辽宁省部分重点中学协作体2020届高三下学期模拟考试物理试题 Word版含解析

辽宁省部分重点中学协作体2020届高三下学期模拟考试物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 辽宁省部分重点中学协作体2020年高考模拟考试 物理试卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，其中第Ⅱ卷第33—38 题为选考题，其它题为必考题。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 注意事项：‎ ‎1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。‎ ‎2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。‎ ‎3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。‎ ‎4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。‎ ‎5．做选考题时，考生按照题目要求作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。‎ 可能用到的相对原子量：H：1 C：12 O：16 Na：23 Zn：65 Ni：59‎ 第Ⅰ卷 二、选择題：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求， 第18~21 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。‎ ‎1.如图为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属产生光电效应，以下说法中正确的是（　　）‎ A. 这群氢原子向低能级跃迁时能发出6种频率的光 B. 这种金属的逸出功一定小于10.2 eV C. 用波长最短的光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于3.4eV - 21 -‎ D. 由n=3能级跃迁到n=2能级时产生的光一定能够使该金属产生光电效应 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由n=3能级的激发态向低能级跃迁时，辐射出三种频率光子的能量分别为12.09eV、10.2eV、1.89eV，结合题意，根据光电效方程可知，这种金属的逸出功一定小于10.2eV，故A错误，B正确；‎ C．用波长最短即光子能量为12.09eV的光照射该金属时，其最大初动能最小值为 则其最大初动能一定大于1.89eV，故C错误；‎ D．由n=3能级跃迁到n=2能级时产生的光子能量为1.89eV，由上面分析可知只有两种频率的光能发生光电效应，因此一定不能够使该金属产生光电效应，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示，一个“V”形槽的左侧挡板A竖直，右侧挡板B为斜面，槽内嵌有一个质量为的光滑球C．“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，设挡板A、B对球的弹力分别为F1、F2，下列说法正确的是( )‎ A. F1、F2都逐渐增大 B. F1、F2都逐渐减小 C. F1逐渐减小，F2逐渐增大 D. F1、F2的合外力逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 光滑球C受力情况如图所示：‎ F2的竖直分力与重力相平衡，所以F2不变；‎ - 21 -‎ F1与F2水平分力的合力等于ma，在V形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，加速度不断减小，由牛顿第二定律可知F1不断减小，F1、F2的合力逐渐减小，故D正确，A、B、C错误；‎ 故选D．‎ ‎【点睛】以光滑球C为研究对象，作出光滑球C受力情况的示意图；‎ 竖直方向上受力平衡，水平方向根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合加速度的变化解答．‎ ‎3.某做直线运动的质点的位移—时间图像（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点，PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4），已知t=0时质点的速度大小为8m/s，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 质点做匀减速直线运动 B. 2s时，质点的速度大小为6m/s C. 质点的加速度大小为0.5m/s2 D. 0~1s内，质点的位移大小为4m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．质点的位置-时间图象为抛物线，结合匀变速直线运动位移公式，v0=8m/s，时刻t=2s时位移x=12m，代入解得a=－2m/s2，图中图象对应的函数关系为x=8t－t2，即质点做匀减速直线运动，质点的加速度大小为2m/s2，故A正确，C错误；‎ B．2s时，质点的速度大小为 故B错误；‎ D．t=1s时质点位移 故D错误。‎ 故选A。‎ - 21 -‎ ‎4.两异种点电荷A、B附近的电场线分布如图所示，P为电场中的一点，连线AP、BP相互垂直．已知P点的场强大小为E、电势为，电荷A产生的电场在P点的场强大小为EA，取无穷远处的电势为零．下列说法中正确的有（ ）‎ A. A、B所带电荷量相等 B. 电荷B产生的电场在P点的场强大小为 C. A、B连线上有一个电势为零的点 D. 将电量为的点电荷从P点移到无穷远处，电场力做的功为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A根据等量异种点电荷的电场线分布图具有对称性，而该图左右不对称，知A、B所带的电荷量不相等，故A错误；‎ B．P点的场强是点电荷A、B在P点产生的合场强；连线AP、BP相互垂直，根据矢量合成的平行四边形定则知 故B错误；‎ C．如果取无穷远处的电势为0，正电荷附近的电势高于0，负电荷附近低于0，所以其A、B连线上有电势为0，故C正确；‎ D．根据，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5.将如图所示的交变电压加在变压比为4：1的理想变压器的原线圈两端，已知副线圈接阻值R=11Ω的定值电阻，则下列说法正确的是（ ）‎ - 21 -‎ A. 交变电压的频率为50Hz B. 该理想变压器的输入功率为输出功率的4倍 C. 副线圈两点电压的有效值为55V D. 流过原线圈的电流大小为1.25A ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图像可知交流电的周期为T=0.02s，则其频率为 Hz A正确；‎ B．理想变压器的输入功率和输出功率相等，B错误；‎ C．由图像可知交流电的电压的最大值为311V，所以输入的电压的有效值为 VV 根据电压与匝数成正比可知副线圈电压的有效值为55V，C正确；‎ D．对副线圈，由 可解得5A，又由 可得 AA D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎【点睛】本题主要考查了交流电的最大值和有效值，明确变压器的特点，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率．‎ ‎6.如图所示，三个相同带电粒子以大小不同的速度，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为、、，则它们在磁场中运动的（　　）‎ - 21 -‎ A. 时间之比为1：2：3 B. 时间之比为3：2：1‎ C. 速度之比为1：2：（4+） D. 速度之比为1：：‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．粒子在磁场中运动周期的公式为由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动可知，三种速度的粒子的偏转角分别为、、，所以偏转角为的粒子的运动的时间为,偏转角为的粒子的运动的时间为，偏转角为的粒子的运动的时间为，所以有 故A错误，B正确；‎ CD．设磁场宽度为d，画出粒子轨迹过程图，如图所示，由几何关系可知，第一个粒子的圆心为O1，由几何关系可知 第二个粒子的圆心为O2；由几何关系可知 解得 第三个粒子圆心为O3，由几何关系可知 解得 - 21 -‎ 故各粒子在磁场中运动的轨道半径之比为 由可知v与R成正比，故速度之比也为，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7.2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器顺利着陆在月球背面，成为人类首颗软着陆月背的探测器，着陆前，探测器先在距月面高度约为100km的环月段圆轨道Ⅰ上运行；然后在A点实施变轨，使运行轨道变为远月点A高度约为100km，近月点P高度约为15km的环月段椭圆轨道Ⅱ；再在P点实施制动，降落到月球上，设“嫦娥四号”在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时，只受到月球的万有引力，下列说法正确的是（　　）‎ A. “嫦娥四号”在实施制动减速下降阶段，其机械能减小 B. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二字宙速度 C. “嫦娥四号”在地月转移段上经过A点的速度小于轨道Ⅰ上经过A点的速度 D. 已知引力常量、“嫦娥四号” 在轨道Ⅰ的运动半径和周期，可算出月球的质量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从A点开始变轨，可知嫦娥四号做近心运动，在A点应该制动减速以减小向心力，通过做近心运动减小轨道半径，所以从圆轨道到椭圆轨道的变轨过程中，探测器的机械能变小，故A正确；‎ B．“嫦娥四号”探测器的发射速度不大于地球的第二宇宙速度，若大于第二宇宙速度探测器会离开地球成为太阳的行星，故B错误；‎ - 21 -‎ C．“嫦娥四号”从地月转移段变轨到环月段圆轨道Ⅰ上，要在A点点火减速做近心运动，则“嫦娥四号”在地月转移段上经过A点的速度大于轨道Ⅰ上经过A点的速度，故C错误；‎ D．由万有引力提供向心力 可求出月球的质量M，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎8.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜面倾角α=‎ B. A获得的最大速度为2g C. C刚离开地面时，B的加速度最大 D. 从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设当物体C刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则 物体C刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律，对B有 - 21 -‎ 对A有 联立解得 当B获得最大速度时，有 联立解得 则 故A正确；‎ B．设开始时弹簧的压缩量xB，则 设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则 当物体C刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为 由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体C刚刚离开地面时，A、B两物体的速度相等，设为vBm，以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得 代入数据，解得 故B正确；‎ C．C刚离开地面时，B的速度最大，加速度为零，故C错误；‎ D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒，但A、B两小球组成的系统机械能不守恒，故D错误。‎ - 21 -‎ 故选AB。‎ 第Ⅱ卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。‎ ‎（一）必考题 ‎9.某研究性学习小组使用如图所示的实验装置测定小木块与倾斜轨道间的动摩擦因数。倾斜轨道的顶端有一个固定的挡板，轨道上有两个位置可调节的光电门A和光电门B。他们将一个遮光条安装在小木块上，并用游标卡尺测量遮光条的宽度d。已知轨道的倾角为，当地的重力加速度为g。实验操作如下：‎ ‎①将光电门B固定在离挡板较远的位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；‎ ‎②记录遮光条通过光电门A的时间，遮光条通过光电门B的时间以及两个光电门之间的距离x；‎ ‎③改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组、和x的值。回答以下问题：‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图所示，则d=________cm；‎ ‎(2)利用图像来处理实验数据，作出图像应是___________；‎ ‎(3)用图像斜率k来计算小木块与倾斜轨道间的动摩擦因数，在不计空气阻力的情况下，用来计算动摩擦因数的表达式为_______（用题目中所给物理量的字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). 0.220 (2). C (3). ‎ ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【详解】(1)[1]游标卡尺是20分度的，精确度为0.05mm，根据游标卡尺的读数原理可知 ‎(2)[2]木块做匀变速直线运动，则又 ‎，‎ 则 又为定值，故ABD错误，C正确。‎ 故选C；‎ ‎(3)[3]因图象斜率为k，则 再根据对木块的受力分析得 则 ‎10.某校课外研究性学习小组利用如图所示的电路测定电阻的值。器材有：电源，适当量程的电流表、电压表各一只、滑线变阻器R、Rp。开关S1、S2、导线若干。‎ ‎(1)按电路原理图在实物图上连线_______________；‎ ‎(2)其主要操作过程是：‎ - 21 -‎ 第一步：将电键S2断开，电键S1闭合，调节滑动变阻器R、Rp，使电压表、电流表有较大的读数，读出这时的电压表的示数U1和电流表的示数I1； ‎ 第二步：将电键S2闭合，保持_________阻值不变，调节___________阻值，使电压表和电流表有较大的读数，读出此时电压表的示数U2和电流表的示数I2：由以上记录的数据计算出被测电阻的表达式为=______（用电表的读数表示）；‎ ‎(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的测量值________（选填“大于”“小于” 或“等于”）真实值。‎ ‎【答案】 (1). (2). RP (3). R (4). (5). 等于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据给出的原理图得出对应的实物图如图所示 ‎(2)[2]电键S2断开，电键S1闭合，调节滑动变阻器R和RP，此时读出这时的电压表的示数U1和电流表的示数I1为电阻箱两端的电压和电流；解得 将电键S2闭合，保持RP阻值不变，调节R阻值，使电压表和电流表有较大的读数，读出此时电压表的示数U2和电流表的示数I2；此时电流为流过R和待测电阻的电流；则有 联立解得 - 21 -‎ ‎(3)[3]若电表不是理想电表，分别应有 可将电压表内阻与电阻箱电阻看做一个整体，可解得 比较可知，电表不是理想电表，测量值也等于真实值 ‎11.华人诺贝尔奖得主李政道博士曾经说：“中华民族是一个优秀民族，中国人早在两汉时期就发明了筷子。如此简单的两根东西却高妙绝伦地应用了物理学上的原理。”如图所示，用筷子夹质量为m=0.3kg的小球，一双筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为=，小球与筷子之间的动摩擦因数为μ=，为使筷子夹住小球静止不动，求每根筷子对小球的压力N的取值范围？（已知筷子与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2）。‎ ‎【答案】2N≤N≤6N ‎【解析】‎ ‎【详解】筷子对小球压力最小时，小球受力如图所示 - 21 -‎ 小球受力平衡 最大静摩擦力 代入数据得 Nmin=2N 筷子对小球的压力最大时，摩擦力换向，由平衡条件得:‎ 最大静摩擦力，代入数据得 Nmin=6N 则 ‎2N≤N≤6N ‎12.如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T.在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L＝1m，电阻可忽略不计．质量均为m＝lkg，电阻均为R＝2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ暂时锁定，金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下，由静止开始以加速度a＝0.4m/s2向右做匀加速直线运动，5s后保持拉力F的功率不变，直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.‎ - 21 -‎ ‎(1)求棒MN的最大速度vm；‎ ‎(2)当棒MN达到最大速度vm时，解除PQ锁定，同时撤去拉力F，两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热.‎ ‎(3)若PQ始终不解除锁定，当棒MN达到最大速度vm时，撤去拉力F，棒MN继续运动多远后停下来?（运算结果可用根式表示）‎ ‎【答案】（1） （2）Q=5 J （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL=ma 棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv 棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：v=at1=2m/s 在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：‎ 联立上述式子，有：‎ 代入数据解得：F=0.5N ‎5s时拉力F的功率为：P=Fv 代入数据解得：P=1W 棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有：‎ 代入数据解得:‎ ‎(2)解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v′，则有：‎ 设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得：‎ 代入数据解得：Q=5J；‎ ‎(3)棒以MN为研究对象，设某时刻棒中电流为i，在极短时间△t内，由动量定理得：-BiL△t=m△v - 21 -‎ 对式子两边求和有：‎ 而△q=i△t 对式子两边求和，有:‎ 联立各式解得：BLq=mvm，‎ 又对于电路有：‎ 由法拉第电磁感应定律得：‎ 又 代入数据解得：‎ ‎（二）选考题： ‎ ‎13.下列说法正确的是（　　）‎ A. 水的饱和气压随温度的升高而增加 B. 自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生 C. 液晶具有光学的各向异性 D. 荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果 E. 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关，在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多（此时，落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等），故饱和气压随温度的升高而增加，故A正确；‎ B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，都有方向性，故B错误；‎ C．液晶既具有液体的流动性也具有单晶体的各向异性，即具有光学的各向异性，故C正确；‎ - 21 -‎ D．表面张力形成的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即表面张力，液体的表面张力使液体的表面积收缩到最小，所以荷叶上的露珠是表面张力形成的结果，故D正确；‎ E．布朗运动是悬浮在液体里的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故E错误。‎ 故选ACD。‎ ‎14.某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图所示，导热性能良好的汽缸，内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动，汽缸左端开口，通过A封有压强为p0的气体，汽缸右端通过B封有压强为4p0的气体。一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知外界大气压强为p0， p0相当于10m高的水柱产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体，求：‎ ‎①当活塞A向右移动时，水的深度；‎ ‎②该深度计能测量的最大水深。‎ ‎【答案】①2.5m；②40m ‎【解析】‎ ‎【详解】①A右移时，假设B不动，汽缸Ⅰ内气体做等温变化，有:‎ 解得 假设成立 由可得 又p0=ρgH，ph=ρgh，H=10m，可得 h=2.5m - 21 -‎ ‎②当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大，设此时活塞B右移了x，两部分气体压强相等，设为p2，对Ⅰ内气体应用玻意耳定律可得 p0SL=p2Sx 对Ⅱ内气体应用玻意耳定律可得 ‎4p0SL=p2S(L－x)‎ 联立解得 ‎，‎ 由，p0=ρgH，可得 hmax=40m ‎15.如图所示为一列简谐横波在t0时刻的波形图，已知波速为0.2m/s，以下说法正确的是 。‎ A. 波源的振动周期为0.6s B. 经过0.1s，质点a通过的路程为10cm C. 经过0.1s，波沿传播方向前进2cm D. 若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播 E. 若该波沿x轴正方向传播，在t0时刻c点的运动方向沿y轴正方向 ‎【答案】CDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知，波长λ=8cm=0.08m，由得，该波的周期 故A错误；‎ B．，由于t0时刻质点a不在平衡位置和最大位移处，所以经过0.1s，质点a通过的路程不是一个振幅10cm，故B错误；‎ C．由公式可得 - 21 -‎ 故C正确；‎ D．若质点a比质点b先回到平衡位置，说明t0时刻质点a向上运动，由波形平移法知波沿x轴负方向传播，故D正确；‎ E．若该波沿x轴正方向传播，由波形平移法知，在t0时刻c点的运动方向垂直x轴向上，故E正确。‎ 故选CDE。‎ ‎16.如图所示一半径为R、由透明介质制成的球体，左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面，图中过圆心的水平线段为球体的直径，在该直径的最右侧S点沿不同的方向发射出两束光，其中射到A点的光经折射后垂直于墙面到达M点，而射到B点的光恰好在球体的表面发生全反射，∠OSA＝30°.求：‎ ‎(ⅰ)该透明介质的折射率；‎ ‎(ⅱ)S点发出的光在传播过程中，经过SA与AM所用的时间的比值；‎ ‎(ⅲ)B点到SO的距离.‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)已知，由几何关系知光在A点的入射角，折射角 ‎ 则该透明介质的折射率 ‎(2)光在球体中的传播速度 光由S点传到A点的时间 ‎ 光由A点传到M点的时间 ‎ - 21 -‎ 解得 ‎(3)由题意可知临界角，‎ 又，则 ‎ B点到SO距离 ‎ ‎ - 21 -‎ - 21 -‎