【物理】湖南省永州市2020届高三第三次模拟考试 12页

湖南省永州市2020届高三第三次模拟考试 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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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，有选错的得0分。‎ ‎14.烟雾探测器使用半衰期为432年的放射性元素镅来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅衰变所释放的射线很容易将它们电离，从而产生电流。一旦有烟雾进入探测器内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。则 A.镅衰变所释放使空气电离的射线是X射线 B.镅衰变所释放使空气电离的射线是γ射线 C.1mg的镅经864年将有0.75mg发生衰变 D.发生火灾时，镅因温度升高而半衰期变短 ‎15.跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助速度和弹跳力，使身体跃入空中，运动员在空中飞行4～5秒钟后，落在山坡上。为研究跳台滑雪，将某次跳台滑雪简化为如下过程：质量为60kg的运动员在助滑道末端沿水平方向跃入空中，经过4s落在斜坡上，在空中飞行过程中(忽略空气阻力，取g＝10m/s2)‎ A.运动员处于超重状态 ‎ B.运动员落在斜坡前瞬间重力功率为1.2×104W C.运动员动能增加9.6×104J ‎ D.运动员重力势能减少4.8×104J ‎16.前几年雾霾已经严重的影响了人们的生活，习总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢蓝天保卫战。在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车后的v－t图象如图所示，下列说法正确的是 A.甲车的加速度大于乙车的加速度 B.若t＝24s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远 C.为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48m D.若两车发生碰撞，则可能是在开始刹车24s以后的某时刻发生的 ‎17.当今社会信息通讯技术高速发展，其中地球同步卫星的作用非常重要。如图所示，某一在轨地球同步通讯卫星信号对地球赤道覆盖的最大张角为2α。假设因地球的自转周期变大，使地球同步通讯卫星信号对地球赤道覆盖的最大张角变为2β，则地球自转周期变化前后，同步卫星的运行周期之比为 A. B. C. D.‎ ‎18.真空中，在x轴上x＝0和x＝8m处分别固定两个点电荷Q1和Q2。电荷间连线上的电场强度E随x变化的图象如图所示(＋x方向为场强正方向)，其中x＝3m处E＝0。将一个正试探电荷在x＝2m处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)。则 A.Q1、Q2为等量同种电荷 ‎ B.Q1、Q2带电量之比为9：25‎ C.在x＝3m处电势等于0 ‎ D.该试探电荷向x轴正方向运动时，电势能一直减小 ‎19.如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上一质量为m的物体A，轻绳与斜面平行，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点。动滑轮上悬挂物体B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为120°时，物体A刚好要滑动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为。整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是 A.物体B的质量为1.25m ‎ B.物体A受到的摩擦力先减小再增大 C.地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大 ‎ D.斜面体对地面的压力逐渐增大 ‎20.如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉一质量为m、边长为a、电阻为R的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时。若磁场的宽度为b(b>3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0，并开始离开匀强磁场。此过程中v－t图象如图乙所示，则 A.t0时刻线框的速度为 B.t＝0时刻，线框右侧边MN两端电压为Bav0‎ C.0～t0时间内，通过线框某一横截面的电荷量为 D.线框从1位置运动到2位置的过程中，线框中产生的焦耳热为Fb ‎21.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，使某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示，调节斜面与水平面的夹角θ，实验测得x与θ的关系如图乙所示，取g＝10m/s2。则由图可知 A.物体的初速率v0＝3m/s B.物体与斜面间的动摩擦因数µ＝0.8‎ C.图乙中xmin＝0.36m D.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当θ＝37°，物体上滑过程中动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为0.1875m 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题 ‎22.(5分)某物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究“合力做功与动能变化的关系”。在滑块上安装一遮光条，系细绳处安装一力传感器，把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳，通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处。气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为△t。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则宽度为 mm。‎ ‎(2)实验中，通过多次改变钩码的质量，测得多组F和△‎ t数据，要得到线性变化图象，若选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量应为 。‎ A.△t B.(△t)2 C. D.‎ ‎(3)若在(2)正确选择横坐标所代表的物理量后，描点得出线性变化图象的斜率为k，且已经测出A、B之间的距离为s，遮光条的宽度为d，则滑块质量(含遮光条和力传感器)的表达式M＝ 。‎ ‎23.(10分)某同学欲将内阻为100Ω、量程为300µA的电流计G改装成欧姆表。可选用的器材还有：定值电阻R1(阻值25Ω)；定值电阻R2(阻值100Ω)；滑动变阻器R(最大阻值1500Ω)；干电池E(E＝1.5V、r＝2Ω)；红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。‎ ‎(1)定值电阻应选择 (选填“R”或“R2”)。‎ ‎(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量一内阻和量程均未知的电压表V的内阻。步骤如下：先将欧姆表的红、黑表笔短接，调节R，使电流计G指针指到 µA；再将黑表笔与电压表V的“＋”接线柱相连，红表笔与V表的“－”接线柱相连，若两表的指针位置分别如图乙和图丙所示。则电压表V的内阻为 Ω，量程为 V。‎ ‎(3)改装并标定好欧姆表表盘刻度线电阻值后，若定值电阻的内部部分短路导致电阻值稍变小，但仍能进行欧姆调零，用该表测量某电阻的电阻值时，测量值与真实值相比较：‎ R测 R真(填“>”，“＝”，“<”)。‎ ‎24.(12分)如图所示，A、B两板间的电压为U0，M、N平行金属板长为2d，两板间距也为2d，电压为U，QP的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为(＋1)d。一束电荷量为q、质量为m的带负电粒子从S处无初速度释放后，先经过A、B间电场加速，然后紧贴M板穿越M、N平行金属板，经过边界QP进入磁场区域。若粒子从边界QP上的C点进入磁场区域(C点未标出)，不计粒子重力。‎ ‎(1)求C点与上极板间的距离；‎ ‎(2)若U＝2U0，且要求所有粒子均不能从JK边射出，求磁场的磁感应强度取值范围。‎ ‎25.(20分)一根劲度系数为k的轻质弹簧两端分别连接质量均为M的光滑物体A和B(均视为质点)，一倾角为30°的斜面底端固定一挡板，将物体A、B和弹簧整体放置于斜面底端的挡板上，如图所示，整个装置处于静止状态。一个质量m1＝2M的光滑物体P从斜面上距A物体l处由静止释放，物体P与A发生碰撞(碰撞时间极短)，碰后P和A粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g。‎ ‎(1)求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；‎ ‎(2)当挡板对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小；‎ ‎(3)若换成另一个质量m2＝M的物体Q，Q与斜面间的动摩擦因数为µ＝，将物体Q从斜面上某一位置由静止释放，随后物体Q与A发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰撞后物体A达到最高点时，挡板对物块B的弹力恰好为零。求物体Q与A发生第一次碰撞后，物体Q上滑能到达的最高点与开始释放位置的距离。‎ ‎(二)选考题 ‎33.[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案的标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ A.热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”‎ B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C.一定质量的理想气体温度升高、体积减小时，气体分子对单位面积器壁的平均作用力增大 D.同种液体在相同温度下形成的未饱和汽、饱和汽的压强不相同，分子平均动能也不相同 E.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大 ‎(2)(10分)如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB＝90cm，BC＝CD＝DE＝30cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm。在环境温度为320K时，保持BC段水平，已知大气压为75cmHg且保持不变。(忽略液体表面张力及玻璃管内径的影响)‎ ‎(i)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端刚刚没入水银面，再将环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出；‎ ‎(ii)若将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端刚刚没入水银面下5cm处。再将环境温度缓慢降低，求温度降低到多少K时，水银柱恰好有一半进入CD部分。‎ ‎34.[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，r＝0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t＝0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是 。‎ A.当r＝0.5s时质点b和质点c的加速度相同 B.该波的传播速度为6.7m/s C.质点b在0～0.6s时间内通过的路程为30cm D.质点d在0～0.6s时间内通过的路程为2m E.质点e开始运动时方向沿y轴正方向 ‎(2)(10分)如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面，其中∠A＝30°，直角边BC＝a。在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i。如果i＝60°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况。(结果可用根式表示)‎ ‎(i)求玻璃的折射率n；‎ ‎(ii)若入射角i在0～90°之间变化时，求光线从O点折射到AC边上，能从AC边射出的宽度。‎ ‎【参考答案】‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 C D C B B AC CD AC ‎22、（5分）2.613（2.612～2.614 均正确）（1分） D （2分） （2分）‎ ‎23、（10分） (1) R1 (2)300 2000 2 (3) > （每空2分）‎ ‎24、（12分）解：（1）粒子经电场加速： （1分）‎ 带电粒子在MN间做类平抛运动 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 联立解得 ‎ （1分）‎ ‎ （2） 当U=2U0时由（1） y = d （1分）‎ 过程，由动能定理有 ‎ ‎ （1分）‎ 在C点由速度关系 （1分）‎ 在磁场中做匀速圆周运动有 （1分） ‎ 当粒子轨迹恰好与JK相切时，由图中几何关系得 ‎ ‎ （1分）‎ 要使粒子不能从JK边射出，必须 r≤r0 （1分）‎ 联立以上各式，可得磁感应强度取值范围为 ‎ B≥ （1分）‎ ‎25．（20分）（1）P下滑l （2分）‎ 设P与A碰撞后瞬间二者的共同速度为 ‎ （2分）‎ 联立解得 （1分）‎ ‎（2）设开始时弹簧的压缩量为x，当挡板对B的弹力为零时弹簧的伸长量为，由胡克定律可得 ‎ （1分）‎ 故，可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即 （1分）‎ P、A整体在该过程上滑的位移 ‎ （1分）‎ 设挡板对B的弹力为零时二者共同速度的大小为，对P、A和弹簧系统 （2分）‎ 联立解得 （1分）‎ ‎（3）设小球Q从离A距离为l1处下滑，对下滑l1过程 ‎ （1分） ‎ ‎ Q与A发生弹性碰撞 （1分）‎ ‎ （1分）‎ 碰撞后A上滑至最高点 ‎ （1分）‎ 由（2）可知，对Q、A从碰撞后瞬间到挡板对B的弹力为零的运动过程中对A和弹簧系统 ‎ ‎ （2分）‎ 物体Q上滑能到达的最高点与开始释放位置的距离 ‎ ‎ （1分）‎ 联立解得 （2分）‎ ‎33.（1）（5分）BCE ‎（2）（10分）(i)玻璃管内封闭气体压强保持不变 V1=(AB+BC+CD+10)S T1=320K （1分）‎ V2=(AB+BC+CD+DE)S （1分）‎ 根据盖吕萨克定律： （2分）‎ 代入得： T2=320K （1分）‎ ‎（ii）封闭气体初始压强 P1=75cmHg A端插入水银面下5cm后 P3=70cmHg V3=(AB-5-5+BC+CD-5)S （2分）‎ 根据理想气体状态方程 （2分）‎ 代入解得 T3=252K （1分）‎ ‎34.（1）（5分）ACE ‎（2）（10分）（i）设光线进入棱镜是的折射角为，如图1所示，‎ 由几何关系可知 （1分）‎ 根据折射定律 （2分）‎ 解得 （1分）‎ ‎（ⅱ）设光线在AC面发生全发射时的临界角为C ‎ ‎ （1分）‎ 如图2所示，当时，由几何关系知，作OD垂直AC，则 ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ 则AC边上有光线射出的宽度 ‎ ‎ （1分）‎ 联立可得 （1分）‎