陕西省榆林市2020届高三下学期高考模拟第三次测试物理试题 Word版含解析 21页

榆林市2020届高考模拟第三次测试理科综合试题物理部分 二、选择题（本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14－18题只有一项符合题目要求，第19－21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，有选错的得0分）‎ ‎1. 新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播。打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达50米/秒，假设一次打喷嚏大约喷出5.0×10-5m3的空气，一次喷嚏大约0.02s，己知空气的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力（　　）‎ A. 0.11N B. 0.13N C. 0.16N D. 0.20N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】打喷嚏时，根据动量定理可得 可求得 再由牛顿第三定律可得，打喷嚏时人受到的平均反冲力 ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎2. 一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：Hyperloop One公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（　　）‎ - 21 -‎ A. 加速与减速的时间不相等 B. 加速时间为10分钟 C. 加速时加速度大小为2 m/s2‎ D. 如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：‎ 可知加速和减速所用时间相同，A错误；‎ BC．加速的时间为，匀速的时间为，减速的时间为，由题意得：‎ 联立方程解得：‎ 匀加速和匀减速用时：‎ 匀速运动的时间：‎ 加速和减速过程中的加速度：‎ B正确，C错误；‎ D．同理将上述方程中的加速度变为，加速和减速的时间均为：‎ 加速和减速距离均为 - 21 -‎ 匀速运动用时：‎ 总时间为：‎ D错误。‎ 故选B。‎ ‎3. 如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因数为μ，小木块的速度随时间变化关系如图乙所示，v0、t0已知，则（　　）‎ A. 无法判定传送带转动方向 B. μ=‎ C. t0后木块的加速度为2gsinθ－ D. 传送带的速度大于v0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑()，将一直匀加速到底端；当滑块上滑()，先匀加速运动，在速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象；故传送带是逆时针转动，故A错误；‎ B．滑块在0～内，滑动摩擦力向下做匀加速下滑，由牛顿第二定律有 由图可知 - 21 -‎ 则 故B错误；‎ C．共速后由牛顿第二定律得 代入得 故C正确；‎ D．只有当滑块的速度等于传送带的速度时，滑块所受的摩擦力变成斜向上，故传送带的速度等于，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4. 科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事，地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为11.2km/s B. 木星与地球的第－宇宙速度之比为 C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方 D. 地球与木星的质量之比为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【详解】A．在地球的表面发射飞出太阳系的最小发射速度，叫做第三宇宙速度，其值为16.7km/s，故A错误；‎ B．根据 联立得第一宇宙速度为 所以木星与地球的第－宇宙速度之比为，故B正确；‎ C．根据开普勒第三定律得 即 则地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故C错误；‎ D．根据重力与万有引力相等有 得 所以地球和木星的质量之比为，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5. 如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O。一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点，在D处将质量为m、电荷量为＋q的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），将小球由静止开始释放，已知静电力常量为k - 21 -‎ ‎、重力加速度为g，且，忽略空气阻力，则（　　）‎ A. 轨道上D点的场强大小为 B. 小球刚到达C点时，其加速度为零 C. 小球刚到达C点时，其动能为mgL D. 小球沿直轨道CD下滑过程中，其电势能先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．如图所示，轨道上D点的场强为A、B两点点电荷在D点产生的场强的矢量和，则 A错误；‎ B．A、B两点点电荷对在C点电荷量为＋q的小球的作用力的合力 方向沿CO方向。根据图像可知 - 21 -‎ 则小球受到竖直向下的重力，水平向左的和与水平方向成45°夹角倾斜向上的支持力，可判断三个力的合力为零，即小球刚到达C点时加速度为零，B正确；‎ C．小球从D点到C点过程中，A、B两点点电荷对小球先做正功后做负功，且由对称性可知A、B两点点电荷对小球先做正和负功等大，即小球从D点到C点过程中，A、B两点点电荷对小球不做功。另支持力与小球运动方向垂直，支持力对小球不做功。由动能定理可得 C错误；‎ D．小球从D点到C点过程中，A、B两点点电荷对小球先做正功后做负功，其电势能先减小后增大。‎ 故选B。‎ ‎6. 如图所示，甲为演示光电效应实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（ ）‎ - 21 -‎ A. 若b光为绿光，c光可能是紫光 B. 若a光为绿光，c光可能是紫光 C. 若b光光子能量为2.81 eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D. 若b光光子能量为2.81 eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 考查光电效应方程，能级跃迁，光电效应实验规律。‎ ‎【详解】AB．由光电效应方程：‎ Ek＝hν－W0‎ 及 eU＝Ek 联立解得：‎ eU＝hν－W0‎ 即光束照射同一块金属的时候，只要遏止电压一样，说明入射光的频率一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，因此可知b光和c光的频率一样且均大于a光的频率，故A错误，B正确；‎ C．用光子能量为2.81 eV的b光照射由金属铷构成的阴极，产生的光电子的最大初动能为：‎ Ek＝hν－W0＝2.81 eV－2.13 eV＝0.68 eV 大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，这些氢原子吸收能量：‎ ΔE＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV 从而跃迁到n＝4能级，当大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射C＝6‎ - 21 -‎ 种频率的光，C正确；‎ D．氢原子只能吸收光子的能量恰好为能级之差的光子，若用b光光子直接照射氢原子，2.81 eV不满足氢原子第2能级与其他更高能级间的能级差，因此b光光子不被吸收，不会自发辐射其他频率的光，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=10：1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2Ω的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙。闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1A，下列判断正确的是（　　）‎ A. 副线圈两端的电压有效值为22V B. 滑动变阻器R的接入电阻为10Ω C. 电动机输出的机械功率为10W D. 若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图乙可知，输入电压最大值为，则有效值为 则副线圈两端的电压有效值为 故A错误；‎ B．副线圈上的电压是22V，电动机正常工作的电压为12V，所以滑动变阻器上的电压为 所以滑动变阻器的电阻值为 - 21 -‎ 故B正确；‎ C．电动机输出的机械功率为 故C正确；‎ D．卡住电动机，线圈在磁场中转动产生的反电动势消失，电路中的电流增大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎8. 如图所示，在半径为R的半圆和长为2R、宽为R的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子（不计粒子间相互作用）以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场，所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出（包括E、F点），其中EO与FO（O为圆心）之间夹角为60°。不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）‎ A. 粒子的速率越大，在磁场中运动的时间越长 B. 粒子在磁场中运动的时间可能为 C. 粒子在磁场中运动的时间可能为 D. 粒子的最小速率为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD． 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示（只画出E、F两点的运动轨迹）‎ ‎ ‎ - 21 -‎ 根据带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式 ‎ ，‎ 由图可知，周期小的半径大，则粒子的速率越小，最小速度为 A错误，D正确；‎ BC．有几何关系可得 ‎ ，‎ 解得 ‎ ，‎ 由三角函数计算可得 ‎ ，‎ 则粒子在磁场中运动的时间，有 B正确，C错误 故选BD。‎ 三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求作答。）‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎9. 某实验小组用如图所示的器材验证“力的平行四边形定则”.在水平的圆形桌面上平铺一张白纸，在桌子边缘安装三个光滑的滑轮，其中，滑轮P1固定在桌子边，滑轮P2、P3可沿桌边移动.‎ - 21 -‎ 步骤如下：‎ A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码，调整滑轮P2、P3，位置并使结点O静止；‎ B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向，以O点为起点，用同一标度作出三个拉力的图示；‎ C.以绕过滑轮P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形，作出以O点为起点的平行四边形的对角线，量出对角线的长度；‎ D.检验对角线的长度和绕过滑轮P绳拉力的图示的长度是否一样，方向是否在一条直线上.‎ ‎(1)第一次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则第三根绳所挂的钩码质量M应满足关系___________________.‎ ‎(2)第二次实验时，改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量，使结点平衡，绳的结点__________(选填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合.实验中，若桌面倾斜，____________(选填“会”或“不会”)影响实验的结论.‎ ‎【答案】 (1). （1）mv0=3m/s 与事实不符，所以舍去 取v2′=0.5 m/s，则 v2=1.5m/s 综上所述b与c相碰后b的速度v2′=0.5 m/s，方向沿斜面向下。‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡。上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎13. 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，其状态变化过程的p－V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃，该气体在状态在B时的温度为_______℃；在C时的温度为_________℃；该气体从状态A到状态C的过程中吸收的热量是_________J。‎ ‎【答案】 (1). -73℃ (2). 27℃ (3). 200J ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] 从状态A变化到状态B，气体体积不变，由查理定律可得 解得 ‎[2]从状态B变化到状态C，气体压强不变，由盖吕-萨克定律可得 解得 - 21 -‎ ‎[3] 气体从状态B变化到状态C，压强不变，体积膨胀对外做功 理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，因为 可知气体的内能不变，再由热力学第一定律可知，气体从状态A到状态C的过程中需要吸收的热量为 ‎14. 如图所示，用质量为m，横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为h且气缸足够高，气体温度为T0，外界大气压强为P0，重力加速度为g，其中求∶‎ ‎（i）封闭气体压强；‎ ‎（ii）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为m，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为h，则此时气体。的温度为多少。‎ ‎【答案】（i）；（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）以活塞为研究对象，由平衡条件得 得 ‎（ii）对活塞由平衡条件可知 - 21 -‎ ‎，，‎ 由理想气体方程得 解得 ‎15. 有一单摆，其摆长l=1.02m，摆球的质量m=0.10kg，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t=60.8s，当地的重力加速度是_____m/s2（结果保留三位有效数字）；如果将这个摆改为秒摆，摆长应___（填写“缩短”“增长”），改变量为_________m。‎ ‎【答案】 (1). 9.79 m/s2 (2). 缩短 (3). 0.027m（0.02m也给分）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]单摆做简谐运动，由题得其周期为 由单摆的周期公式有 ‎ ‎ 得 ‎[2][3]秒摆的周期为，设其摆长为，根据 可知 即 - 21 -‎ 故 其摆长要缩短 即摆长应缩短0.027m。‎ ‎16. “道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝ ，光在真空中的速度为c.‎ ‎（1）请通过计算判断该光线能否从CD边射出；‎ ‎（2）若 ，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少．‎ ‎【答案】（1）光线无法从CD边射出；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎(i)光在棱镜中传播光路如图所示．‎ 由折射定律 ① ‎ 解得 ② ‎ 而 ③ ‎ 解得 ④ ‎ - 21 -‎ 光线到达CD边时，，故光线无法从CD边射出． ⑤ ‎ ‎(ii)光线在棱镜内传播 ⑥ ‎ 由正弦定理 ‎ 解得 ⑦ ‎ 由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程 ⑧ ‎ 而 ⑨ ‎ 所以 ⑩ ‎ 点睛：本题关键是画出光路图，找出入射角和折射角，掌握折射定律公式和全反射定律sinC=．‎ - 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