东北三省四市教研联合体2020届高三下学期高考模拟考试理综物理试卷（二） Word版含解析 19页

www.ks5u.com ‎2020年东北三省四市教研联合体高考模拟试卷（二）物理测试 二、选择题 ‎1.下列关于原子核的叙述中正确的是（　　）‎ A. 居里夫人通过粒子轰击铝原子核，首次发现了中子 B. 核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈 C. 轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量 D. 原子核的质量越大，比结合能就越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．查德威克在α粒子轰击铍核实验中发现了中子，故A错误；‎ B．核反应堆中的“慢化剂”是减慢中子速度，故B错误；‎ C．轻核聚变过程中，会有质量亏损，由爱因斯坦质能方程可知，要释放能量，故C正确；‎ D．比结合能为结合能与核子数的比值，则原子核的质量越大，比结合能不一定越小，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（　　）‎ A. 人对长木板的压力大小为mg B. 长木板对地面的压力等于3mg C. 木箱受到的摩擦力的方向水平向左 D. 地面对长木板的摩擦力的方向水平向左 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；‎ B．三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；‎ - 19 -‎ C．箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；‎ D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。‎ 故选B ‎3.如图所示，真空中O点固定一个带正电的点电荷，同一平面内距离点电荷r处有一个带负电的粒子P（不计重力），该粒子在纸面内沿垂直于它们连线的方向入射，已知空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，则关于粒子在电、磁场中的运动轨迹，不可能的是（　　）‎ A. 在纸面内以O点为圆心，r为半径的圆 B. 初始阶段为在纸面内向右偏的曲线 C. 初始阶段为在纸面内向左偏的曲线 D. 沿初速度方向的直线 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．粒子受到向左的正点电荷的库仑力，由左手定则可知，粒子同时受到向右的洛伦兹力，开始时，当库仑力与洛伦兹力的合力刚好提供向心力则粒子在纸面内以O点为圆心，r为半径的圆周运动，当库仑力与洛伦兹力的合力大于粒子做圆周运动的向心力时，粒子在初始阶段为在纸面内向左偏的曲线，当库仑力与洛伦兹力的合力向右时，粒子初始阶段为在纸面内向右偏的曲线，故ABC正确；‎ D．粒子沿初速度方向做直线运动时，粒子与正点电荷间库仑力变化，则粒子受到的合力变化，则粒子不可能沿初速度方向的直线，故D错误。‎ 本题选不正确的，故选D。‎ ‎4.如图所示，已知地球半径为R，甲乙两颗卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为4R，C是轨道上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴长为6R，A、B是轨道的近地点和远地点。不计卫星间相互作用，下列说法正确的是（　　）‎ A. 卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在B点的速度 - 19 -‎ B. 卫星甲的周期大于卫星乙的周期 C. 卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度 D. 在任意相等的时间内，卫星甲与地心的连线扫过的面积一定等于卫星乙与地心的连线扫过的面积 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．如果卫星乙以B点到地心距离做匀速圆周运动时的线速度为，由公式 得 可知，‎ 由于卫星乙从以B点到地心的距离的圆轨道在B点减速做近心运动才能进入椭圆轨道，则卫星乙在B点的速度小于，所以卫星甲在C点的速度一定大于卫星乙在B点的速度，故A错误；‎ B．由题意可知，卫星甲的轨道半径小于卫星乙做椭圆运动的半长轴，由开普勒第三定律可知，卫星甲的周期小于卫星乙的周期，故B错误；‎ C．如果卫星乙以A点到地心的距离做匀速圆周运动时的线速度为，由公式 得 可知，‎ 由于卫星乙从以A点到地心的距离的圆轨道在A - 19 -‎ 点加速做离心运动才能进入椭圆轨道，则卫星乙在A点的速度大于，所以卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度，故C正确；‎ D．由开普勒第二定律可知，卫星在同一轨道上运动时卫星与地心连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题，保证列车能经济、安全地通过弯道，常用的办法是将弯道曲线外轨轨枕下的道床加厚，使外轨高于内轨，外轨与内轨的高差叫曲线外轨超高。已知某曲线路段设计外轨超高值为70mm，两铁轨间距离为1435mm，最佳的过弯速度为350km/h，则该曲线路段的半径约为（　　）‎ A. 40 km B. 30 km C. 20 km D. 10 km ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设倾角为，列车转弯的合力提供向心力则有 得 由于倾角很小，则有 则有 故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎6.将质量为0.1kg的物体竖直向上抛出，物体向上运动的过程中速度v与位移x的关系式为。关于物体该过程的初速度、加速度a、阻力f的大小及物体运动到最高点的时间t（设竖直向上为正方向，取g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）‎ - 19 -‎ A. =5m/s，m/s2 B. =5m/s，m/s2‎ C. f=0.25N，t=0.4s D. f=1.25N，t=0.4s ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由速度位移公式得 对比可得 ‎，‎ 故A正确，B错误；‎ CD．物体运动到最高点的时间 由牛顿第二定律有 解得 故C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷M、N关于细杆对称固定。两电荷连线中点为O，带正电的小球套在细杆上，从距中点O高为处的P点静止释放，经过时间运动到O点。此过程中小球速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek、电势能Ep（无穷远处电势为0）随时间t或下降距离h的变化图像可能正确的有（　　）‎ - 19 -‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据等量同种正点电荷的特点可知，MN在杆的位置处的电场线的方向向上，从杆与MN的连线的交点处向上，电场强度的大小从0先增大后减小。小球受重力，如果开始时小球的位置在场强最大点的下方，则小球向下运动的过程中受到的电场力逐渐减小，所以小球的加速度逐渐增大，小球做加速度增大的加速运动；如果开始时小球的位置在最大的点的位置上方，则小球向下运动的过程中受到的电场力先增大后减小，所以小球的加速度可能先减小后增大，小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度最大的加速运动；则B项中的速度变化是可能的，A项的加速度的变化是不可能的，故A错误，B正确；‎ C．如果开始时小球的位置在场强最大的点的位置上方，而且电场力最大的时候电场力大于重力，则小球向下运动的过程中受到的电场力先增大后减小，所以小球的加速度先减小然后反向增大，所以小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动；当经过了电场力得最大点后，又做加速度减小的减速运动，最后再做加速度增大的加速运动，该种情况下小球的运动过程最复杂，小球的速度先增大，然后减小，最后又增大。小球的动能也是先增大，然后减小，最后又增大，故C正确；‎ D．小球向下运动的过程中电场力一直做负功，所以小球的电势能一直增大，故D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎8.如图，劲度系数为100N/ m的轻弹簧下端固定于倾角为=的光滑斜面底端，上端连接物块Q，Q同时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑竖直杆的物块P连接，图中O、B两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离h=0.4m，此时轻绳中张力大小为50N。已知P质量为0.8kg，Q质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦，取g=10m/s2，sin=0.8，cos - 19 -‎ ‎=0.6），下列说法正确的是（　　）‎ A. P位于A点时，弹簧的伸长量为0.1m B. P上升至B点时的速度大小为m/s C. P上升至B点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为6J D. P上升至B点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物块P位于A点时，假设弹簧伸长量为x1，则有 代入求得 则P位于A点时，弹簧伸长量为0.1m，故A正确；‎ BCD．经分析，此时OB垂直竖直杆，OB=0.3m，此时物块Q速度为0，下降距离为 即弹簧压缩 弹性势能不变，对物块PQ及弹簧，根据能量守恒有 解得 对物块P有 解得 - 19 -‎ Q机械能的减少量 故BC错误，D正确。‎ 故选AD。‎ 三、非选择题 ‎9.某同学设计了验证动量守恒定律的实验。所用器材：固定有光电门的长木板、数字计时器、一端带有遮光片的滑块A（总质量为M）、粘有橡皮泥的滑块B（总质量为m）等。将长木板水平放置，遮光片宽度为d（d很小），重力加速度为g，用相应的已知物理量符号回答下列问题：‎ ‎(1)如图（a）所示，使A具有某一初速度，记录下遮光片经过光电门的时间t和A停止滑动时遮光片与光电门的距离L，则A经过光电门时的速度可表示为v=___；A与木板间的动摩擦因数μ=____；‎ ‎(2)如图（b）所示，仍使A具有某一初速度，并与静止在正前方的B发生碰撞（碰撞时间极短），撞后粘在一起继续滑行。该同学记录了遮光片经过光电门的时间t0，A、B撞前B左端距光电门的距离s1，以及A、B撞后它们一起滑行的距离s2，若A 、B材料相同，它们与木板间的动摩擦因数用字母μ表示，如需验证A、B系统碰撞时满足动量守恒定律，只需验证_______________成立即可。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由于遮光片通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故 ‎[2]由匀变速直线运动速度位移公式得，即有 - 19 -‎ 解得 ‎(2)[3]A经过光电门的速度为 由匀变速直线运动速度位移公式有 A与B碰撞前的速度为 同理可得碰撞后AB的速度为 即 若A、B系统碰撞时满足动量守恒定律 即 ‎10.某同学欲利用图（a）所示的电路图测量某电容器的电容：‎ - 19 -‎ ‎(1)图（a）中电流表A1量程为300μA。为了满足实验需要扩大量程，该同学设计了图（b）所示的电路图：‎ a.将开关S4断开，闭合S3.调节R2，使A1和A2读数均为200μA；‎ b.将开关S4闭合，调节R1和R2，保证A2读数不变，则当A1读数是__μA时，A1与R1并联可以做为600μA的电流表使用；‎ ‎(2)该同学改表后，开始利用图（a）所示的电路图测量电容器的电容，具体操作如下：‎ a.按图（a）接好实验电路，在图（c）中将缺失的导线用笔画线补充完整；‎ ‎（ ）‎ b.将图（c）中单刀双掷开关S2接“a”，记下此时电压表读数6.2V；‎ c.调节图（c）中滑动变阻器的滑片P至阻值最大，将单刀双掷开关S2接“b”同时开始计时，每5s或10s读一次电流表A1（A1的表盘没变）的示数i，记录数据；‎ d.以i为纵轴、t为横轴，在坐标纸上绘制点，请用平滑曲线在图（d）中画出i—t图线；‎ ‎（ ）‎ e.根据实验结果和图像，估算电容器的电容C=________F。（结果保留2位有效数字）‎ - 19 -‎ ‎【答案】 (1). 100 (2). (3). (4). F~F ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由题意可知，要把量程为300μA的电流表扩大到600μA，则并联电阻的分流大小与电流表A1相同，由图b可知，当A2的示数为200μA时，则A1的示数100μA时A1与R1并联可以做为600μA的电流表使用 ‎(2)[2]根据图甲连接实物图如图 ‎[3]将所描的点用平滑曲线连接如图 ‎[4]由于A1的表盘没变，由分流作用可知，由电流定义式有 - 19 -‎ 整理得 其即为图像与坐标轴所围的面积，即为 则 由于误差F~F均可 ‎11.“新冠”席卷全国，在举国上下“抗疫”的斗争中，武汉各大医院出现了一批人工智能机器人。机器人“小易”在医护人员选择配送目的后，就开始沿着测算的路径出发，在加速启动的过程中“小易”“发现”正前方站一个人，立即制动减速，恰好在距离人30cm处停下。“小易” 从静止出发到减速停止，可视为两段匀变速直线运动，其v－t图像如图所示，图中t0=1.6s，v0=5m/s。已知减速时的加速度大小是加速时加速度大小的3倍，“小易”（含药物）的总质量为60kg，运动过程中阻力恒为20N。（结果保留3位有效数字）求：‎ ‎(1)“小易”从静止出发到减速停止的总位移以及加速过程与减速过程的加速度分别多大；‎ ‎(2)启动过程的牵引力与制动过程的制动力（不含阻力）分别多大。‎ ‎【答案】(1)4m；；；(2)N；N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设加速运动与减速运动的时间分别为t1、t2，位移分别是x1、x2，总时间是t0，总位移是x，由匀变速直线运动规律知 - 19 -‎ 解得 x=4m 由加速度定义式知，则 联立解得 s，s 则 ‎，‎ ‎(2)对加速过程与减速过程分别列牛顿第二定律有 解得 ‎，‎ ‎12.如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ。三根完全相同的金属棒ab、cd、gh（质量均为m、电阻均为R、长度与导轨间距相同，均为L）垂直导轨放置。用绝缘轻杆ef将ab、cd连接成“工”字型框架（以下简称“工”型架），导轨上的“工”型架与gh刚好不下滑。金属棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，电阻不计，空间存在垂直导轨平面斜向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出）。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g：‎ ‎(1)若将“工”型架固定不动，用外力作用于gh，使其沿斜面向下以速度v匀速运动，求ab两端的电压U；‎ ‎(2)若将“工”型架固定不动，给gh沿斜面向下的初速度v0，求gh沿斜面下滑的最大位移；‎ ‎(3)若“工”型架不固定，给gh沿斜面向下初速度v0的同时静止释放“工”型架，最终“工”型架与gh的运动状态将达到稳定，求在整个过程中电流通过gh产生的焦耳热。‎ - 19 -‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当gh以速度大小为v运动时，gh为电源，ab和cd为外电路，gh产生的电动势E=BLv，‎ 等效内电阻为R，外电路电阻为0.5R，则 ‎(2)由题意 设沿斜面向下为正方向，该过程对金属棒gh列动量定理有 由闭合电路欧姆定律 法拉第电磁感应定律，通过gh棒的电荷量为，磁通量的变化量为 联立解得 ‎(3)设gh中的电流为I，则“工”型架ab、cd中的电流为，gh受到的安培力为F=BIL，‎ ab、cd受到的安培力大小分别为 - 19 -‎ ‎、‎ 则“工”型架受到的安培力的合力 所以“工”型架与金属棒gh所受合外力为零，系统沿斜面方向动量守恒，设沿斜面向下为正方向，设“工”型架与金属棒gh一起运动的共同速度为，则 系统产生的焦耳热为 设电流通过金属棒gh产生的焦耳热为，则 解得 ‎13.关于热力学定律，下列说法中错误的是 。‎ A. 对物体持续降温冷却后可以把它的温度降为绝对零度 B. 三个系统a、b、c，若a与b内能相等，b与c内能相等，则根据热平衡定律a与c接触时一定不会发生热交换 C. 热量可以从低温物体传递到高温物体 D. 自然界的能量是守恒的，所以我们可以不必节约能源 E. 一定量的理想气体经过绝热压缩其内能一定增大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绝对零度是不可能达到的，故A错误；‎ B．热平衡状态即为两物体的温度相同，但两物体内能相同时，温度不一定相同，故B错误；‎ C．热量可以从低温物体传递到高温物体，例如电冰箱，但需要消耗电能，故C正确；‎ - 19 -‎ D．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用，因此要节约能源，故D错误；‎ E．一定质量的理想气体经过绝热压缩，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体的内能增大，故E正确。‎ 本题选错误的，故选ABD。‎ ‎14.如图所示，A、B是两只容积为V的容器，C是用活塞密封的气筒，它的工作体积为0.5V，C与A、B通过两只单向进气阀a、b相连，当气筒抽气时a打开、b关闭，当气筒打气时b打开、a关闭。最初A、B两容器内气体的压强均为大气压强p0，活塞位于气筒C的最右侧。（气筒与容器间连接处的体积不计，气体温度保持不变）求：‎ ‎(i)以工作体积完成第一次抽气结束后气筒C内气体的压强p1；‎ ‎(ii)现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，A、B容器内的气体压强之比。‎ ‎【答案】①；（ii）2∶7‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(i)第一次抽气由等温变化有 解得 ‎（ii）第二次抽气 第一次打气 第二次打气 - 19 -‎ 解得 ‎15.一列简谐横波在一均匀介质中传播，图甲是介质中质点P的振动图像。当质点P开始振动时计时开始，t=0.15s的波形如图乙所示，Q为介质中的另一质点。则该波的波速为______m/s；质点P、Q平衡位之间的距离为____________cm。‎ ‎【答案】 (1). 0.4m/s (2). 14cm ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]由图甲可知，周期T=1.0s，由图乙可知波长，则波速为 ‎[2]由图甲可知，t=0.15s时质点P向下振动，由图乙可知，波向右传播，波在0.15s内传播的距离为 结合甲乙可知，t=0.15s时，经过P点波向右传播了6cm，则PQ间距是14cm ‎16.如图所示为一个半径为R的透明介质球体，M、N两点在一条直线上关于球心O对称，与球心的距离均为。一细束单色光从M点射向透明介质球体，从P点射人，穿过球体后到达N点。PA垂直于MN，且PA=R。设光在真空中传播的速度为c。求：‎ ‎(i)介质球的折射率；‎ ‎(ii)光从M点射出后到达N点所用时间。‎ ‎【答案】（i）；（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(i)光路如图所示 - 19 -‎ 由数学知识可得以下结论：‎ ‎，，AO=AM，，‎ 根据球的对称性，球内的折射光线平行MN，则有 ‎(ii)光在介质球中的传播速度为 光在空气中传播的时间为 光在介质球中传播的时间为 总时间 - 19 -‎ - 19 -‎