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- 2021-05-27 发布
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2020届高三模拟考试试卷
物 理2020.1
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. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”,如图所示.“天眼”“眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为B1、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为( )
A. 0 B. BS
C. B1S D. B2S
2. “礼让行人”是城市文明交通的体现.小王驾驶汽车以36 km/h的速度匀速行驶,发现前方的斑马线上有行人通过,立即刹车使车做匀减速直线运动,直至停止,刹车加速度大小为10 m/s2.若小王的反应时间为0.5 s,则汽车距斑马线的安全距离至少为( )
A. 5 m B. 10 m C. 15 m D. 36 m
3. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,电阻R=55 Ω,电流表、电压表均为理想电表.原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为4.0 A B. 电压表的示数为155.6 V
C. 副线圈中交流电的频率为50 Hz D. 穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1
4. 观看科幻电影《流浪地球》后,某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景,如图所示,轨道上P点距木星最近(距木星表面的高度可忽略).则( )
A. 地球靠近木星的过程中运行速度减小
B. 地球远离木星的过程中加速度增大
C. 地球远离木星的过程中角速度增大
D. 地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度
5. 如图所示,AB是斜坡,BC是水平面,从斜坡顶端A以不同初速度v向左水平抛出同一小球,当初速度为v0时,小球恰好落到坡底B.不计空气阻力,则下列图象能正确表示小球落地(不再弹起)前瞬间重力的瞬时功率P随v变化关系的是( )
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. 智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害,因此手机都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节.某兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路.闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 仅光照变强,小灯泡变亮
B. 仅光照变弱,小灯泡变亮
C. 仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮
D. 仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮
7. 如图所示,直线上M、N两点分别放置等量的异种电荷,A、B是以M为圆心的圆上两点,且关于直线对称,C为圆与直线的交点.下列说法正确的是( )
A. A、B两点的电场强度相同,电势不等
B. A、B两点的电场强度不同,电势相等
C. C点的电势高于A点的电势
D. 将正电荷从A沿劣弧移到B的过程中,电势能先增加后减少
8. 如图所示,足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖直杆置于弹簧上.让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动,当转动的角速度为ω0时,小
球B刚好离开台面.弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,则( )
A. 小球均静止时,弹簧的长度为L-
B. 角速度ω=ω0时,小球A对弹簧的压力为mg
C. 角速度ω0=
D. 角速度从ω0继续增大的过程中,小球A对弹簧的压力不变
9. 如图甲所示,滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动,某段时间内,与斜面平行的恒力作用在滑块上,滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示,其中0~t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴,t1~t2的图线是一条倾斜线段,则下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,滑块运动方向一定沿斜面向上
B. t1时刻,滑块运动方向一定沿斜面向下
C. t1~t2时间内,滑块的动能减小
D. t2~t3时间内,滑块的加速度为gsin α
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)某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其主要步骤如下:
(1) 物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条.托住P,使系统处于静止状态(如图所示),用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h.
(2) 现将物块P从图示位置由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间为t,
则遮光条通过光电门时的速度大小v=________.
(3) 已知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律,还需测量的物理量是____________(用相应的文字及字母表示).
(4) 利用上述测量的实验数据,验证机械能守恒定律的表达式是________________.
(5) 改变高度h,重复实验,描绘出v2h图象,该图象的斜率为k.在实验误差允许范围内,若k=________,则验证了机械能守恒定律.
11. (10分)某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,实验操作如下:
(1) 用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,如图甲所示的示数为________mm.
(2) 用多用电表“×1”倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值,如图乙所示的示数为________Ω.
(3) 用电流表(内阻约为5 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)测量该电阻丝的阻值Rx,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,下列电路中符合要求的是________.
(4) 用第(3)问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l,测得相应的阻值R,并作出了Rl图象,如图丙所示中符合实验结果的图线是________(选填“a”“b”或“c”),该电阻丝电阻率的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
12. [选修35](12分)
(1) 下列说法正确的是________.
A. 库仑力和核力都是一种强相互作用 B. 光电效应说明了光具有粒子性
C. 运动的实物粒子具有波动性 D. 结合能越大,原子核越稳定
(2) 天然放射性元素铀可以放出三种射线,其中能被一张纸挡住的是________(选填“α”“β”或“γ”)射线.1934年,约里奥—居里夫妇用该射线去轰击Al,首次获得了人工放射性同位素P,该核反应方程为________________.
(3) 如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B,带电量分别为+q、+Q,滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动,A、B不会相碰.求:运动过程中,A、B组成的系统动能的最小值Ek.
13. 【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一题作答.若多做,则按A小题评分.
A. [选修33](12分)
(1) 下列说法正确的有________.
A. 布朗运动直接反映了分子运动的无规则性
B. 水的饱和汽压随温度升高而降低
C. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
D. 荷叶上小水珠呈球形,是由于表面张力作用而引起的
(2) 如图所示,用隔板将一密闭绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸,该过程气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”);待气体状态达到稳定后,缓慢推压活塞至原隔板处,该过程中,气体温度________(选填“升高”“降低”或“不变”).
(3) 2020年1月1日起,TPMS(胎压监测系统)强制安装法规开始执行.汽车行驶时,TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 ℃,压强为250 kPa,已知该轮胎的容积为30 L.阿伏加德罗常数为NA= 6.0×1023 mol-1,标准状态下1 mol任何气体的体积为22.4 L,1 atm=100 kPa.求该轮胎内气体的分子数.(结果保留一位有效数字)
B. [选修34](12分)
(1) 下列说法正确的有________.
A. 光的偏振现象说明光是一种纵波
B. 红外线比紫外线更容易发生衍射
C. 白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为光发生了衍射
D. 交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
(2) 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示.此时x=2 m处的质点正沿y轴的________(选填“正”或“负”)方向运动.已知该质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s,此列波的波速为________m/s.
(3) 为了从室内观察室外情况,某同学设计了一个“猫眼”装置,即在门上开一个小孔,在孔内安装一块与门厚度相同的圆柱形玻璃体,厚度L=3.46 cm,直径D=2.00 cm,如图所示(俯视图).室内的人通过该玻璃体能看到室外的角度范围为120°.取≈1.73,求该玻璃的折射率.
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)如图所示,竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L,导轨下端接有阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连,弹簧上端固定.整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放,向下运动距离为h时达到最大速度vm,此时弹簧具有的弹性势能为Ep.导轨电阻忽略不计,细杆与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1) 细杆达到最大速度vm时,通过R的电流大小I;
(2) 细杆达到最大速度vm时,弹簧的弹力大小F;
(3) 上述过程中,R上产生的焦耳热Q.
15. (16分)如图所示,水平地面上有一长L=2 m、质量M=1 kg的长板,其右端上方有一固定挡板.质量m=2 kg的小滑块从长板的左端以v0=6 m/s的初速度向右运动,同时长板在水平拉力F作用下以v=2 m/s的速度向右匀速运动,滑块与挡板相碰后速度为0,长板继续匀速运动,直到长板与滑块分离.已知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4,滑块与长板间动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1) 滑块从长板的左端运动至挡板处的过程,长板的位移x;
(2) 滑块碰到挡板前,水平拉力大小F;
(3) 滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程,系统因摩擦产生的热量Q.
16. (16分)在如图甲所示的平面坐标系xOy内,正方形区域(0,若粒子恰好打在屏上P(d,0)处,求粒子的速度大小v;
(2) 调节磁场的周期,满足T=,若粒子恰好打在屏上Q(d,d)处,求粒子的加速度大小a;
(3) 粒子速度大小为v0=时,欲使粒子垂直打到屏上,周期T应调为多大?
2020届高三模拟考试试卷(苏北四市)
物理参考答案及评分标准
1. D 2. B 3. C 4. D 5. C 6. AC 7. BD 8. ACD 9. BD
10. (2) (2分) (3) P的质量M,Q的质量m(2分)
(4) (M-m)gh=(M+m)()2(2分)
(5) g(2分)
11. (1) 2.819~2.821(2分) (2) 7(2分) (3) D(2分) (4) a(2分) 等于(2分)
12. (1) BC (3分,漏选得1分)
(2) α(2分) He+Al→P+n(2分)
(3) 解:两滑块相距最近时,速度相同,系统总动能最小,
由动量守恒定律有mv=2mv共(2分)
所以Ek=·2m·v=mv2(3分)
13. A. (1) CD(3分,漏选得1分)
(2) 不变(2分) 升高(2分)
(3) 解:设胎内气体在100 kPa、0 ℃状态下的体积为V0,根据气体状态方程有=
代入解得V0=68.25 L(2分)
则胎内气体分子数为N=NA≈2×1024个 (3分)
B. (1) BD(3分,漏选得1分)
(2) 正(2分) 5(2分)
(3) 解:如图所示,入射角θ1=60°
折射角设为θ2,由tan θ2=得θ2=30°(2分)
根据折射定律, =n(2分)
得n=1.73(1分)
14. (15分)解:(1) E=BLvm(1分)
I=(1分)
解得 I=(2分)
(2) 细杆向下运动h时,mg=F+BIL(3分)
解得F=mg-(2分)
(注:也可由Ep=kx2得k= ,则F=kh=)
(3) 由能量守恒得 mgh=Ep+mv+Q总(2分)
Q=Q总 (2分)
解得电阻R上产生的焦耳热 Q=(mgh-Ep-mv)(2分)
15. (16分)解:(1) 滑块在板上做匀减速运动,
a==μ2g
解得a=5 m/s2(2分)
根据运动学公式得L=v0t1-at
解得t=0.4 s(t=2.0 s舍去)(2分)
(碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4 m/s>2 m/s,说明滑块一直匀减速)
板移动的位移x=vt=0.8 m(1分)
(2) 对板受力分析如图所示,有F+f2=f1(1分)
其中f1=μ1(M+m)g=12 N,f2=μ2mg=10 N(2分)
解得F=2 N(1分)
(3) (解法1)滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q1= f2·(L-x)=μ2mg(L-x)=12 J (2分)
滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q2=μ2mg(L-x)=12 J(2分)
整个过程中,板与地面因摩擦产生的热量Q3=μ1(M+m)g·L=24 J (2分)
所以系统因摩擦产生的热量Q= Q1+ Q2+Q3=48 J(1分)
(解法2)滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F1=2 N(第二问可知)
F1做功为W1=F1x=2×0.8=1.6 J(2分)
滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为F2=f1+f2=μ1(M+m)g+μ2mg=22 N (1分)
F2做功为W2=F2(L-x)=22×1.2=26.4 J(1分)
碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4 m/s(1分)
滑块动能变化ΔEk=20 J (1分)
所以系统因摩擦产生的热量Q= W1+ W2+ΔEk=48 J(1分)
16. (16分)解:(1) qvB0=m(1分)
2R1=d(1分)
v=(2分)
(2) d=kR2,其中k=1,2,3…(1分)
qvB0=m v=(1分)
a=(1分)
a=,其中k=1,2,3…(2分)
(3) qvB0=m v0= R3=(1分)
粒子运动轨迹如图所示,在每个磁感应强度变化的周期内,粒子在图示A、B两个位置可能垂直击中屏,且满足要求0<θ<.
设粒子运动的周期为T′, 由题意得=T′(1分)
T′==
设经历完整TB的个数为n(n=0,1,2,3…)
(Ⅰ) 若粒子运动至A点击中屏,据题意由几何关系得 R+2(R+Rsin θ)n = d
当n=0,1时无解
当n=2时,sin θ=(2分)
n>2 时无解
(Ⅱ) 若粒子运动至B点击中屏,据题意由几何关系得
R+2Rsin θ+2(R+Rsin θ)n = d
当n=0时无解
n=1时, sin θ=(1分)
n=2时,sin θ=(1分)
n>2时无解
综上,T=(+θ),其中sin θ=;sin θ=;sin θ=.(1分)