2020-2021学年高考理综(物理)第四次模拟试题及答案解析三 11页

&知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理） 高三第四次高考模拟考试 第I卷 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题~第18题只有一项符 合题目要求，第 19题~第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 错或不答的得 0分。） 14．下列说法正确的是 () A．电荷的周围既有电场也有磁场，反映了电和磁是密不可分的 B．由电场强度的定义式 E F/q可知 E的方向取决于 q的正负 C．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律 D．“电生磁 ”和 “磁生电 ”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应 15．一电梯检修人员搭乘电梯从一楼到八楼进行上下测试， v t图像如图所示（设电梯向上运动为正 方向） ，关于检修人员下列说法正确的是（） A． 1s时处于失重状态 B． 0～4s内和 4～8s内的位移相同 C． 2s时速度方向改变 D．2s～6s内的加速度恒定不变 16．如图所示， A、B两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的 O点。现用外力 F作用于 小球 B上 (图上 F未标出 )，使系统保持静止状态，细线 OA保持竖直，且 A、B两球在同一水平线上。已知 两球的重力均为 G，轻杆和细线 OB的夹角为 45°，则（） A．轻杆对 A球的作用力方向水平向左 B．轻杆对 B球的作用力方向不一定沿水平方向 C．外力 F的最小值为 2 2 G，最大值为 2 G D．细绳 OB的拉力可能为零 17．如图所示为一正方体，在顶点 A放一带负电的电荷，则下列正确的说 法是（） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ A．由于 B、C、D三点到 A点的距离相等，则这三点的电场强度一定相同 B． B、C、D三点的电势相等，且过 B、C、D三点的平面是一个等势面 C．如果将一正的点电荷由 D点沿 AD方向远离 A点，则电场力做负功 D．如果在 B、C、D三点放三个合适的点电荷，则 A点的电荷所受的电场力可能为零 18．如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表 均为理想化的。若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是 () A．电压表 V1示数减小，电流表 A1减小 B．电压表 V2示数增大，电流表 A2增大 C．输电线上损耗功率减小 D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值减小 19．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料， 它 的发现使 “太空电梯 ”的制造成为可能， 人类将有望通过 “太空电梯 ”进入太空。 设想在地球赤道平面内 有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星 A的高度延伸到太空深处， 这种所谓的太空电梯可用于降低成本地发射绕地人造卫星。如图所示，假设某物体 B乘坐太空电梯到 达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星 C相比较 () A． B的线速度大于 C的线速度 B． B的线速度小于 C的线速度 C．若 B突然脱离电梯， B将做离心运动 D．若 B突然脱离电梯， B将做近心运动 20．如图所示，圆心在 O点、半径为 R的光滑圆弧轨道 ABC竖直固定在水平桌面上， OC与 OA的夹角为 60°，轨道最低点 A与桌面相切． 一足够长的轻绳两端分别系着质量为 m1和 m2的两小球 （均可视为质点） ， 挂在圆弧轨道光滑边缘 C的两边，开始时 m1位于 C点，然后从静止释放， m1 球能够沿圆弧轨道运动到水平桌面上。则（） A．在 m1由 C点下滑到 A点的过程中两球速度大小始终相等 B．在 m1由 C点下滑到 A点的过程中重力对 m1做功的功率先增大后减少 C．若 m1恰好能沿圆弧下滑到 A点，则 m1=2m2 D．在 m1由 C点下滑到 A点的过程中轻绳对 m2做的功等于 m 2的机械能增加 21．如图所示， abcd为一矩形金属线框，其中 ab=cd=L，ab边接有定值电阻 R， cd边的质量为 m，其它 部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下 的初速度 v0，当 cd边第一次运动至最下端的过程中， R产生的电热为 Q，此过程 cd边始终未离开磁场， 已知重力加速度大小为 g，下列说法中正确的是（） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ A.初始时刻 cd边所受安培力的大小为 2 2 0B L V mg R B.线框中产生的最大感应电流可能为 0BLV R C.cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于 2 0 1 2 mv Q D.在 cd边反复运动过程中， R中产生的电热最多为 2 0 1 2 mv 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作答。 第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（ 11题，共 129分） 22.（6分）如图甲所示实验装置，可以测量滑块经过斜面底端的瞬时速度． (1)用游标卡尺测量挡光片的宽度 d，示数如图乙所示，可读得 d=_____________cm； (2) 让装有挡光片的滑块从斜面上端由静止释放，测得它经过光电门时挡光片的挡光时间为 0.002s， 则滑块经过斜面底端时的速度 v=m/s（保留两位有效数字） ；挡光片平行安装于滑块运动的竖直平面， 但未与斜面垂直（如图丙所示） ，则速度的测量值比真实值偏 _________（填 “大”或 “小 ”，档光片足够 长） ． (3)若测得滑块下滑高度为 h，水平位移为 x，则可得出滑块与斜面间的动摩擦因数 =__________ （用 符号 h、v、x和重力加速度 g表示） ． 23.（9 分）有一个小灯泡上标有 “4V、2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的 U-I 图线．现有下列器材 供选用： A．电压表（ 0～5V，内阻约 10kΩ） B．电压表（ 0～15V，内阻约 20kΩ） C．电流表（ 0～0.6A，内阻约 0.4Ω） D．滑动变阻器（ 10Ω，2A） E．滑动变阻器（ 500Ω，1A） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ F．学生电源（直流 6V）、开关、导线若干 （1）实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，理由是 ________________________； （2）实验中所用电压表应选，滑动变阻器应选用； （用序号字母表示） （3）把图丙中所示的实验器材用实线补充连接成实物电路图； （4）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线 (如图丁所示 )，若用电动势为 3V、内阻为 2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是 W；（保留两位有效数字） （5）某兴趣小组想用多用电表来粗测灯泡的电阻，测量过程表笔的位置如图所示，其测量方法正确 的是 24．（14分）如图所示，在竖直平面内固定一个四分之三圆管轨道．质量为 1kg的小球从轨道 顶端 A点无初速释放，然后从轨道底端 B点水平飞出落在某一坡面上，坡面呈抛物线形状， 且坡面的抛物线方程为 y x2 ．已知圆管轨道的半径为 R，B点离地面 O点的高度也为 R（R=0.4m），小球 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 运动到 B点时速度水平，大小为 5 m/s（重力加速度为 g=10m/s 2 ）求： （1）小球到达 B点时对轨道的作用力是多少？及从 A运动到 B的过程中克 服阻力所做的功； （2）小球从 B点水平飞出到落至坡面经历的时间。 25．（ 18分）质量为 m、带电荷量为 +q的绝缘小球，穿在半径为 r的光滑圆 形轨道上，轨道平面水平。空间分布有随时间变化的磁场，磁场方向竖直向上，俯视如图甲所示。磁 感应强度 B随时间的变化规律如图乙所示。其中 B0、 T0是已知量。设小球在运动过程中电荷量保持不 变，对原磁场的影响可忽略。 （1）若圆环由金属材料制成，求在 t=T0到 t=2T0这段时间内圆环上感应电动势的大小； （2）若圆环由绝缘材料制成，在 t=0到 t=T0这段时间内，小球不受圆形轨道的作用力，求小球的速度 的大小 v0； （3）已知在竖直向上的磁感应强度增大或减少的过程中，将产生漩涡电场，其电场线是在水平面内 一系列的沿顺时针或逆时针方向的同心圆， 同一条电场线上各点的场强大小相等。 其大小为 2 eE r . 若 t=0时刻小球静止， 求 t=0到 t=3.5T0小球运动的路程和 t=3.5T0时小球对轨道的作用力 F的大小。（不计小 球的重力） （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作答， 并用 2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。 注意所做题号必须与所涂题目的题号一致， 在答题卡 区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题记分。 33．【物理 —— 选修 3-3 】（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 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 分，选对 3个得 5分；每选错 1个扣 3分，最低得分为 0） A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果 B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果 C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量 D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 E．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 （2）（10分）如图所示，内壁光滑、截面积不相等的圆柱形汽缸竖直放置，汽缸上、下两部分的横截 面积分别为 2S和 S．在汽缸内有 A、B两活塞封闭着一定质量的理想气体，两活塞用一根长为 l的细轻杆 连接， 两活塞导热性能良好， 并能在汽缸内无摩擦地移动。 已知活塞 A的质量是 2m，活塞 B的质量是 m．当 外界大气压强为 p0、温度为 T0时，两活塞静止于如图所示位置。重 力加速度为 g。 （i）求此时汽缸内气体的压强； （ii）若用一竖直向下的拉力作用在 B上，使 A、B一起由图示位置 开始缓慢向下移动 l/2的距离， 又处于静止状态， 求这时汽缸内气体 的压强及拉力 F的大小。设整个过程中气体温度不变。 34．【物理 ——选修 3-4 】（15分） (1)（5分）如图所示，实线表示两个相干波源 Sl、S2发出的波的波峰位置，设波的周期为 T1，波长为 λ， 波的传播速度为 v，下列说法正确的是 _______________（填正确答案标号，选对一个得 2分，选对 2个 得4分，选对 3个得 5分，每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A．图中的 a点为振动减弱点的位置 B．图中的 b点为振动加强点的位置 C．波源 S1的波经过干涉之后波的性质完全改变 D．v=λT E．从图中时刻开始，波源 Sl的波峰传播到 a、b位置的最短时间均为 T/2 (2)(10 分）某同学做 “测定玻璃的折射率 ”实验时，用他测得的多组入射角 i与折射角 r作出 sini-sinr 的图 象，如图甲所示． （ⅰ）求该玻璃的折射率 n； （ⅱ）他再取用该种玻璃制成的直角三棱镜，入射光的方向垂直于斜边，如图乙所示；则角 θ在什么 范同内，入射光经过两次全反射又从斜边射出。 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 35．【物理 -- 选修 3-5 】 （1）（5分）下列说法正确的是 ___________ （填正确答案标号，选对一个得 2分，选对 2个得 4分，选 对 3个得 5分，每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程有质量亏损 B．氢原子从 n=2的能级跃迁到 n=1的能级辐射的光是紫外线，则从 n=3的能级跃迁到 n=l的能级辐射的 光不可能是可见光 C．在核反应中，总体上，只有比结合能较小的原子核反应成比结合能较大的原子核才会释放核能 D．卢瑟福用实验得出原子核具有复杂结构 E．在光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关 （2）图中滑块的质量 m1=2kg和小球的质量 m 2=1kg，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动， 小球与滑块上的悬点 O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长 L=0.3m。开始时，轻绳处于水平拉直状态， 小球和滑块均静止，现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的 固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零。 （重力加速度 g=10m/s 2）求 （ⅰ）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板对滑块的冲量 I； （ⅱ）滑块静止时与挡板的距离 S。 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 14.D 15.D16.D17.C 18.C 19.BD 20.BCD 21.BC 22．（1）1.02（ 2 分）；（2） 5.1（1 分） 小（ 1 分）；（3） 22 2 gh v gx （2 分） 23.（1）电压应从零开始变化（ 1 分）； （2）A； D；（2 分） （3）实物电路图如图所示． （2 分） (4)0.80w （2 分） （5）D（2 分） 24.（1）在 B 点由牛顿第二定律： R mvmgN B 2 -------------------2 分 得 N=22.5N---------------1 分 牛顿第三定律知 N/=22.5N 方向竖直向下 -------1 分 从 A 到 B 由动能定理可得： 0 2 13 2 Bf mvWmgR -------2 分 fW =9.5J-------------1 分 (2) 根据平抛规律应有：水平方向 tvx B --------------2 分 竖直方向 2 2 1 gtyR ---------------2 分 2xy ------------2 分 几 式 得 出 t=0.2s------------1 分 25. （ 1） t=T0 到 t=2T0 这段时间内圆环上感应电动势： 2 0 02 r T Br t Be --------------2 分 （2）t=0 到 t=T0 这段时间内，不受环形轨道作用，由牛顿第二定律得： r vmBqv 2 0 00 ---------1 分 则 m rqBv 0 0 -----------1 分 （3）t=0 到 t=T0 小球静止 t=T0 到 t=2T0 这段时间内由 知 &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 所产生的涡旋电场的场强为 0 0 22 T rB r eE ---1 分 小球沿切线方向的加速度大小恒为 m qEa ---1 分 小球运动的末速度大小 01 aTv ---1 分 小球运动路程 1x 2 02 1 aT ---1 分 解得 m qrBv 2 0 1 m rTqBx 4 00 1 ---1 分 t=2T0 到 t=3T0 速率不变 012 Tvx ---1 分 解得 m rTqBx 2 00 2 ---1 分 t=3T0 到 t=3.5T0 产生与 t=T0 到 t=2T0 等大反向的涡旋电场 0 0 22 T rB r eE m qEa ---------------1 分 2 0 12 Tavv ---1 分 22 021 3 Tvvx ---1 分 解得 m rqBv 4 0 2 m rTqBx 16 3 00 3 ---1 分 则 总路程 321 xxxx = m rTqB 16 15 00 ---1 分 t=3.5T0 牛顿第二定律： r mvFqvB N 2 2 202 3 ---1 分 解得 m rBqF N 16 5 2 0 2 则大小为 m rBqF N 16 5 2 0 2 ---1 分 33．（1）ACD (2）【答案】（ i） 1 0 3mgp p S （ ii） 0 3 p SF mg 【解析】 （i）以两活塞整体为研究对象，设此时气缸内气体压强为 p1，根据平衡条件则有： p0S+3mg=p1S（2 分） 解得： 1 0 3mgp p S （1 分） &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 34. （1）ABE （2）①由图甲可计算出该玻璃的折射率为 2 5.0 1 sin sin r in ⋯⋯⋯⋯ 3 分 ②光的传播方向如右图所示，欲使入射光在上侧直角 边发 生全反射，须 2 11sinsin n C ⋯⋯⋯⋯ 2 分 解得： θ ＞30°⋯⋯⋯⋯ 1 分 又当光线行进至右侧直角边时，入射角为 90°－θ，欲使入射光在该边发生全反射，须 2 11sin)90sin( n C ⋯⋯⋯⋯ 2 分 解得： θ ＜60°⋯⋯⋯⋯ 1 分 所以 θ的范围为： 30°＜ θ ＜60°⋯⋯⋯⋯ 1 分 35.（1）BCE (2) （ i）对系统，设小球在最低点时速度为 v 2 ,此时滑块的速度为 v1 滑块与挡板接触前，系统的机械能守恒： 2 11 2 222 2 1 2 1 vmvmgLm ------2 分 以小球最低点速度方向为正方向，系统水平方向动量守恒： 01122 vmvm ------2 分 90°-θn θ θθ &知识就是力量！ & @学无止境！ @ 由动量定理，挡板阻力对滑块的冲量为： 11vmI -----------2 分 解得 I=2N.s 方向向左 ---------1 分 （ii）由 01122 vmvm 可转化为 2211 xmxm --------1 分 Lxx 21 ----------1 分 mxS 1.01 -------------1 分