2020-2021学年高考理综(物理)第三次模拟试题及答案解析三 12页

& 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理） 高三阶段性诊断考试试题 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生 务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第 I 卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标 号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： C12 O16 Cl 35.5 Fe56 F19 Mn55 Ag108 Ce140 第 I 卷 一、选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。 二、选择题（本题包括 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。每小题给出的四个选项中， 14 至 18 小题，只有一个选项正确， 19 至 21 小题，有多个选项正确， 全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有错选的得 0 分） 14．物理学家通过实验来探究自然界的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大 的贡献。下列符合物理史实的是 A．法拉第通过精心设计的实验， 发现了电磁感应现象， 首先发现电与磁存在联 系 B．伽利略最先把科学实验和逻辑推理方法相结合，否认了力是维持物体运动状 态的原因 C．卡文迪许利用扭秤实验装置测量出了万有引力常量， 牛顿在此基础上提出了 万有引力定律 D．开普勒用了 20 年时间观测记录行星的运动，发现了行星运动的三大定律 15．如图甲，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生 的交变电流经理想变压器给负载供电。原线圈两端的交变电压随时间变化的图象 如图乙。 电压表和电流表均为理想电表， Rt 为阻值随温度升高而变小的热敏电阻， R1 为定值电阻。则 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ A．t＝0.005s 时， 电压表读数为 0 B．t＝0.005s 时，穿过线框回路的磁通量为零 C．金属线框的转速为 50r/sD．Rt 温度升高时，变压器的输入功率变小 16．如图所示， 斜面体 M 的底面粗糙， 斜面光滑， 放在粗糙水平面上。 弹簧的一端固定在墙面上， 另一端与放在斜面上的物块 m 相连， 弹簧 的轴线与斜面平行，若物块在斜面上做周期性往复运动，斜面体保持 静止，则地面对斜面体的摩擦力 f 与时间 t 的关系图象正确的是 17．放在足够长的木板上的物体 A 和 B 由同种材料制成，且表面粗糙程度一样， 现随长木板以速度 v 向右做匀速直线运动， 如图所示。 某时刻木板突然停止运动。 已知 mA>mB，下列说法正确的是 A．若木板光滑，由于 A 的惯性较大，所以 A、B 一定会相撞 B．若木板粗糙，由于 A 的动能较大，所以 A、B 一定会相撞 C．若木板粗糙，由于 A 所受的摩擦力较大，所以 A 比 B 先停下来。 D．不论木板是否光滑， A、B 间的相对距离保持不变 18．两点电荷 q1、q2 固定在 x 轴上，在 +x 轴上每一点 的电势 随 x 变化的关系如图所示，其中 x=x0 处的电 势为零， x=x1 处的电势最低。下列说法正确的是 A．x0 处的电场强度 0 0xE B．x0、x1 处的电场强度 0 1x xE E C．q1 带正电， q2 带负电 D．q1 的电荷量比 q2 的大 vA B & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 19. 为了探测 X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为 r1 的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球 更近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2。则 A.登陆舱在 1r 与 2r 轨道上运动时的速度大小之比为 1 1 2 2 2 1 v mr v m r B. 登陆舱在半径为 2r 轨道上做圆周运动的周期为 3 2 2 1 3 1 rT T r C. X 星球表面的重力加速度为 2 1 2 1 4 x rg T D. X 星球的质量为 2 3 1 2 1 4 rM GT 20．如图所示，竖直光滑杆固定不动，轻弹簧套在杆上，下端固定。将套在杆上 的 滑 块 向 下 压 缩 弹 簧 至 滑 块 离 地 高 度 h=0.1m 处，滑块与弹簧不拴接。 现由静止 释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度 和离地高度 h，并作出滑块的 Ek－h 图象， 其中高度从 0.2 m 上升到 0.35 m 范围内图 象为直线，其余部分为曲线。以地面为零 势能面，取 g=10 m/s2，由图象可知 A．小滑块的质量为 0.2 kg B．轻弹簧原长为 0.2 m C．弹簧最大弹性势能为 0.32 J D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.18 J 21．如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置。导轨间存在一宽为 3d 的有界匀强磁场，方向与导轨平面垂直。两根完全相同的导体棒 M、N，垂直于 导轨放置在距磁场左边界为 d 的同一位置处。先固定 N 棒， M 棒在恒力 F 作用下 由静止开始向右运动，且刚进入磁场时恰开始做匀速运动。 M 棒进入磁场时， N 棒在相同的恒力 F 作用下由静止开始运动。则在棒 M、N 穿过磁场的过程中 A．M 棒离开磁场时的速度是进入磁场时速度的 2倍 B．N 棒离开磁场时的速度等于 M 棒离开磁场时的速度 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ C．M 棒穿过磁场的过程中，安培力对 M 棒做功为 2Fd D．N 棒穿过磁场的过程中，安培力对 N 棒做功为 2Fd 第 II 卷 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 题考生都必须做答。第 33 题~第 40 题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题： （共 129 分） 22．(6 分 ) 某学习小组做“探究向心力与向心加速度关系”的实验。实验装置如 图甲：一轻质细线上端固定在拉力传感器 O 点，下端悬挂一质量为 m 的小钢球。 小球从 A点静止释放后绕 O 点在竖直面内沿着圆弧 ABC摆动。已知重力加速度 为 g，主要实验步骤如下。 （1）用游标卡尺测出小球直径 d。 （2）按图甲所示把实验 器材安装调节好。当小球 静止时，如图乙所示，毫 米刻度尺 0 刻度与悬点 O 水平对齐（图中未画出） ， 测得悬点 O 到球心的距离 L=_________m。 （3）利用拉力传感器 和计算机， 描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线， 如图丙所示。 （4）利用光电计时器（图中未画出） 测出小球经过 B 点时， 其直径的遮光时 间为 ? t；可得小球经过 B 点瞬时速度为 v =_________（用 d、? t 表示） 。 （5）若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律， 则小球通过 B点时物理 量 m、v、L、g、 F1（或 F2）应满足的关系式为 _________。 23．（9 分）如图甲所示，一根细长而均匀的合金管线样品，横截面为环形。此合 金管线长度用 L 表示， 外径用 D 表示， 电阻约为 5Ω。已知这种合金的电阻率为 ρ， 且 ρ受温度的影响很小， 可以忽略。 因管线内中空部分内径太小， 无法直接测量。 某实验小组设计了一个实验方案，测量中空部分的截面积 S0，可供选择的器材如 下： A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．电流表 A（300mA，1.0Ω） D．电压表 V1（15V，约 10kΩ） E．电压表 V2（3V，约 6kΩ） F．滑动变阻器 R1（2KΩ，0.5A） G．滑动变阻器 R2（10Ω，2A） H．标准电阻（ R0=5Ω） I．蓄电池（ 3V，约 0.05Ω） J．开关一个，导线若干 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ （1）用螺旋测微器测量该管线的外径 D，示数如图乙所示，管线的外径等于 _________ mm； （2）上述器材中，电压表应选 _________，滑动变阻器应选 _________。（均 只填代号字母） （3）请在方框中将设计方案的实验电路图补充完 整，要求电压表与电流表的示数均能过半，并能测量多 组数据，合金管线电阻用 Rx 表示。 （4）将测得的多组 U、I 数据绘制成 U—I 图象如图 丙所示，并计算出图象的斜率为 K，同时用刻度尺测量 出了管线的长度 L。计算合金管线内部空间截面积 S0 的 表达式为 _________。（用已知量和所测物理量的符号 L、D、ρ、K、R0 表示） 24．如图所示，质量 mA=0.4kg，mB=0.2kg 的弹性小球 A、 B 穿过一绕过 定滑轮的轻绳，两绳末端与地面距离均为 h0=1m，两小球距离绳子末端 均为 L=7m，小球 A、B 与轻绳的滑动摩擦力均为重力的 0.4 倍，设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力。现由静止同时释放 A、B 两个小球，不计绳 子质量，忽略绳与定滑轮之间的摩擦，取 g=10m/s 2 ，求 （1）将 A、B 两小球同时由静止释放时， A、B 各自的加速度大小。 （2）A 球落地时的速度大小。 25．如图所示，竖直平面内的直角坐标系 xoy把空间分 成四个区域，一绝缘带孔弹性挡板放置在 x 轴，其一端 与坐标系 O 点重合， 挡板上的小孔 M 距 O 点距离 L1=9m， 在 y 轴上有 N 点， N 点距 O 点的距离 L2=3m。空间中 Ⅰ、 Ⅲ、Ⅳ象限存在竖直向上的匀强电场。小孔 M 正上方高 h 处有一直径略小于小孔宽度的带正电小球 （视为质点） ， & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 其质量 m=1.0×10-3 kg，电荷量 q=1.0×10-3C。某时刻由静止释放带电小球， 小球经过小 孔 M 后进入匀强电场区域，恰好做匀速直线运动。不计空气阻力，取 g=10m/s2 。 （1）求电场强度 E 的大小。 （2）若在空间中 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ象限再加一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度 B=1T ， 其他条件不变， 由静止释放小球， 小球通过小孔 M 后未与挡板碰撞且恰好通过 N 点， 求 h 值。 （3）保持（2）问中的电场、 磁场不变，适当改变 h 值，小球仍由静止释放， 通过 小孔后与挡板发生碰撞也恰好通过 N 点 （小球与挡板相碰以原速率反弹， 碰撞时间不计， 碰撞后电量不变） ，求 h 的可能值。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、 3 道化学题、 2 道生物题 中每科任选一题做答， 并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号后的方框 涂黑。注意所做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。 33．【物理 —选修 3-3 】（15 分） （1）（5 分）堵住打气筒的出气口，缓慢向下压活塞使气体体积减小，你会 感到越来越费力。 若气体温度保持不变， 对这一过程， 下列说法正确的是 _________ (填正确答案的标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；每选 错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)。 A．气体的密度增大，相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B．分子间没有可压缩的间隙 C．压缩气体要克服分子力做功 D．分子间相互作用力表现为引力 E．在压缩过程中，气体分子势能减小 （2）（10 分）有人设计了一种测定液体温度的仪器，其 结构如图所示。在两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内，有 一段长 10 cm 的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分，上 部分气柱长 20 cm、压强为 50cmHg，下部分气柱长 5 cm。今 将玻璃管下部插入待测液体中（上部分气体温度始终与环境 温度相同，下部分气体温度始终与待测液体温度相同） ，这时 水银柱向上移动了 2 cm，已知环境温度为 20oC，求 ①此时上部分气体的压强为多少 cmHg？ ②待测液体的温度是多少 oC？（结果均保留一位小数） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 34．【物理 —选修 3-4 】（15分） （ 1）（ 5分）一列持续、稳定地沿 x轴正方向传播的简谐横波如图，令图示 时刻 t = 0，图中质点 P的x坐标为 0.9 m。已知任意一 个振动质点连续 2次经过平衡位置的时间间隔为 0.2s。下列说法正确的是 _________ (填正确答案的标 号。选对 1个得 2分，选对 2个得 4分，选对 3个得 5分； 每选错 1个扣 3分，最低得分为 0分)。 A．波速为 3m/s B．波的频率为 5Hz C．x坐标为 4.5m的质点在 t = 0.1s时恰好位于波谷 D．x坐标为 12.6m的质点在 t = 0.1s时恰好位于波峰 E．当质点 P位于波峰时， x坐标为 13.5m的质点恰好位于波谷 （2）（10分）如图所示， MNPQ是一块正方体玻璃砖的横截面， 其边长为 30cm。 与 MNPQ在同一平面内的一束单色光 AB射到玻璃砖 MQ边的中点 B后进入玻璃砖， 接着在 QP边上的 F点 （图中未画出） 发生全反射， 再到达 NP边上的 D点，最后沿 DC方向射出玻璃砖。已知图中 ∠ ABM= 30°，PD= 7.5 cm，∠ CDN= 30°。 ①画出这束单色光在玻璃砖内的光路图， 求 QP边上的反射点 F 到 Q点的距离 QF。 ②求出该玻璃砖对这种单色光的折射率 n。（结果可用根式表示，下同） ③求出这束单色光在玻璃砖内的传播速度 v。（已知真空中光速 c = 3×10 8m/s） 35．【物理 —选修 3-5 】（15 分） （1）（5 分）下列说法正确的是 _________。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律 B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说 C．当某种色光照射金属表面时， 能产生光电效应， 则入射光的频率越高，产 生的光电子的最大初动能越大 D．现已建成的核电站的能量均来自于轻核聚变 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ E．由玻尔的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子 动能越小 （2）（10 分）如图，一光滑水平面 AB 与一半 径为 R 的光滑半圆形轨道相切于 C 点，且两者固定 不动。 一长 L=0.8m 的细绳， 一端固定于 O 点， 另一 端系一个质量 m1=0.2kg 的小球。 当小球 m1 在竖直方 向静止时，球对水平面的作用力刚好为零。现将小 球 m1 提起，在细绳处于水平位置时无初速释放。当 球 m1 摆至最低点时，恰与放置在水平面上的质量 m 2=0.8kg 的小铁球正碰， 碰后球 m1 以 2m/s 的速度弹回，球 m2 将沿半圆形轨道运 动，且恰好能通过半圆形轨道的最高点 D。取 g=10m/s2 ，求： ①球 m2 在半圆形轨道最低点 C的速度大小； ②半圆形轨道半径 R。 高三三模物理答案及评分标准 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 2016.5.28 14．B 15． C 16． A 17．D 18．D 19．BD 20．AB 21． AC 22．（ 6 分）（ 1） 0.8630 (0.8625-0.8635 均可 ) （ 2 分）， t d （ 2 分）， L vmmgF 2 2 (2 分 ) 23．（9 分）（1） 1.510mm±0.002 (2 分)；（2）E， G (各 1 分)； （3）如右图 (2 分)；（4） 2 04 D L K R (3 分) 24．（12 分）解：（ 1）将 A、 B两小球同时由静止释放， B 球相对轻绳下滑， A 球相对轻绳静止。 对 B 和 A， 据 牛 顿 第 二 定 律 结 合 题 意 可 得 0.4B B BBm g m g m a ...............（1） 0.4A B AAm g m g m a ...............（2） 代 入 数 据 解 得 26m/sBa ， 28m/sAa ..........（3） （2）设 经 过 时 间 t 小 球 B 脱 离 绳 子 ，小 球 A 下 落 高 度 为 h 1 ，获 得 速 度 为 v1 ， 落 地 速 度 为 v 2 根 据 题 意 可 得 2 21 1 2 2A Ba t a t l ......................（4） 1 Av a t ......................................... （5） 2 2 2 1 0 12 ( )Av v al h h ..........（6） 代 入 数 据 解 得 2 =12m/sv ...................................... （ 7） （3）（7）式各 1 分，余式各 2 分，共 12 分。其它解法相应得分。 25．（20 分）解：（ 1）由题意结合平衡知识可得 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ mg qE ....................................... （1） 带入数值得 10N/CE ...................................（2） （2）小球进入复合场做匀速圆周运动，不与挡板相碰，恰好通过 N 点，小球 运动轨迹如图。设轨道半径为 r，由几何知识可得 2 2 1 2L r r L ..........................（3） 又 2vqvB m r ...................................（ 4） ghv 22 .........................................（5） 联立并代入数据得 1.25mh .....................................（ 6） （3）小球进入复合场与挡板相碰。半径 R 越小，碰撞次数越多。设经 n 次 碰撞后小球达到 N 点。则 2R L ............................................ （ 7） 12n R L ...................................... （8） 联立得 1.5n ，取 1n ..............（9） 小球轨迹如甲、乙图。 对甲图、乙图，由几何知识得 1 13R L ..........................................（10） 2 2 2 2 1 2 2(3 )R L L R ....................（11） 又 2vqvB m r ..................................... （12） ghv 22 ..........................................（13） 解得 h1=0.45m，h2 =0.70m.......................（14） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ （2）（5）（6）（9）式各 1 分，（12）（13）不计分，余式各 2 分，共 20 分。 33．（15 分） [物理 — 选修 3-3] 解：（1）ADE（5 分） （2）（10 分） ①上部分气体作等温变化，由波意耳定律得 / / 1 1 1 1pV pV .......................................... （1） 代入数据得 / 1 55.6cmHgp ..................................（ 2） ②对下部气体，由理想气体状态方程得 / / 2 2 2 2 / 2 2 p V p V T T ........................................ （3） / / 2 1 10cmHgp p ..............................（4） 代入数据解得 / 2 448.5KT .........................................（5） / 2 175.5 Ct ......................................... （6） （1）（3）式各 3 分，余式各 1 分，共 10 分。 34．（15 分） [物理 — 选修 3-4] 解：（1）ADE（5 分） （2）（10 分）解：①设入射角为 i、折射角为 r，由已知有 i = 60°，BQ = 15 cm， PD = BQ 2 1 =7.5 cm。 光路示意图如图所示，反射点为 F ⋯（ 1） 由几何关系得 PF PD QF BQrtan ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （2） 代入数据得 QF 20 cm ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （3） ②由数学知识得 sin r = 0.6 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （4） 由折射定律得 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ n = r i sin sin ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （5） n = 6 35 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （ 6） ③ 由 v cn ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （ 7） 得激光束在玻璃砖内的传播速度 86 3 10 m/s 5 v ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （8） （5）（7）式各 2 分，余式各 1 分，共 10 分。 35.（15 分）【物理 —选修 3-5 】 解：（1）ACE (5 分) （2）（10 分） ①设球 m1 摆至最低点时速度为 v0，由机械能守恒定律，得 2 1 0 1 2 m gl mv ...................................... （1） 设 m1、m2 碰后的速度分别为 v1、 v2， m1 与 m2 碰撞动量守恒 1 0 11 2 2m v m v m v .............................（2） 选向右的方向为正方向，代入数据解得 2 1.5m/sv ......................................... （3） ②m2 在 CD 轨道上运动时，由机械能守恒有 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 Dm v m v m gR ...............（4） 由小球恰好通过最高点 D 点可知，重力提供向心力 2 2 2= Dvm R m R ....................................... （5） 代入数据联立解得 R=0.045m.............................................. （6） （3）（6）式各 1 分，余式各 2 分，共 10 分。