1分)‎ 解得a＝＝2 m/s2(1分)‎ ‎(3) 由能量守恒定律可知 Fx＝Q总＋mv(2分)‎ 解得Q总＝48 J(1分)‎ 因为回路电流相同，有＝(1分)‎ 解得QR＝36 J(1分)‎ ‎15. (16分)解：(1) 小滑块上滑时受摩擦力沿斜面向下，做匀减速运动，速度为零时静止在斜面上．‎ 由牛顿第二定律得mgsin θ＋f＝ma(2分)‎ 而依题意有f＝mgsin θ(1分)‎ 解得a＝2gsin θ＝12 m/s2(1分)‎ 由运动学公式得0＝v0－at(1分)‎ 解得t＝0.5 s(1分)‎ ‎(2) 小滑块和斜面体共同运动且不受摩擦力，对小滑块：只受重力和支持力作用 有mgtan θ＝ma(2分)‎ a＝gtan θ＝7.5 m/s2(1分)‎ 对整体：F＝(M＋m)a(1分)‎ 解得F＝30 N(1分)‎ ‎(3) 小滑块和斜面体共同运动t＝0.4 s时，速度为v＝at＝3 m/s(1分)‎ 斜面体突然停止，小物块向左平抛运动，设平抛时间为t0，‎ 落在斜面上时的动能为Ek，落点距抛出点距离为L ‎ 水平方向上：x＝Lcos θ＝v0t0(1分)‎ 竖直方向上：y＝Lsin θ＝gt(1分)‎ 由机械能守恒定律得Ek＝mv＋mgy(1分)‎ 滑块落在斜面上时的动能Ek＝ J＝14.625 J(1分)‎ ‎16. (16分)解：(1) 粒子在电场中做类平抛运动，从O点射出时速度v＝v0(1分)‎ q＝mv2－mv(2分)‎ 代入数据得U＝＝(1分)‎ 图1‎ ‎(2) 粒子垂直MN射入磁场后做匀速圆周运动，要使粒子不从MN间射出，其轨迹如图1所示．‎ 设粒子运动周期为T，由图可知，应有T>(2分)‎ 因为 T＝(1分)‎ 所以　B<(1分)‎ ‎(3) 粒子射入NM区域足够远后从t＝0时刻开始有磁场，分析可知粒子在磁场中的运动周期为 图2‎ T＝＝(2分)‎ 所以，粒子在T0时间内的轨迹是两个外切圆组成的“8”字形，如图2所示．‎ 设轨迹半径为r，则r＝(1分)‎ 解得r＝(2分)‎ 围成的面积为两个半径为r的圆(1分)‎ 面积为S＝2πr2＝(2分)‎