吉林省梅河口市第五中学2020届高三下学期模拟考试物理试题 14页

梅河口五中高三下学期模拟考试 物理 ‎1、中国科学家吴宜灿获得 2018 年欧洲聚变核能创新奖，获奖理由：开发了一种新的基于 CAD 的粒子传输软件，用于核设计和辐射安全计算。下列关于聚变的说法中，正确的是 ‎（ ） A．同样质量的物质裂变时释放的能量比同样质量的物质聚变时释放的能量大很多 B．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加 C．核反应堆产生的能量来自轻核聚变 D．聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大 ‎2、如图所示，水平金属板 A、B 分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将 B 板 右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）‎ A.仍然保持静止 B.竖直向下运动 C.向左下方运动 D.向右下方运动 ‎3、静电场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理 的类比和猜想，判断以下说法中正确的是（ ） A.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，并测定了元电荷的电荷 量 B.电场的概念是法拉第建立的，并引出电场线来描述电场 C.如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的 分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布 D . 重力场与静电场相类比，重力场的“场强”等于重力加速度，其“场强”大小的决定式 为 g = G m ‎4、质量为 M 的均匀木块静止在光滑的水平面上,木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步 枪和子弹的射击手。子弹质量为 m,首先左侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的深度为 d1 , 子弹与木块相对静止后,右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的深度为 d2 ,如图所示,设子弹 均未射穿木块,且两子弹与木块之间的作用力大小相等。当两颗子弹均相对木块静止时,两子 弹射入的深度之比 d1 为( )‎ d2‎ A. M m ‎B. M ‎2m‎ + M ‎C. M m + M ‎D. ‎‎2M m + M ‎5、如图所示，均匀带正电圆环带电荷量为 Q，半径为 R，圆心为 O，A、B、C 为垂直于圆 环平面的中心轴上的三个点，且 BC=2AO=20B=2R，当在 C 处放置一点电荷时（不影响圆 环的电荷分布情况，整个装置位于真空中），B 点的电场强度恰好为零，则由此可得 A 点 的电场强度大小为（ ）‎ A. 2kQ ‎4R2‎ ‎‎ B. 5 2kQ ‎16R2‎ ‎‎ C. 3 2kQ ‎16R2‎ ‎‎ D. 2kQ ‎2R2‎ ‎6、如图所示，在水平桌面上放置一周长为 L，质量为 m 的近超导体（导体仍有微小电阻） 圆环，圆环的截面面积为 S，电阻率为ρ．一磁铁在外力作用下，从圆环正上方缓慢下移至 离桌面高 H 处撤去外力，磁铁恰好受力平衡，此时圆环中的感应电流大小为 I，其所在处磁 场的磁感应强度大小为 B，方向与水平方向成θ角，经过一段时间后，磁铁会缓慢下移至离 桌面高为 h 的位置处再次平衡，下移过程圆环中的电流可认为保持不变，则（ ） A．超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向 B．磁铁在 H 处受力平衡时，桌面对超导圆环的支持力为 mg+BILcosθ C．磁铁下移过程，超导圆环产生热量为 BILcosθ（H﹣h）‎ D．磁铁下移过程，通过超导圆环的电荷量为 BS (H - h)‎ r ‎7、如图 1，一物块静止在光滑水平面上，t＝0 时在水平力 F 的作用下开始运动，F 随时间 t 按正弦规律变化如图 2 所示，则（ ）‎ A．在 0～1.5s 时间内，第 1s 末质点的动量最大 B．第 2s 末，质点回到出发点 C．在 0～1s 时间内，F 的功率先增大后减小 D．在 0.5～1.5s 时间内，F 的冲量为 0‎ ‎8、如图所示,曲线 I 是一颗绕地球做圆周运动卫星轨道的示意图,其半径为 R,曲线 II 是一颗 绕地球做椭圆运动卫星轨道的示意图,O 点为地球球心,AB 为椭圆的长轴,两轨道和地心都在 同一平面内,己知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为 G,地球质量为 M,下列 说法正确的是( )‎ A. 椭圆轨道的长轴长度为 2R B. 卫星在 I 轨道的速率为 v0 ,卫星在 II 轨道 B 点的速率为 vB ,则 v0 > vB .‎ C. 卫星在 I 轨道的加速度大小为 a0 ,卫星在 II 轨道 A 点加速度大小为 aA ,则 a0 < aA .‎ D. 若 OA=0.5R,则卫星在 B 点的速率 vB > ‎‎‎2GM ‎3R ‎9、某同学用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律，使质量为 m＝‎1.00 kg 的重物自由下落， 打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图乙所示，O 为第 一个点，A、B、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，当地的重力加速度为 g＝‎9.80m / s2 ，那么：‎ ‎（1）从 O 点到 B 点，重物重力势能的减少量 DE p ＝ J，动能增加量 DEk ＝ J。‎ ‎(结果均保留三位有效数字)‎ ‎（2）若测出纸带上所有各点到 O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 v 及重物下落的 v2‎ 高度 h，则以 ‎2‎ ‎‎ 为纵轴，以 h 为横轴画出的图像是图中的 。‎ ‎10、某物理兴趣小组的同学现在要测定由两节新干电池组成电池组的电动势和内阻的大小，‎ 该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图 1 所示的原理图，其中定值电阻 R1=1.0 Ω、‎ R0=2.0 Ω，毫安表的量程范围为 0~150 mA、内阻大小为 rmA=4 Ω。试完成下列问题：‎ ‎（1）请根据原理图将图 2 所示的实物图连接好；‎ ‎（2）实验中电压表所选的量程为 0~3 V，某次测量中电压表的读数如图 3 所示，则此次实 验中电压表的读数为 U= V；‎ ‎（3）他们已经将实验中所测得的实验数据描点，并作出了 U–I 图象，如图 4 所示。则电池 组的电动势为 E= V，内阻为 r= Ω。（保留 3 位有效数字）‎ ‎11、如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡滑道的高处 A 点 由静止开始滑下，滑到斜坡滑道底端 B 点后，沿水平滑道再滑行一段距离到 C 点停下来。 若人和滑板的总质量 m＝‎60.0 kg， A、B 两点间的距离 L1＝‎16.0m。滑板与斜坡滑道和水平 滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡滑道的倾角θ＝37°。已知 sin37°＝0.6 ， cos37°＝0.8 ， 重力加速度 g 取‎10m / s2 。斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力 忽略不计。求：‎ ‎（1）BC 之间的距离 L2 ；‎ ‎（2）该人从 A 到 C 运动的总时间 t。‎ ‎12、在光滑的水平面上，有一质量 M＝‎4kg 的平板车，其右端固定一轻挡板，挡板上固定一 根轻质弹簧，在平板车左端 P 处有一可视为质点的小滑块，其质量 m＝‎2kg。平板车表面上 Q 处的左侧粗糙，右侧光滑，且 PQ 间的距离 L＝‎2m，如图所示。某时刻平板车以初速度 v1＝‎1m / s 向左运动，同时小滑块以初速度 v2＝‎5m / s 向右运动。一段时间后，小滑块与平板 车达到相对静止，此时小滑块与 Q 点相距 ‎1 L 。不计空气阻力，重力加速度 g 取‎10m / s2 。‎ ‎4‎ 求：‎ ‎（1）小滑块与平板车相对静止时的速度；‎ ‎（2）小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数μ。‎ ‎13、[物理选修 3-3]‎ ‎1.关于扩散现象，下来说法正确的是 ‎ A.度越高，扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 ‎2. 喷雾器内有 ‎10L 水，上部封闭有 Iatm 的空气 ‎2L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内 再充入 1atm 的空气 ‎3L（没外界环境温度﹣定，空气可看作理想气体）。‎ ‎①当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原 因。‎ ‎②打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简 要说明理由。‎ ‎14、[物理选修 3-4]‎ ‎1.下列说法正确的是 ‎ A.做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同 B.做简谐运动的质点，经过四分之一周期，所通过的路程一定是一倍振幅 C.根据麦克斯电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 D．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距离将变大 E．声 波从空气传入水中时频率不变，波长变长 ‎2.如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜 ABC，∠ A＝30°，D 点是 AC 边的中点， A、D 间距为 L．一条光线从 D 点沿平行于 AB 方向射入棱镜，光线垂直 BC 从 F 点（图 中未画出）射出．求：‎ ‎①玻璃的折射率 n；‎ ‎②若光在真空中的速度为 c，光线从 D 点到 F 点经过的时间 t．‎ ‎1 答案及解析：‎ 答案：D 解析：A、根据聚变与裂变的特点可知，同样质量的物质裂变时释放的能量比同样质量的物 质聚变时释放的能量大很多。故 A 错误； B、裂变过程有质量亏损，聚变过程质量也亏损。故 B 错误； C、核反应堆产生的能量来自重核裂变。故 C 错误； D、在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大， 故 D 正确。故选：D。‎ ‎2 答案及解析： 答案：D 解析：由 于 水 平 金 属 板 分 别 与 电 源 两 极 相 连 ，两 极 板 之 间 的 电 势 差不变，将 B 板 右端向下移动一小段距离，极板之间的电场强度将减小，油滴所受电场力减小，且电场力方 向斜向右上方，则油滴所受的合外力斜向右下方，所以该油滴向右下方运动，选项 D 正确。‎ ‎3 答案及解析： 答案：B 解析：A. 库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，而密立根测定了元电荷的电 荷量，故 A 错误；‎ B. 电场和磁场的概念是法拉第建立的；故 B 正确；‎ C. 如果把地球抽象为一个孤质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分 布，重力场的方向指向地球，类似于真空中一个孤立的负电荷所产生的静电场的电场线分布， 故 C 错误；‎ D. 重力场与静电场相类比,重力场的“场强”相等于重力加速度,其“场强”大小的定义式为 g = G ，故 D 错误。‎ m 故选：B。‎ ‎4 答案及解析： 答案：B 解析：设向右为正方向；子弹射入木块前的速度大小为 v，子弹的质量为 m，子弹受到的阻 力大小为 f。‎ 当两颗子弹均相对于木块静止时，由动量守恒得 mv−mv=(‎2m+M)v′,得 v′=0，‎ 即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止。 先对左侧射入木块的子弹和木块组成的系统研究，则有 mv = ( M + m) v1‎ 由能量守恒得： fd ‎= 1 mv2 - ‎1 ( M + m ) v2 ①‎ ‎1 2 2 1‎ 再对两颗子弹和木块系统为研究，得 ‎1 ( ) 2 1 2‎ fd2 = ‎2‎ ‎M + m v1 + mv ②‎ ‎2‎ 联立解得,‎ ‎d‎1 ‎ = M ‎‎ ‎.故 B 正确，ACD 错误。‎ 故选：B。‎ ‎d2 ‎2m + M ‎5 答案及解析：‎ 答案：B 解析：在带电圆环上取一长为 Dl 的微小段圆弧，则其所带电荷量为 Dq = QDl ，则 Dq 在 B ‎2πR 点产生的电场强度为： E1‎ ‎= k Dq ‎( 2R)2‎ ‎‎ ‎，如图所示：‎ 由对称性可知，带电圆环在 B 处产生的电场强度是水平向右的（竖直分量相抵消），大小 为： E = 2πR × E × cos 45° ，联立得 E = B Dl 1 B ‎2kQ ‎4R2‎ ‎，再由对称性知，圆环在 A 点处产生的电场 强度方向水平向左，大小也为 ‎2kQ ，又因在 C 处放置一点电荷时，B 点的电场强度恰好为 ‎4R2‎ 零，即点电荷在 B 点产生的电场强度水平向左，大小为 ‎2kQ ，由点电荷电场强度决定式 ‎4R2‎ E = k q r 2‎ ‎‎ 知 C 处的点电荷在 A 点产生的电场强度水平向左，大小为：‎ ‎2kQ ，由电场强度 ‎16R2‎ 的矢量叠加可知 A 点的电场强度大小为： 5 2kQ ，故 B 正确，ACD 错误。‎ ‎16R2‎ 故选：B。‎ ‎6 答案及解析： 答案：BC 解析：A、从上往下看，逆时针电流。故 A 错误；‎ B、圆环所受到的安培力 F＝BIL，其竖直方向的分量 F1＝Fcosq＝BILcosq ，以圆环为研究对 象，由平衡条件，得 N＝mg+BILcosθ，故 B 正确；‎ C、设永磁体的质量为 M，以永磁铁为研究对象，由平衡条件可知 Mg＝BILcosθ 由能量守恒，永磁铁减少的重力势能等于圆环中产生的焦耳热。Q＝Mg（H﹣h）＝BILcosθ ‎•（H﹣h），故 C 正确；‎ D、由焦耳定律 Q＝I 2 R •Vt ‎‎ 解得 Vt＝ BS cosq× (H - h) ，因下移过程圆环中的电流可认为保 I r 持不变，所以通过超导圆环的电荷量 q＝I •Vt＝ BS cosq× (H - h) ，故 D 错误；‎ r 故选：BC ‎7 答案及解析： 答案：ACD 解析：A、从图象可以看出在前两秒力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐 渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，所以第 1.5s 末，质点的速度最大，动量 最大，故 A 正确； B、该物体在后半个周期内受到的力与前半个周期受到的力的方向不同，前半个周期内做加 速运动，后半个周期内做减速运动，所以物体在 0﹣2S 内的位移为正，没有回到出发点。 故 B 错误。‎ C、0～1s 内，速度在增大，力 F 先增大后减小，根据瞬时功率 p＝Fv 得力 F 瞬时功率开始 时为 0，2s 末的瞬时功率为 0，所以在 0～2s 时间内，F 的功率先增大后减小，故 C 正确。 D、在 F﹣t 图象中，F 与 t 之间的面积表示力 F 的冲量，由图可知，0.5﹣1.5s 之间的面积与 ‎2﹣3s 之间的面积大小相等，一正一负，所以和为 0，则在 0.5～1.5s 时间内，F 的冲量为 0．故 D 正确故选：ACD。‎ ‎8 答案及解析：‎ 答案：ABC ‎2‎ 解析：A. 由开普勒第三定律可得： T a3‎ ‎‎ = k ，圆轨道可看成长半轴、短半轴都为 R 的椭圆，‎ 故 a=R，即椭圆轨道的长轴长度为 2R，故 A 正确；‎ GMm mv‎2 ‎GM B. 根据万有引力做向心力可得：‎ ‎= ,故 v = ，那么，轨道半径越大，线速度 越小；‎ ‎r 2 r r 设卫星以 OB 为半径做圆周运动的速度为 v′,那么,‎ ‎v¢ < v0 ;又有卫星Ⅱ在 B 点做向心运动,故 万有引力大于向心力,所以,‎ ‎vB < v¢ < v0 ，故 B 正确；‎ D. 若 OA=0.5R,则 OB=1.5R,那么,‎ ‎‎ v¢ = ‎‎‎2GM ‎3R ‎,所以,‎ ‎‎ vB > ‎‎‎2GM ‎3R ‎，故 D 错误；‎ C. 卫星运动过程只受万有引力作用,故有： GMm = ma ,所以,加速度 a = GM ;又有 OA