【物理】云南省昆明市2020届高三下学期“三诊一模”高考模拟（解析版） 16页

云南省昆明市2020届高三下学期“三诊一模”‎ 高考模拟 一、选择题:本大题共8小题，每小题6分。在每题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求；5～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。‎ ‎1.“人工肺ecomo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症重要设备。呼吸机接在电压随时间变化的规律为u=220sin100πt（V）的交流电源上，正常工作时电流为‎5A，则（　　）‎ A. 该交流电的频率为100Hz B. 该交流电每秒内电流方向变化50次 C. 该呼吸机正常工作时电流的峰值为‎5A D. 该呼吸机正常工作时，1h消耗的电能为1.1度 ‎【答案】D ‎【详解】A．因为，则该交流电的频率为 选项A错误；‎ B．交流电每周期方向变化2次，则该交流电每秒内电流方向变化100次，选项B错误；‎ C．该呼吸机正常工作时电流的峰值为5A，选项C错误；‎ D．该呼吸机正常工作时，1h消耗电能为 选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.一带电粒子从电场中的a点运动到b点，其电势能减小，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该粒子动能一定增大 B. 电场力对该粒子一定做正功 C. a点的电势一定高于b点的电势 D. a点场强的大小一定大于b点场强的大小 ‎【答案】B ‎【详解】‎ AB．粒子电势能减小，只能说明电场力做正功，因不知除电场力外是否受其它力作用，无法确定合力做正功还是负功，所以无法判断该粒子动能增大还是减小，故A错误，B正确；‎ C．如果粒子带正电，电势能减小，说明a点的电势高于b点的电势，如果粒子带负电，则a点的电势低于b点的电势，由题意无法确定粒子带何种电荷，故无法确定两点电势高低，故C错误；‎ D．因不知a点、b点电场力的大小，无法确定两点电场强度的大小，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.篮球和滑板车是深受青少年喜爱的两项体育活动。某同学抱着一篮球站在滑板车上一起以速度v0沿光滑水平地面运动，某一时刻该同学将篮球抛出，抛出瞬间篮球相对于地面的速度大小为v0，方向与抛出前滑板车的运动方向相反，已知篮球的质量为m，该同学和滑板车质量之和为M。则抛出篮球后瞬间该同学和滑板车的速度大小为（　　）‎ A. v0 B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【详解】以滑板车的运动方向为正方向，则由动量守恒定律 解得 故选C。‎ ‎4.我国预计于2020年至2025年间建造载人空间站，简称天宫空间站。科学家设想可以在拉格朗日点L1建立一个空间站。如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起同步绕地球运动。假设空间站和月球绕地球运动的轨道半径、公转周期、向心加速度大小分别用r、T1、a1和r2、T2、a2表示，则下列说法正确的是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. 空间站绕地球运动的角速度大于同步卫星绕地球运动的角速度 D. 空间站绕地球运动的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度 ‎【答案】D ‎【详解】AB．由题意可知，处在L1点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起同步绕地球运动，可知T1= T2，根据可知 选项AB错误；‎ C．根据可知地球同步卫星角速度大于月球绕地球运动的角速度，而空间站绕地球运动的角速度等于月球绕地球运动的角速度，则空间站绕地球运动的角速度小于同步卫星绕地球运动的角速度，选项C错误；‎ D．空间站与月球以相同的角速度绕地球运动，根据向心加速度an=ω2r，由于空间站的轨道半径小于月球轨道半径，所以空间站绕地球运动的向心加速度小于月球绕地球运动的加速度；根据，得月球绕地球运动的加速度小于地球表面的重力加速度，则空间站绕地球运动的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示为甲、乙两物体在x轴上沿直线运动的位置随时间变化的图象，甲的图象为直线，乙的图象为曲线，两图线相切于点（1，5）。以下说法正确的是（　　）‎ A. 0～1s内，乙物体做减速直线运动 B. 0～1s内，甲、乙两物体的平均速度相等 C. 0～2s内，甲、乙两物体能相遇两次 D. 时刻，甲、乙两物体相遇，且速度大小均为‎3m/s ‎【答案】AD ‎【详解】A．根据图象的斜率等于速度可知，0～1s内，乙物体做减速直线运动，故A正确；‎ B．根据位移等于纵坐标的变化量，则知0～1s内，甲物体的位移小于乙物体的位移，所以甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度，故B错误；‎ C．交点表示相遇，根据图象可知，0～2s内，甲、乙两物体能相遇一次，故C错误；‎ D．交点表示相遇，根据图象可知，时刻，甲、乙两物体相遇；据图象的斜率等于速度可知甲、乙两物体的速度大小均为 故D正确；‎ 故选AD。‎ ‎6.翻斗车是一种料斗可倾翻的车辆。如图所示，一辆翻斗车停在水平公路上，正在借助液压缸缓慢推动料斗卸货，从料斗右端开始上升到货物刚要下滑记为过程I，货物开始下滑到料斗达到最大倾角记为过程Ⅱ（货物没有离开车厢），则（　　）‎ A. 在过程I中，料斗对货物的摩擦力变小 B. 在过程Ⅱ中，料斗对货物的摩擦力变小 C. 在过程I中，地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左 D. 在过程Ⅱ中，地面对翻斗车的摩擦力方向水平向左 ‎【答案】BD ‎【详解】A．在过程I中，货物处于平衡状态，则有：mgsinθ=f，θ增大时，f逐渐增大；选项A错误；‎ B．在过程Ⅱ中，货物下滑，摩擦力f′=μmgcosθ，则当θ增大时，f减小，选项B正确；‎ C．在过程I中，对货物和翻斗车的整体处于平衡状态，则地面对翻斗车水平方向作用力为零，即地面对翻斗车的摩擦力为零，选项C错误；‎ D．在过程Ⅱ中，货物加速下滑时，货物有向左的加速度分量，对整体分析知地面对翻斗车的摩擦力向左，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎7.如图所示，a、b间接输出电压恒为2V的电源，用频率为ν的单色光照射光电管的金属板K，已知该金属的逸出功为3.5eV，普朗克常量用h表示，下列情形中能使电流表G指针偏转的是（　　）‎ A. 照射光子的能量=3eV，a接电源正极 B. 照射光子的能量=4eV，a接电源正极 C. 照射光子的能量=5eV，a接电源负极 D. 照射光子的能量=6eV，a接电源负极 ‎【答案】BD ‎【详解】A．照射光子的能量=3eV，小于金属的逸出功，则不能发生光电效应，即电流表G指针不会偏转，选项A错误；‎ B．a接电源正极，所加电压为正向电压；照射光子的能量=4eV，大于金属的逸出功，则能发生光电效应，则电流表G指针会偏转，选项B正确； ‎ C．照射光子的能量=5eV，大于金属的逸出功，则能发生光电效应，光电子的最大初动能为Ekm=(5-3.5)eV=1.5eV；而a接电源负极，为反向电压UC=2V，则因为 ‎，则光电子不能到达A板，则电流表G指针不会偏转，选项C错误；‎ D．照射光子的能量=6eV，大于金属的逸出功，则能发生光电效应，光电子的最大初动能为Ekm=(6-3.5)eV=2.5eV；而a接电源负极，为反向电压UC=2V，则因为，则光电子能到达A板，则电流表G指针会偏转，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，绝缘材料做成的轨道ACDE固定于竖直平面内，AC段水平，CDE段为半径R=‎0.4m的半圆轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T，方向与轨道平面垂直。有一个质量为m=1.0×10‎-4kg，带电量为q=+1.5×10‎-3C，可视为质点的小滑块，以v0=‎5m/s的初速度从C点开始进入半圆轨道，小滑块恰好能通过E点水平飞出，一段时间后小滑块通过与E点等高的F点（图中未标出）。若运动过程中小滑块带电量不变，取重力加速度为g=‎10m/s2。下列说法正确的是（　　）‎ A. 小滑块通过E、F两点时的速度大小相等 B. 小滑块通过E点时的速度大小为‎2m/s C. 从C到E小滑块克服摩擦力做的功为4.0×10-4J D. 从C到D小滑块损失的机械能小于2.0×10-4J ‎【答案】AC ‎【详解】A．小滑块从E点到等高的F点，重力做功为零，洛伦兹力不做功，则由能量关系可知，通过E、F两点时的动能相同，即速度大小相等，选项A正确；‎ B．小滑块恰好能通过E点水平飞出 则vE=‎1m/s 选项B错误；‎ C．从C到E小滑块克服摩擦力做的功为 解得 Wf=4.0×10-4J 选项C正确；‎ D．从C到D小滑块的速度大于从D到E的速度，可知从C到D滑块对轨道的压力大于从D到E对轨道的压力，则从C到D滑块受到的摩擦力大于从D到E受到的摩擦力，则从C到D损失的机械能大于2.0×10-4J，选项D错误。‎ 故选AC。‎ 三、非选择题:共62分。第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题 ‎9.某同学用如图甲所示装置做验证“保持合外力不变，加速度与质量成反比”的实验。部分实验步骤如下：‎ ‎（1）将放在水平桌面上的气垫导轨左端垫高，力传感器固定在气垫导轨的上端，光电门固定在气垫导轨的下端；‎ ‎（2）将挡光片安装在滑块上，用天平测出滑块质量，用游标卡尺测量挡光片宽度d如图乙所示，则d=________mm；‎ ‎（3）将滑块放在气垫导轨上，力传感器的挂钩与滑块连接，读出传感器示数F，用米尺测量挡光片中心到光电门中心的距离L。‎ ‎（4）解开挂钩，让滑块由静止开始运动，当滑块上的挡光片经过光电门时，光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间为△t，则滑块的加速度大小a=________（用L、d、△t表示）；‎ ‎（5）改变滑块负重，测出滑块质量M，再将力传感器的挂钩与滑块连接，调整气垫导轨的倾斜角度，使力传感器的示数仍为F ‎，解开挂钩，让滑块由静止开始运动，测得挡光片挡光时间，得到加速度a。多次重复实验，得到多组加速度a和质量M的数据，作图像，验证加速度与质量的关系。‎ ‎（6）有同学提出本实验不必计算出加速度大小，可通过作下列________，该图像是通过坐标原点的一条直线，即可验证“合外力一定，加速度与质量成反比”。‎ A．△t-M2图像 B．△t-M图像 C．△t-图像 D．△t-图像 ‎【答案】(2). 6.40 (4). (6). C ‎【详解】（1）[1] 挡光片宽度d ‎。‎ ‎（2）[2] 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v等于挡光片通过光电门经过中间时刻的瞬时速度，滑块上的挡光片经过光电门的速度 根据运动学公式 ‎ 得 ‎ ‎。‎ ‎（3）[3]ABCD．因为 ‎ 若牛顿第二定律成立 当F一定时，挡光片中心到光电门中心的距离L，挡光片宽度d都是定值，则 与的图像是过原点的成一条倾斜直线， 与成正比成立，即可验证“合外力一定，加速度与质量成反比”成立，ABD错误C正确。‎ 故选C。‎ ‎10.为测量某电子元件的电阻，实验室提供了如下器材。‎ 待测电阻Rx（阻值约为8Ω）‎ 电流表A1（量程0‎-06A，内阻r1=1Ω）‎ 电流表A2（量程0‎-3.0A，内阻r2约为0.5Ω）‎ 滑动变阻器R1（0-5Ω）‎ 滑动变阻器R2（0～1kΩ）‎ 定值电阻R3=39Ω 学生电源（输出电压为24V）‎ 开关S，导线若干 ‎（1）某同学设计了测量Rx的一种实验电路，为了较准确的测量待测电阻的阻值，请用笔画线完成实物图的连线；‎ ‎（2）为了较准确的测量待测电阻的阻值，X处的电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（用题目中相关物理量的符号表示）；‎ ‎（3）若实验中测得电流表X示数为I1，电流表Y示数为I2，则待测电阻Rx=________（用题目中相关物理量的符号表示）‎ ‎【答案】(1). (2). A1 R1 (3). ‎ ‎【详解】（1）[1]．滑动变阻器应该采用分压电路，电路连接如图；‎ ‎（2）[2][3]．为了较准确的测量待测电阻的阻值，X处的电流表应选用内阻已知的电流表A1，滑动变阻器要接成分压电路，则为了方便调节，则应选用阻值较小的R1；‎ ‎（3）[4]．由电路的结构可得 解得 ‎11.一跳伞运动员及其装备总质量为m，t=0时刻，运动员从离地h=‎500m停在空中的直升机上由静止开始下落，t=4s时刻开启降落伞，t=14s时刻再次调整降落伞，下落过程中运动员及其装备所受阻力f的大小随时间t变化的情况可简化为下图所示的图象，取重力加速度g=‎10m/s2。求运动员下落的总时间。‎ ‎【答案】147s ‎【详解】设竖直向下为正方向，0～4s运动员做匀加速直线运动，由牛顿第二定律 ‎①‎ 由运动学公式 ‎②‎ ‎③‎ ‎4s～14s运动员做匀减速直线运动 由牛顿第二定律 ‎④‎ 由运动学公式 ‎⑤‎ ‎⑥‎ 最后阶段运动员匀速运动，运动距离 ‎⑦‎ 匀速运动时间 ‎⑧‎ 求得总时间 ‎12.如图甲所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨PQF、MNE相距L=‎0.8m，轨道的PQ和MN段为圆弧轨道，分别与固定在水平面上的QF段和NE段平滑连接，轨道右端足够长。金属杆ab和cd锁定在图示位置，此时杆ab距离水平轨道的竖直高度为h=‎0.8m，杆cd到圆弧轨道末端的距离为x=‎2.5m，杆ab和cd与两金属导轨垂直且接触良好，已知杆ab、cd的质量均为m=‎0.4kg、电阻均为R=0.4Ω，金属导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，取重力加速度g=‎10m/s2。‎ ‎（1）求0～2s内通过杆ab感应电流的大小和方向；‎ ‎（2）t=2s时刻自由释放杆ab，保持杆cd处于锁定状态，待杆ab进入磁场运动x1=lm时，立即解除杆cd锁定，求t=2s后杆cd中产生的焦耳热。‎ ‎【答案】（1）I=‎1.25A，方向由a指向b；（2）Qcd=1.4J ‎【详解】（1）0～2s内由法拉第电磁感应定律 ‎ ①‎ ‎ ②‎ S=Lx ③‎ 据图象可得 ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ 解得 I=‎1.25A ⑥‎ 感应电流方向由a指向b；‎ ‎（2）杆ab下滑过程 ‎ ⑦‎ 解得 v0=‎4m/s ⑧‎ 杆ab进入磁场后，设其速度为v时，取一段极短时间Δt，有 ‎-F△t=m△v ⑨‎ 即 ‎ ⑩‎ 解除杆cd锁定时，设杆ab速度为v1，杆ab进入磁场后到解除杆cd锁定时，有 ‎ ⑪‎ 解得v1=‎2m/s ⑫‎ 解除杆cd锁定后，杆ab和杆cd组成的系统动量守恒，可得 ‎ ⑬‎ 解得 v2=‎1m/s 从杆ab进磁场到最终共速，据能量关系可得 ‎ ⑭‎ 解得 Qcd=1.4J ⑮‎ ‎（二）选考题:共15分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则毎科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理—选修3-3】‎ ‎13.下列说法正确的是（　　）‎ A. 气体总是充满整个容器，这是分子间存在斥力宏观表现 B. “油膜法”估测分子大小实验中，需将纯油酸直接滴入浅盘的水面上 C. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D. 若铜的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为NA，则‎1m3‎的铜所含原子数为 E. 由于液体表面层内分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间的相互作用表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 ‎【答案】CDE ‎【详解】A．气体总是很容易充满整个容器，这是分子处于永不停息的无规则运动并忽略分子间的作用力的结果的原因，A错误；‎ B．“油膜法”估测分子大小实验中，要先撒上痱子粉，将纯油酸滴入痱子粉上，B错误；‎ C．不可能从单一热源吸收热使之完全变为功而不引起其它变化，如果引起其它变化，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，C正确；‎ D．‎1m3‎铜所含的原子数是 D正确；‎ E．液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子力表现为引力的结果，液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势，E正确。‎ 故选CDE。‎ ‎14.如图所示，一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，两端平齐。初始时，右管中封闭气柱长度=‎50cm，两管中水银柱液面高度差h=‎‎25cm ‎。若气体可视为理想气体，玻璃管的横截面积处处相同，玻璃管气密性良好，大气压强p0=75cmHg。现沿左管内壁缓慢注入水银，当左侧液面与管口相平时，气体温度始终保持不变，求：‎ ‎（1）右管中气柱的长度；‎ ‎（2）所加水银柱的长度。‎ ‎【答案】（1）‎25cm；（2）‎‎100cm ‎【详解】（1）设玻璃管横截面积S，液面升至管口时，右管中气柱长为，以右管中气体为研究对象，初状态压强 p1=p0-h=(75-25)cmHg=50cmHg 末状态压强 p2=（75+）cmHg 气体发生等温变化，由玻意耳定律:‎ 解得=‎‎25cm ‎（2）加入水银柱长度 解得=‎‎100cm ‎【物理—选修3-4】‎ ‎15.下列说法正确的是（　　）‎ A. 驱动力的频率越高，受迫振动的振幅越大 B. 在地球上接收到来自遥远星球的光波波长变长，可判断该星球正在远离地球 C. 激光测距是应用了激光平行度好的特点 D. 变化的磁场一定产生变化的电场 E. 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度均相同 ‎【答案】BCE ‎【详解】A．驱动力的频率越接近物体的固有频率，受迫振动的振幅越大，选项A错误；‎ B．根据多普勒效应，在地球上接收到来自遥远星球的光波波长变长，频率变小，则可判断该星球正在远离地球，选项B正确；‎ C．激光测距是应用了激光平行度好的特点，选项C正确；‎ D．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项D错误；‎ E．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中光的传播速度均相同，选项E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎16.如图甲为一透明装饰品示意图，当被光照射时，能够从正面反射出大量的光线，其截面图如图乙所示，虚线为其对称轴，∠AOB可以根据需要打磨成不同大小，现有细光束从图示位置垂直于MN射入饰品内。当时，光线恰好不从AO中射出。‎ ‎(1)求饰品材料的折射率；‎ ‎(2)若，试判断光线第一次射到BO边时是否发生全发射，并说明理由。‎ ‎【答案】(1)n=2；(2)恰好发生全反射，理由见解析 ‎【详解】(1)当时，光线恰好不从AO中射出，发生全反射，如图所示 由几何关系得 其中 联立解得 ‎(2)若，在AO界面的入射角为 所以在AO界面发生全反射，由反射定律得 由几何关系得 因为光线在BO界面上的入射角，所以光线第一次射到BO边时恰好发生全反射