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  • 2021-05-25 发布

2020-2021学年江苏省高三全真模拟(最后一卷)物理试卷及答案解析

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高三年 级 第三次模 拟检测 物理试题 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.下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法正确的是 ( ) A.亚里士多德根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 B.牛顿通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量 C.安培通过实验研究,发现了电流的磁效应 D.法拉第通过实验研究,发现了电磁感应现象 2.如图所示, 一边长为 L 的同一材料同样粗细导线制成的正方形金属框 abcd 在竖直面 内下落, ab 边以速度 v 进入下方的磁感应强度为 B 的匀强磁场,则线框进入磁场时, ab 边两端的电势差 Uab为 ( ) A. BLv B. 1 4 BLv C. 3 4 BLv D. 1 4 BLv 3.在地面上以初速度 υ0 竖直向上抛出一小球,经过 2t0 时间小球落回抛出点, 其速率为 υ1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比, 则小球 在空中运动时速率 υ随时间 t 的变化规律可能是( ) A. B. C. D. 4.如图所示为一理想变压器, S 为单刀双掷开关, P 为滑动变阻器的滑动触头, U1 为 加在原线圈两端的电压, I1 为原线圈中的电流强度,则 ( ) A.保持 U1 及 P 的位置不变, S 由 a 改接到 b, I1 将减小 B.保持 U1 及 P 的位置不变, S 由 a 改接到 b, R 两端的电压变小 C.保持 U1 不变, S 接在 a 处,使 P 滑向 c 端, R 的电功率变大 D.保持 P 的位置不变, S 接在 a 处,使 U1 增大, I1 将增大 5.洛伦兹力演示仪是由励磁线圈 (也叫亥姆霍兹线圈) 、洛伦兹力管和电源控制部分组 成的.励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈, 它能够在两线圈之间产生匀 强磁场. 洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪, 能够连续发射出电子, 电子在玻璃 泡内运动时,可以显示出电子运动的径迹.其结构如图所示. 给励磁线圈通电,电子 枪垂直磁场方向向左发射电子, 恰好形成如 “结构示意图 ”所示的圆形径迹, 则下列说 法正确的是( ) A.励磁线圈中的电流方向是逆时针方向 B.若只增大加速电压,可以使电子流的圆形径迹的半径减小 C.若只增大线圈中的电流,可以使电子流的圆形径迹的半径减小 D.若已知加速电压 U,及两线圈间的磁感应强度 B,则可通过测量圆形径迹的直径 来估算电子的电荷量 二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.每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. 6.2013年1月27日,我国在境内再次成功地进行了陆基中段反导拦截技术试验 ,中段是指 弹道导弹在大气层外空间依靠惯性飞行的一段 .如图所示 ,一枚蓝军弹道导弹从地面上 A 点发射升空 ,目标是攻击红军基地 B 点 ,导弹升空后 ,红军反导预警系统立刻发现目 标 ,从C 点发射拦截导弹 ,并在弹道导弹飞行中段的最高点 D 将其击毁 .下列说法中正 确的是 ( ) A.图中 E 到 D 过程 ,弹道导弹机械能不断增大 B.图中 E 到 D 过程 ,弹道导弹的加速度不断减小 C.弹道导弹在大气层外运动轨迹是以地心为焦点的椭圆 D.弹道导弹飞行至 D 点时速度大于 7.9km/s 7.如图甲所示, 上表面粗糙的小车静止在光滑水平面上, 质量 m=1kg 的滑块以 v0=3m/s 的速度从左边滑上平板车, 忽略滑块的大小。 从滑块刚滑上平板车开始计时, 它们的 v-t 图象如图乙所示, 滑块在车上运动了 1 s,重力加速度 g=10m/s2 。下列说法正确的 是 ( ) A.滑块与平板车间的动摩擦因数为 0.1 B.平板车的质量为 1kg C.平板车的长度为 2.5m D.全过程中摩擦生热为 2.5J 8.某电场沿 x 轴上各点的电场强度大小变化如图所示;场强方向与 x 轴平行,规定沿 x 轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点 O 以一定的初速度沿 x 轴负方向运动,到达 x1 位置时速度第一次为零,到达 x2 位置时速度第二次为零,不计粒子的重力 .下列说 法正确的是 ( ) A.点电荷从 x1 运动到 x2 的过程中,速度先保持不变,然后均匀增大再均匀减小 B.点电荷从 O 沿 x 轴正方向运动到 x2 的过程中,加速度先均匀增大 再均匀减小 C.电势差 Uox1<Uox2 D.在整个运动过程中,点电荷在 x1、x2 位置的电势能最大 9.质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 A 点和 B 点,如图所示,当轻 杆绕轴以角速度 ω匀速转动时, 小球在水平面内做匀速圆周运动, a 绳与水平方向成 θ角, b 绳在水平方向伸直且长为 l,则下列说法正确的有 ( ) A.a 绳的拉力一定大于 b 绳的拉力 B.a 绳的拉力随角速度的增大而增大 C.若角速度 ω 2 > )tan/(lg ,b 绳将出现拉力 D.若 b 绳突然被剪断, a 绳的弹力大小可能不变 三、简答题 :本题分必做题(第 10、11 题)和选做题(第 12 题)两部分,共计 42 分。 请将解答填写在答题卡相应的位置 . 10.如图所示是 “探究做功与速度变化关系 ”的实验装置,已知重力加速度为 g,不计滑 轮摩擦阻力.实验步骤如下: a.将长木板倾斜放置,小车放在长木板上,通过细绳跨过定滑轮与砂桶相连,长 木板旁放置一个光电门. b.调整长木板倾角,使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑,测得砂和砂 桶的总质量为 m,挡光片宽度为 d,小车质量为 M. c.记录小车初始位置,测出小车在此位置时挡光片到光电门的距离 L,剪断细绳, 小车由静止开始加速运动,测得挡光片通过光电门的时间为 t . d.移动光电门的位置,重新测量 L, 让小车从步骤 c 中的初始位置由静止释放, 重新测得挡光片通过光电门的时间 t . e.重复 d 步骤,测得若干组 L 和 t . (1)如图所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度 d=▲cm; (2)小车加速下滑时所受合力 ▲(填 “大于 ”、“小于 ”或 “等 于 ”)砂和砂桶的重力;实 验时, ▲满足砂和砂桶的总质量 m 远小于小车质量 M(填 “需要 ”或 “不需要 ”); (3)根据实验数据,画出 2)1( t L 图象如图所示,则图象的斜率 k=▲(用题中字母表示); 11.一只小灯泡,额定功率为 0.75 W,额定电压值已模糊不清 .A 小组的同学想测定其 额定电压值,于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为 3 Ω,然后根据公式计算出该灯 泡的额定电压 U= PR=1.5 V.B 小组同学认为 A 小组测量方法有误,他们利用下面 可供选择的器材设计一个电路, 测量通过灯泡的电流和它两端的电压, 并根据测量数 据来绘制灯泡的 U-I 图线,进而找到灯泡的额定电压 . A.电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 kΩ) B.电流表 A1(量程 1 500 mA,内阻约 0.02 Ω) C.电流表 A2(量程 500 mA,内阻约 0.6 Ω) D.滑动变阻器 R1(0~10 Ω) E.滑动变阻器 R2(0~100 Ω) F.电源 E(电动势 4.0 V,内阻不计 ) G.开关 S 和导线若干 H.待测灯泡 L(额定功率 0.75 W,额定 电压未知 ) (1)在实验过程中, B 小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加,在下面所给的 虚线框中画出实验的电路原理图 .上述器材中,电流表选 ___▲____(选填 “A1”或 “A2 ”); 滑动变阻器选 ____▲____(选填 “R1”或 “R2”). (2)当电压达到 1.23 V 时,发现灯泡亮度很暗,当 达 到 2.70 V 时, 灯泡功率已超过额定功率, 便立即断开 开关,并将所测数据记录在下面表格中 .请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的 U -I 图线 . 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.70 I/mA 80 155 195 227 255 279 310 (3)由图象得出该灯泡的额定电压应为 __▲____ V;显然这一结果大于 1.5 V,究其原 因是 ____▲. 12. 【选做题】 A.(选修模块 3-3) (1)下列说法中正确的是 ▲ A.分子间距离增大,分子势能增大 B.空气绝对湿度越大人们感觉越潮湿 C.多晶体没有规则的几何外形,但有固定的熔点 D.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等 (2)如图所示, 一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B,再变化到状 态 C.已知状态 A 的温度为 300K.则气体在状态 B 的温度为 ▲K; 由状 态 A 变化到状态 B 的过程中,气体吸收的热量 ▲气体对外做的功(选填 “大于 ”、“小于 ”或 “等于 ”) (3)若一条鱼儿正在水下 10 m 处戏水, 吐出的一个体积为 1 cm3 的气泡 .气泡内的气体 视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为 p0 =1.0×105 Pa,g=10 m/s2,湖 水温度保持不变, 已知气泡到达湖面时气体的密度为 1.29 kg/m 3 ,平均摩尔质量为 0.29 kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=6.0×10 23 mol -1,求: ①气泡到达湖面时的体积; ②气泡内的空气的分子数(结果保留两位 ..有效数字) 。 B.(选修模块 3-4) (1)以下说法正确的是 ▲ A.光的偏振现象说明光是一种横波 B.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象 C.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 D.光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 (2)如图甲所示, 在一条张紧的绳子上挂几个摆。 当 a 摆振 动 的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各 摆也振动起来, 此时 b 摆的振动周期 ▲ (选填 “大于 ”、“等 于 ”或 “小于 ”)d 摆的周期。 图乙是 a 摆的振动图象, 重力加速 度为 g,则 a 的摆长为 ▲ 。 (3)如图所示,直角棱镜 ABC置于空气中, ∠ A=30°,AB 边长 为 2a。一束单色光从 D 点垂直于 BC边射入棱镜,在 AC边上的 E 点恰好发生一次全 反射后,从 AB 边中点 F处射出。已知真空中光速为 c。 求: ①棱镜的折射率 n; ②单色光通过棱镜的时间 t。 C.(选修模块 3-5) (1)下列说法正确的是 ▲ A.原子核在人工转变的过程中,一定放出能量 B.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 C. U238 92 衰变成 206 82 Pb 要经过 6 次 β衰变和 8 次 α衰变 D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 (2)用能量为 E0 的光子照射基态氢原子,刚好可使该原子中的电子成为自由电子,这 一能量 E0 称为氢原子的电离能 . 现用某一频率的光子从基态氢原子中击出一电子 (电 子质量为 m),该电子在远离核以后速度的大小为 v,其德布罗意波长为 ▲,该入射光 x 子的频率为 ▲.(普朗克常量为 h) (3)氚( H3 1 )是最简单的放射性原子核,夜光手表即是利用氚核衰变产生的 β射线 激发荧光物质发光.氚核发生 β衰变过程中除了产生 β粒子和新核外,还会放出不 带电且几乎没有静止质量的反中微子 e .在某次实验中测得一静止的氚核发生 β衰 变后,产生的反中微子和 β粒子的运动方向在一直线上,设反中微子的动量为 p1,β 粒子的动量为 p2.求: ①氚发生 β衰变的衰变方程; ②产生新核的动量. 四、计算题:本题共 3 小题,满分 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 . 13. 如图甲所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面 向下,磁感应强度沿 y 轴方向没有变化,沿 x 轴方向 B与 x 成反比,如图乙所示.顶 角 θ=45°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内, ON 与 x 轴重合, 一根与 ON 垂直 的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动, 导体棒在滑动过程中始终与导 轨接触.已知 t=0 时,导体棒位于顶点 O 处,导体棒的质量为 m=1 kg,回路接触 点总电阻恒为 R=0.5 Ω,其余电阻不计.回路电流 I 与时间 t 的关系如图丙所示,图 线是过原点的直线.求: (1)t =2 s 时回路的电动势 E; (2)0~2 s 时间内流过回路的电荷量 q 和导体棒的位移 s; (3)导体棒滑动过程中水平外力 F的瞬时功率 P(单位: W)与横坐标 x(单位: m) 的关系 式. 14.如图所示, 在粗糙水平台阶上静止放置一质量 m=0.5kg 的小物块, 它与水平台阶表 面的动摩擦因数 μ=0.5,且与台阶边缘 O 点的距离 s=5m.在台阶右侧固定了一个 1/4 圆弧挡板,圆弧半径 R=1m,圆弧的圆心也在 O 点。今以 O 点为原点建立平面 直角坐标系.现用 F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最 终水平抛出并击中挡板. (g 取 10m/s2 ) (1)若小物块恰能击中档板上的 P 点 (OP 与水平方向夹角为 37°,已知 sin37 0.6 , cos37 0.8),则其离开 O 点时的速度大小; (2)为使小物块击中档板,求拉力 F 作用的最短时间; (3)改变拉力 F 的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置.求击中挡板时小物块 动能的最小值. 15.北京正负电子对撞机是国际上唯一高亮度对撞机, 它主要由直线加速器、 电子分离 器、环形储存器和对撞测量区组成,其简化原理如图所示: MN 和 PQ 为足够长的水 平边界, 竖直边界 EF将整个区域分成左右两部分, Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里, 磁感应强度为 B,Ⅱ区域的磁场方向垂直纸面向外. 调节 Ⅱ 区域的磁感应强度的大小 可以使正负电子在测量区内不同位置进行对撞. 经加速和积累后的电子束以相同速率 分别从注入口 C 和 D 同时入射,入射方向平行 EF且垂直磁场.已知注入口 C、D 到 EF的距离均为 d,边界 MN 和 PQ 的间距为 8d,正、负电子的质量均为 m,所带电荷 量分别为 +e 和 -e . (1)试判断从注入口 C 入射的是哪一种电子?忽略电子进入加速器的初速度,电子经 加速器加速后速度为 v0,求直线加速器的加速电压 U; (2)若将 Ⅱ区域的磁感应强度大小调为 B,正负电子以 m deBv1 的速率同时射入,则 正负电子经多长时间相撞? ( 3 )若将 Ⅱ 区域的磁感应强度大小调为 3 B ,正负电子仍以 m deBv1 的 速 率 射 入 , 但 负 电 子 射 入 时 刻 滞 后 于 正 电 子 eB mt ,求正负电子相撞的位置坐标. 高三年级物理综合练习答案 一、单项选择题 1. D 2.C 3.A 4.D 5.C 二、多项选择题 6. BC 7. AB 8. BD 9. CD 三、简答题 10.(1)0.675 (2 分)(2)等于( 2 分) 不需要( 2 分) (3) mg Md 2 2 (2 分) 11.(1) (2 分) 2A ( 1 分) 1R (1 分) ( 2) ( 2 分) (3)2.5(2.4~2.6 均可 ) (2 分) 灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大) (2 分) 12.A. (选修模块 3- 3 ) ( 1)CD (4 分) ( 2)1200 (2 分)大于( 2 分) ( 3)解: ① PaghPP 5 01 102 2211 VPVP 3 12 22 cmVV (2 分) ② 182 103.5ANM Vn (2分) 12.B. (选修模块 3- 4 ) (1)A ( 4 分) (2)等于( 2 分) 2 2 0gt (2 分) (3) ①C=600 3 3 2 sin 1 C n (2 分) ② aaaxx DEEF 2 3 2 1 c a c a t 3 2 3 2 3 (2 分) 12.C. (选修模块 3- 5 ) (1) BCD (4 分) (2) mv h (2 分) h Emv 2 2 0 2 (2 分) (3)① HeeH 3 2 0 1 3 1 (2 分) ② PPP 210 )( 21 PPP (2 分) 四、计算题 13. (1)t=2s I=4A (2 分) E=2V (2 分) (2) vxBE (1 分) t R EI 2 ( 1 分) 2/1 sm t va CtIq 4 (2 分) matSx 2 2 1 2 (2 分) (3) vFP (1 分) ma R vxBF 22 ( 1 分) 1 5.0 222 xma R vxBF (1 分) axv 22 (1 分) xxxxvFP 2421 5.0 2 (1 分) 14.解析: (1)小物块从O到P,做平抛运动 水平方向: 0cos37R v t (2 分) 数值方向: 2 2 137sinR gt (2 分) 解得: smv /3 3 4 0 (1 分) (2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到 O 点 由动能定理得: 0F kEmgSx (2 分) 解得: x=2.5m(1 分) 由牛顿第二定律得: mamgF ( 2 分) 解得: 2/5 sma 由运动学公式得: 2 2 1 atx 解得: t=1s (1 分) (3)设小物块击中挡板的任意点坐标为( x,y)则 tvx 0 2 2 1 gty (2 分) 由机械能守恒得: mgymvE k 2 02 1 又 222 Ryx 化简得: 4 3 4 2 mgy y mgREk (2 分) 由数学方法得 JEk 3 2 5 min (2 分) 15.解:(1)从 C入射的为正电子 ( 1 分) 由动能定理 2 02 1 mveU ( 2 分) 解得: e mvU 2 2 0 (1 分) (2)电子射入后的轨迹如图甲所示 电 子 在 Ⅰ 、 Ⅱ 区 域 中 运 动 时 半 径 相 同 , 设 为 r, 由 r vmeBv 2 1 1 解 得 : dr (2 分) 2 mT eB ( 2 分) 对撞时间: eB mTt 2 (2 分) (3)电子射入后的轨迹如图乙所示 电 子 在 Ⅰ 区 域 中 运 动 时 半 径 dr1 , eB mT 2 1 电 子 在 Ⅱ 区 域 中 运 动 时 半 径 dr 32 , eB mT 6 2 ( 2 分) 6 2T eB mt (2 分) 由几何关系 30 , drx 2 33cos2 , drdy 2 5sin4 2 正负电子相撞的位置坐标为( d 2 33 , d 2 5 )(2 分)

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