【物理】吉林省东北师大附中重庆一中等六校2020届高三上学业期模拟考试（解析版） 17页

吉林省东北师大附中重庆一中等六校2020届 高三上学业期模拟考试 一、选择题 ‎1.对于给定的电容器，下列是有关描述其电容C、电荷量Q、电压U之间关系的图，正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【详解】AB．电容器的电容是由电容器本身决定的，与其所带的电量以及两端的电压无关，选项AB错误；‎ CD．由可得，U-Q图像是过原点的直线，则选项C正确，D错误；‎ 故选C.‎ ‎2.氢原子能级关系如图，下列是有关氢原子跃迁的说法，正确的是 A. 大量处于n=3能级的氢原子，跃迁时能辐射出2种频率的光子 B. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属钨能发生光电效应 C. 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级 D. 氢原子从n=3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为1.51eV ‎【答案】B ‎【详解】A．大量处于n=3能级的氢原子，跃迁时能辐射出种频率的光子，选项A错误；‎ B．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为E=E2-E1=10.2eV，则照射逸出功为4.54eV的金属钨能发生光电效应，选项B正确；‎ C．因10.3eV不等于基态与n=2能级的能级差，则用能量为10.3eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级，选项C错误；‎ D．氢原子从n=3能级向基态跃迁时，辐射出的光子能量为E′=E3-E1=(-1.51)-(-13.6)=12.09eV，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎3.如图，在半径为R的圆内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电量为q的带正电粒子沿半径方向从a点射入，从b点射出．速度方向改变了60°，粒子的重力不计，若磁感应强度变为B后，该粒子保持速度不变从同一位置入射，下列描述正确的是（ ）‎ A. 粒子做圆周运动的半径为R B. 粒子做圆周运动的半径为R C. 粒子在磁场中的运动的时间为 D. 粒子在磁场中的运动的时间为 ‎【答案】D ‎【详解】A．带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由，得：‎ ‎ ‎ 当磁感应强度由B变为B时，轨迹半径变为：‎ 故选项AB错误；‎ C．设磁场半径为r，粒子原来速度的偏向角为α，B变化后速度的偏向角为β，根据几何关系有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 又，则得：‎ 所以粒子飞出场区时速度方向改变的角度为90°。则用时间 选项C错误，D正确。 故选D。‎ ‎4.某球员定点罚球．篮球刚好水平越过篮筐前沿。已知罚球点离篮筐前沿的水平距离约为4.2m，罚球的出球点与篮球运动最高点间的高度差为0.8m，篮球质量约0.6kg，不计空气阻力．这次罚球该球员对篮球做的功约为（g取10m/s2）‎ A. 18J B. 38J C. 58J D. 78J ‎【答案】B ‎【详解】篮球做斜抛运动，竖直方向做减速运动，则有：‎ ‎ ‎ 解得：‎ ‎ ‎ 水平方向的速度为：‎ ‎ ‎ 由能量关系可知：‎ A. 18J．与结论不相符，选项A错误；‎ B. 38J．与结论相符，选项B正确；‎ C. 58J．与结论不相符，选项C错误；‎ D. 78J．与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.如图，质量m=2kg的物体从高为h=0.8m的光滑轨道上M点由静止下滑，滑到水平传送带于上的A点，物体和传送带之间的动摩擦因数为µ=0.2，传送带AB之间的距离为L=8m，传送带一直以v=6m/s的速度匀速运动（g取10m/s2）‎ A. 物体从A运动到B的过程中一直做匀加速直线运动 B. 物体从A运动到B所用时间为1.5s C. 物体从A运动到B的过程中，摩擦产生的热量为4J D. 物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体傲的功为10J ‎【答案】BC ‎【详解】A．设物体下滑到A点的速度为v0，由机械能守恒定律有：‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据得：‎ v0=4m/s 物体在摩擦力作用下先匀加速运动，加速度大小为 ‎ ‎ 加速至速度与传送带相等用时：‎ ‎ ‎ ‎ 匀加速运动的位移 ‎ ‎ 所以物体与传送带共速后向右匀速运动，故A错误；‎ B．物体匀速运动的时间 ‎ ‎ 则物体从A运动到B所用时间为 t=t1+t2=1.5s 选项B正确；‎ C．物体从A运动到B的过程中物体相对传送带的位移 摩擦产生的热量为 选项C正确；‎ D．物体从A运动到B的过程中，摩擦力对物体做的功为 选项D错误；‎ 故选BC。‎ ‎6.在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力．从抛出开始计时，物体运动的位移随时间关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400km，地球的第一宇宙速度取8 km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，则 A. 该行星表面的重力加速度为8m/s2‎ B. 该行星的质量比地球的质量大 C. 该行星的第一宇宙速度为6.4km/s D. 该物体落到行星表面时的速率为30m/s ‎【答案】AC ‎【详解】A．由图读出，物体上升的最大高度为：h=64m，上升的时间为： t=4s。对于上升过程，由 可得 选项A正确；‎ B．根据 可得 则该行星的质量比地球的质量小，选项B错误；‎ C．根据 可得 则 ‎ ‎ 则该行星的第一宇宙速度为 选项C正确；‎ D．该物体落到行星表面时的速率为 故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎7.如图甲，均匀带正电街的绝缘圆盘，圆盘平面在竖直面内，一光滑绝缘细杆过圆盘中心O点且垂直于盘面，细杆上套有一个质量为m＝10g、电荷量q=-5×10-2C的带电的小环。让小环以v0=6m/s的初速度从A点向右运动，到B点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线），到C点时速度第一次减为零，小环运动的v-t图像如图乙。则下列说法正确的是 A. 由A到C的过程中，小环的电势能一直增大 B. 由A到C圆盘产生电势逐渐升高 C. 圆盘产生的电场中，A、C两点间的电势差为3.6V D. 圆盘产生的电场中，B点处场强大小为0.2V/m ‎【答案】ACD ‎【详解】A．由A到C的过程中，小环受电场力向左，电场力做负功，则小环的电势能一直增大，选项A正确；‎ B．由A到C圆盘产生的电势逐渐降低，选项B错误；‎ C．由A到C根据动能定理：‎ 解得 UAB=3.6V 选项C正确；‎ D．在B点时，由图像可知 ‎ ‎ 可知 F=ma=0.01N 则 选项D正确；故选ACD。‎ ‎8.在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上．用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上。将这辆“小车”推入螺线管中，磁铁与电极和铜线间均能良好导电，“小车”就加速运动起来。关于“小车”的运动，以下说法正确的是 A. 图中“小车”加速度方向向右 B. 图中“小车”加速度方向向左 C. 只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”就不能加速运动 D. 只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变 ‎【答案】BC ‎【详解】AB．两磁极间磁感线如图甲所示 干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，故A错误，B正确。‎ C．如果改变某一磁铁S极与电源粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，不能加速运动，故C正确。‎ D．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与C中方向相反，故车的加速度方向将发生改变，故D错误。‎ 故选BC。‎ 三、非选择题 ‎9.研究小车做匀变速直线运动的实且在装置如图（a）．纸带上计数点的间距如图（b），相邻计数点的时间间隔为T，计数点O至其它各计数点的距离为xi（其中i=1、2、3………）．‎ ‎（1）部分实验步骤如下，其中错误的有__________；‎ A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 B．必须抬高木板右端，平衡摩擦力 C．将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近 D．先释放小车，后接通电源 ‎（2）用x3、x5和T表示计数点4对应的小车速度大小为v4=__________；‎ ‎（3）用x3、x6和T表示小车加速度的大小为a=__________．‎ ‎【答案】 (1). BD (2). (3). ‎ ‎【详解】（1）[1]．A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔，选项A正确；‎ B．此实验中小车做匀加速运动即可，不需要平衡摩擦力，选项B错误；‎ C．将小车尾部与纸带相连，小车停靠在打点计时器附近，选项C正确；‎ D．实验时要先接通电源，后释放小车，选项D错误；‎ 此题要选择错误选项，故选BD。‎ ‎（2）[2]．用x3、x5和T表示计数点4对应的小车速度大小为.‎ ‎（3）[3]．根据，则用x3、x6和T表示小车加速度大小为 ‎10.某小组利用如图（a）电路测量电源电动势和内阻。其中电压传感器内阻可视为无穷大，电流表内阻可视为零，其量程为0.3A，R为定值电陋，RL为置于控温炉内的二极管，二极管内电流I0=0.10A时其两端电压U与温度的关系如图（b）．‎ ‎（1）将电路中的电压传感器M端与N端连接，闭合开关，电压传感器的示数为1.8V时，电流表的指针位置如图（c），其读数为_________A；‎ ‎（2）将电压传感器MM端改接到电路中Q端，通过控温炉改变温度，读出不同温度时的U、I，得到的U-I关系如图（d），则根据图像可知电源电动势E为_________V，内阻r为_________Ω（结果保留2位有效数字）；‎ ‎（3）撤去电压传感器，若电流表的示数刚好为I0，则二极管的温度应该为______°C（结果保留2位有效放字）．‎ ‎【答案】(1). 0.200 （0.199~0.201均给分） (2). 9.0 1.0 (3). 32‎ ‎【详解】（1）[1]．电流表量程为0.3A，由图示表盘可知，其分度值为0.01A，示数为0.200A。‎ ‎（2）[2][3]．将电压传感器的M端改接到电路中Q端，电压传感器测量温控炉两端电压，但由于正负接线接反了，因此测量的数值会变为负值，计算时取绝对值即可，根据如图（d）所示的U-I图可知，由图示电路图可知，电路电流为零时，电压传感器测电源电动势，由图（d）所示图象可知，电源电动势E=9.0V； 定值电阻阻值 由闭合电路的欧姆定律有：‎ E=U+I（R+r）‎ 由图（d）所示图象可知，当U=6.0V时，I=0.300A，代入数据解得，电源内阻：‎ r=1.0Ω；‎ ‎（3）[4]．由闭合电路欧姆定律得：E=U+I（R+r）‎ 电路电流I0=0.10A时，9.0=U+0.10（9+1.0） 解得二极管两端电压：U=8V 由图（d）所示图象可知，温度为32℃。‎ ‎11.如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨道间距为l．空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其电阻为R．由静止释放ab，轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）金属杆ab速度的最大值；‎ ‎（2）当金属杆ab的加速度为a=gsinθ，回路的电功率．‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，电路中的电流为 又金属杆受到的安培力为 ‎ ‎ 根据受力分析，金属杆做的是加速度减小的加速运动，当加速度a=0时，速度最大，有 ‎ ‎ 整理得 ‎ ‎ ‎（2）根据牛顿第二定律，有 mgsinθ-F'=ma 此时加速度为 a=gsinθ 故可得此时安培力大小为 F'=mgsinθ 设此时金属杆速度为v，则有 ‎ ‎ 回路的电功率为 P=F'v 整理代入得 ‎12.如图（a），某同学骑自行车以速率v1进入一段直下坡，在坡道上不蹬踏板而自由加速下滑。自行车受到路面的阻力略去不计，空气阻f1与车速大小成正比，比例系数为k，方向与车速方向相反，人与车总质量为m，重力加速度为g．已知自行车到坡底时的速率为v2．‎ ‎（1）在图（b）中定性画出自行车在坡道上的速率v与在坡道上运动时间t1的关系；‎ ‎（2）到坡底以速率v2进入平直路面后，该同学立即开始刹车。在刹车阻力f2和空气阻力f1共同作用下匀减速运动T时间后停止，求刹车阻力f2与刹车时间t2的关系，以及刹车过程f2的冲量；‎ ‎（3）在第（2）问中，已知刹车过程前轮与地面接触处始终不打滑。从开始刹车时测量，车载速率表显示前轮转动第一圈过程车辆前进的平均速度为7.0m/s，转动第二圈过程车辆前进的平均速度为6.0m/s，则该刹车过程前轮总共转了多少圈（解出数值结果，保留一位小数）？‎ ‎【答案】（1）（2）；；（3）4.1‎ ‎【详解】（1）车在坡道上下行时加速度为 ‎，则随着速度的增加，加速度减小，则速度-时间图像大致为：‎ ‎（2）刹车后做匀减速运动，则加速度为 则任意时刻t2的速度 则由牛顿第二定律 联立解得 ‎ ‎ ‎ 则f2-t2关系为线性关系，画出f2-t2图像，则图像与坐标轴围成的面积等于f2的冲量。‎ ‎ ‎ ‎（3）设车轮周长为L，车做匀减速运动的加速度为a，刚刹车时的初速度为v，则车轮转过第一圈时的速度v1满足，即 v1=14-v；‎ 同理车轮转过第二圈时的速度 v2=v-2‎ 则 ‎ 联立解得：‎ 则 ‎ ‎ 联立解得 则该刹车过程前轮总共转了4.1圈.‎ ‎（二）选考题 ‎13.下列说法正确的是_________‎ A. 分子间距离曾大时，分子间引力减小，斥力曾大 B. 当分子间的作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C. 一定质量的某种理想气体，内能只与温度有关与体积无关 D. 物体机械能增大时，其内能一定增大 E. 一定质量的某种理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量 ‎【答案】BCE ‎【详解】A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力也减小，选项A错误；‎ B．当分子间的作用力表现为引力时，分子距离增大时，分子力做负功，则分子 势能增加，即分子势能随分子间距离的增大而增大，选项B正确；‎ C．理想气体的分子势能为零，则一定质量的某种理想气体，内能只与温度有关与体积无关，选项C正确；‎ D．物体的内能与机械能无关，选项D错误；‎ E．一定质量的某种理想气体发生等温膨胀，内能增加，但是不对外也不对内做功，则气体一定从外界吸收热量，选项E正确；‎ 故选BCE。‎ ‎14.如图是一种桶装水装置。按下压水器，能够把一定量的外界空气，经单向进气口压入密闭水桶内。开始时桶内气体的体积V0=8.0L，出水管竖直部分内外 ‎ 液面相平，出水口与大气相通且与桶内水面的高度差h1=0.20m．出水管内水的体积忽略不计，现经多次压入空气，缓慢流出了体积为V1=2.0L的水，桶内水而下降了0.05m，设单次压入的空气在外界时的体积为50mL，求需要按压水器的次数（已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2，设整个过程中气体均视为理想气体且温度保持不变）‎ ‎【答案】45次；‎ ‎【详解】设需要压入的次数为n，根据波义耳定律可知：‎ 式中V0=0.05L V1=8L V2=10L ‎ 带入数据解得 n=45次。‎ ‎15.a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形（截面如图）的玻璃砖，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中正确的是__________‎ A. a光的频率更大 B. a光在此玻璃砖内传播速度更大 C. 该玻璃砖对a光的折射率大于 D. a光对微小障碍物的衍射现象更明显 E. a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象 ‎【答案】BDE ‎【详解】A．因为b光能在界面发生全反射，可知b光临界角较小，折射率较大，则b光的频率更大，选项A错误；‎ B．因为b光折射率大，根据v=c/n可知，a光在此玻璃砖内传播速度更大，选项B正确；‎ C．由题意可知，a光的临界角大于45°，根据 ，即该玻璃砖对a光的折射率小于，选项C错误；‎ D．因a光的频率小，波长大，则a光对微小障碍物的衍射现象更明显，选项D正确；‎ E．因为ab两种光的频率不同，则a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象，选项E正确；‎ 故选BDE。‎ ‎16.O点处有一质点从t＝0时刻开始在y方向做简谐运动，0.4s时，在其右边与质点相连的水平绳上第一次形成如图所示的波形，此时波源质点的振动频率突然变为原来的2倍，振幅和绳波传播速度均不变． ‎ ‎（i）求该绳波传播的速度；‎ ‎（ii）绳上某质点从某次向上经过平衡位置开始的1s内总路程至少为多少？‎ ‎【答案】（i）10m/s；（ii）36cm。‎ ‎【详解】（i）该绳波传播的速度 ‎（ii）开始时波的周期T1=0.4s，振动频率加倍后的周期为T2=0.2s；由题意可知，在t=0时刻x=2m处的质点向上振动，此质点在1s内总路程最短，此质点以周期T1振动半个周期，时间为0.2s，然后剩下的0.8s以周期T2振动4个周期，则在1s 内共振动4.5个周期，总路程为 .‎