广东省惠州市惠港中学2020届高三物理下学期模拟卷（含解析）

广东省惠州市惠港中学2020届高三物理下学期模拟卷（含解析）

广东省惠州市惠港中学2020届高三物理下学期模拟卷（含解析） ‎ 二、选择题：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14～18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。‎ ‎1.下列说法中不正确的是 A. 伽利略的理想斜面实验运用了实验和逻辑推理相结合的科学研究方法 B. “合力”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的科学研究方法 C. 发生光电效应时，同一频率的入射光越强，光电子的最大初动能越大 D. 已知中子质量、质子质量和氘核质量，则可以计算氘核的比结合能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、伽利略“理想斜面实验”是建立在可靠的事实基础之上的，它来源于实践，而又高于实践，创造了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法；故A正确.‎ B、“合力”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的科学研究方法；故B正确.‎ C、根据光电效应方程：，可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，同一频率的入射光，光电子的最大初动能相同；故C错误.‎ D、根据质能方程，已知中子质量、质子质量和氘核质量，则氘核的结合能：，氘核有两个核子，所以比结合能为:;故D正确.‎ 本题选择不正确的故选C.‎ ‎2.如图甲，水平放置的平行金属导轨可分别与定值电阻R和平行板电容器C相连，导体棒MN置于导轨上且接触良好，取向右为运动的正方向，导体棒沿导轨运动的位移-时间图像如图乙所示；金属棒始终处于竖直向上的匀强磁场中，不计导轨和金属棒电阻，则0-t2时间内 A. 若S接A，电容器a极板始终带负电 B. 若S接A，t1时刻电容器两极板电压最大 C. 若S接B，MN所受安培力方向先向左后向右 D. 若S接B，t1时刻MN所受的安培力最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在x-t图象中，图象的斜率表示导体棒运动的速度，由图乙可知，0-t1时间内斜率是正、t1-t2时间内斜率为负值，则说明0-t2时间内导体棒先向右移动后向左移动。‎ A、若S接A，导体棒通过金属导轨与平行板电容器C连接，0-t2时间内导体棒先向右运动后向左运动，根据右手定则可知，感应电流的方向先顺时针后逆时针，可知电容器a极板先带负电后带正电，故A错误；‎ B、若S接A，t1时刻导体瞬间静止，即导体不切割磁感线，故MN中无感应电动势产生，电容器两极板电压为零，即最小，故B错误；‎ C、若S接B，导体棒通过金属导轨与定值电阻R连，0-t2时间内，导体棒先向右运动后向左运动，根据右手定则可知，电流的方向先顺时针后逆时针，由左手定则可知，MN所受安培力方向先向左后向右，故C正确；‎ D、若S接B，t1时刻MN瞬间静止，导体不切割磁感线，电路中无电流，MN受安培力为零（即最小），故D错误.‎ 故选C.‎ ‎3.我国计划于2020年发射“火星探测器”，若探测器绕火星的运动、地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，相关数据见表格，则下列判断正确的是 行星 行星半径/m 行星质量/kg 行星公转轨道半径 行星公转周期 地球 ‎6.4×106‎ ‎6.0×1024‎ R地=1.5×1011m T地 火星 ‎3.4×106‎ ‎6.4×1023‎ R火=2.3×1011m T火 A. T地>T火 B. 火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度 C. 火星表面重力加速度大于地球表面的重力加速度 D. 探测器绕火星运动的周期的平方与其轨道半径的立方之比与相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、地球和火星绕太阳做圆周运动，根据，得，火星的轨道半径大于地球的轨道半径，则火星的周期大于地球的周期；故A错误.‎ B、根据得，第一宇宙速度，由于火星质量与火星半径之比小于地球质量与地球半径之比，则火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度；故B正确.‎ C、根据，得，由于火星质量与火星半径平方之比小于地球质量与地球半径平方比，则火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度；故C错误.‎ D、根据开普勒第三定律知，，则，故D错误.‎ 故选B.‎ ‎4.图示为理想变压器，其中r为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的触头，u为正弦交流电源，电源输出电压的有效值恒定，则 A. P向右移动时，原、副线圈的电流之比可能变大 B. P向右移动时，变压器的输出功率变大 C. 若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，则变压器输出电压不变 D. 若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，r消耗的功率可能不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据I1:I2=n1:n2可知，只要原副线圈的匝数比不变，无论P向何方移动，原、副线圈的电流之比不变，故A错误；‎ B、P向右移动时，滑动变阻器接入电路总电阻变大，则输出功率变小，故B错误；‎ C、若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，则变压器输出电压，如果，即n1=n2，则输出电压不变，如果则输出电压变化，故C错误；‎ D、若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，如果，即n1=n2，则输出电压不变，输出的电功率不变，原副线圈的电流强度不变，r消耗的功率不变，故D正确.‎ 故选D.‎ ‎5.如图、倾角为θ的固定斜面上放置一矩形木箱，箱中有垂直于底部的光滑直杆，箱和杆的总质量为M，质量为m的铁环从杆的上端由静止开始下滑，铁环下滑的过程中木箱始终保持静止，在铁环达到箱底之前 A. 箱对斜面的压力大小为（m+M）gcosθ B. 箱对斜面的压力大小为Mgcosθ C. 箱对斜面的摩擦力大小为（m+M）gsinθ D. 箱对斜面的摩擦力大小为Mgsinθ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对铁环受力分析，求得沿光滑杆下滑的加速度，对箱和铁环组成的系统根据牛顿第二定律和共点力平衡求得摩擦力合压力 对m受力分析，沿光滑杆方向，根据牛顿第二定律可知，解得：，对箱和铁环组成的系统，根据牛顿第二定律可知：，解得，对斜面的压力为，AB错误；沿斜面方向有：，故C正确D错误．‎ ‎6.质量为m和M两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为P，弹簧的弹性势能为Ep；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则 A. 弹簧弹力对A的冲量大小为 B. 弹簧弹力对B做功的大小为Ep C. 全过程中机械能减小量为Ep D. B、C的最终速度为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 选取向右为正方向，两个物体的总动量是P，则A的动量：,弹簧恢复到原长时，A刚好静止，由动量定理得：,负号表示与选定的正方向相反．故A正确；弹簧对AB作用的过程中，弹簧对A做负功，对B做正功，系统的机械能全部转化为B的动能，所以B的动能的增加量等于弹簧的弹性势能与A的动能的和，所以弹簧弹力对B做功的大于EP．故B错误；物块A与B以及弹簧组成的系统相互作用的过程中系统的动量守恒，设相互作用结束后B的速度为v1，选取向右为正方向，则：P=Mv1，B与C相互作用的过程中二者组成的系统的动量也守恒，设最终的速度为v2，根据动量守恒得：Mv2=（M+M）v2联立得：，整个的过程中损失的机械能：，而，联立解得：，可知只有在m与M相等时，全过程中机械能减小量才为EP．故C错误，D正确．所以AD正确，BC错误。‎ ‎7.如图，倾角为30°和45°的两斜面下端紧靠在一起，固定在水平面上；纸面所在竖直平面内，将两个小球a和b，从左侧斜面上的A点以不同的初速度向右平抛，下落相同高度，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则 A. a、b运动的水平位移之比为 B. a、b运动的水平位移之比为 C. a、b击中斜面时的速率之比为 D. 若减小初速度，a球落到斜面时速度方向不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、D、两球做平抛运动，下落相同的高度时运动时间相同，由vy=gt知落在斜面上时竖直分速度大小相等.‎ 对于a球：由，设a球落在斜面上时速度与水平方向的夹角为α，则，可得 tanα=2tan30°，与初速度无关，所以若减小初速度，a球落到斜面时速度方向不变.‎ 对于b球：由，结合，可得a、b两球初速度之比，由x=v0t，t相等，得a、b运动的水平位移之比为 ；故A，D正确，B错误.‎ C、a击中斜面时的速率为，b击中斜面时的速率为，所以；故C正确.‎ 故选ACD.‎ ‎8.真空中，点电荷的电场中某点的电势 ,其中r为该点到点电荷的距离；在x轴上沿正方向依次放两个点电荷Q1和Q2；x轴正半轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示；纵轴为图线的一条渐近线，x0和x1为已知，则 A. 不能确定两点荷的电性 B. 不能确定两个电荷电量的比值 C. 能确定两点荷的位置坐标 D. 能确定x轴上电场强度最小处的位置坐标 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、C、由于取无穷远处电势为0，而沿电场线方向电势越来越低，可知在x=0处的点电荷必为正电荷；在x轴上，x=x1处的电势最低且为负值，则在x=x1处的点电荷为负电荷；故A错误；C正确.‎ B、由于取无穷远处电势为0，而x=x0处的电势为0，所以正电荷与负电荷在x=x0处的电势大小相等，由电势的公式:，可得两个点电荷的电荷量的关系为：;故B错误.‎ D、φ-x图象斜率等于场强，则知x=x1处斜率为零，则电场强度为0；故D正确.‎ 故选CD.‎ 三、非选择题：‎ ‎（一）必考题 ‎9.(1)用游标卡尺测量某物体的宽度，如图所示，其读数为____mm.‎ ‎(2)下图是在“探究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带，选取了5个计数点a、b、c、d、e，测得数据如下；相邻两个计数点时间间隔为0.10s，使用计时仪器的工作电压为220V、频率为50Hz，那么，实验中一定用到的一个仪器是下面实物中的_____（选A、B或C），打点a至e的过程中纸带的加速度大小为__m/s2（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 58.70 (2). A (3). 0.87‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为58mm，游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为0.05×14mm=0.70mm，所以最终读数为：58mm+0.70mm=58.70mm．‎ ‎(2)电火花计时器使用交流电源，电压为220V.‎ 当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔0.02s 打一个点，故选A.‎ xce-xac=[(6.20+7.08)-(4.48+5.34)]cm=[(6.20+7.08)-(4.48+5.34)]×10-2m；‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：.‎ ‎10.某同学想把满偏电流为1.0mA的电流表A1改装称为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻；‎ ‎(1)图甲是测量A1内阻的实验原理图，其中A2量程小于A1，先闭合开关S1,将S2拨向接点a，调节变阻器R2直至A2满偏；‎ ‎(2)保持R2滑片位置不动，将S2拨向接点b，调节R1，直至A2满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开S1，则可得A1的内阻R=_________Ω；‎ ‎(3)现用此电流表改装成0-3V和0-6V的双量程电压表，电路如图丙所示，则RB=_____Ω；‎ ‎(4)用改装后的电压表的0-3V档接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为2.10V；换用0-6V档测量，示数为2.40V；则电源的电动势E为______V，内阻r为_____Ω；若实际改装过程中误将RA和RB位置互换了，则对_____（填“0-3V”或者“0-6V”）量程的使用没有影响；电压表的另一量程正确使用时，电压测量值比真实值_______；（填“偏大”、“偏小”）‎ ‎(5)将上述电源与两个完全相同元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为____mA.‎ ‎【答案】 (1). 10.0 (2). 3000 (3). 2.80 (4). 1000 (5). 0-6V (6). 偏小 (7). 1.20（1.10-1.30）或1.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)A1的内阻等于R1的阻值，R1的阻值为：1×10+0×0.1=10.0Ω.‎ ‎(3)由欧姆定律知.‎ ‎(4)量程为3V的内阻.‎ 量程为6V的内阻为.‎ 分别接在电源上：‎ 解得:E=2.80V,r=1000Ω.‎ 误将RA和RB位置互换了对于大量程的电压表没有影响，但对小量程3V的因其内阻大小，则加同样的电压下电流变小，示数变小，则测量值偏小.‎ ‎(5)作出电源的I-U图，再做出两电阻串联后的I-U图，其交点为工作电流，工作电压．‎ 如图可知工作电流为1.20mA.‎ ‎11.为拍摄鸟类活动，摄影师用轻绳将质量为2.0kg的摄影师跨过树枝，悬挂于离地面8.5m高的B点，绳子另一端连着沙袋，并将沙袋控制在地面上的A点，某时刻，沙袋突然失控，当沙袋水平滑动到较长的斜坡底端C时，摄影机下落到距地面5.0m高的D点，斜坡倾角为370，此时细绳与斜面平行，最终摄影机恰好没有撞击地面，不计 细绳与树枝间的摩擦，g取10m/s2；‎ ‎（1）若从D点开始下落过程，轻绳的拉力大小为23.2N，求摄像机在D点时的速度大小；‎ ‎（2）若沙袋与斜面间的动摩擦因数为0.175，求沙袋质量M及摄影机下落全过程中，系统客服摩擦阻力所做的功（不计C处的能量损失，sin370=0.6，cos370=0.8）‎ ‎【答案】(1) （2） ， ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】摄像机从D点开始下落过程，根据牛顿第二定律列式求解加速度，由D到地面根据速度与位移的关系求解速度；沙袋在斜坡运动过程，根据牛顿第二定律列式求解质量；对系统，从B点到地面，全过程由功能关系可求解克服摩擦力做的功；‎ 解：（1）摄像机从D点开始下落过程，根据牛顿第二定律有，解得a=1.6m/s2；‎ 由D到地面：，解得：；‎ ‎（2）沙袋在斜坡运动过程，根据牛顿第二定律有，解得；‎ 从B点到地面，对系统，全过程由功能关系可知，解得：‎ ‎12.如图，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系；该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子束，粒子恰能在xoy平面内做直线运动，重力加速度为g,不计粒子间的相互作用；‎ ‎（1）求粒子运动到距x轴为h所用的时间；‎ ‎（2）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为，求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）；‎ ‎（3）若保持EB初始状态不变，仅将粒子束的初速度变为原来的2倍，求运动过程中，粒子速度大小等于初速度λ倍（0<λ<2）的点所在的直线方程.‎ ‎【答案】（1） (2) （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）粒子恰能在xoy平面内做直线运动，则粒子在垂直速度方向上所受合外力一定为零，又有电场力和重力为恒力，其在垂直速度方向上的分量不变，而要保证该方向上合外力为零，则洛伦兹力大小不变，因为洛伦兹力，所以受到大小不变，即粒子做匀速直线运动，重力、电场力和磁场力三个力的合力为零，‎ 设重力与电场力合力与-y轴夹角为θ，粒子受力如图所示，‎ ‎，‎ 则v在y方向上分量大小 因为粒子做匀速直线运动，根据运动的分解可得，粒子运动到距x轴为h处所用的时间；‎ ‎（2）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下，电场强度大小变为，则电场力，电场力方向竖直向上；‎ 所以粒子所受合外力就是洛伦兹力，则有，洛伦兹力充当向心力，即，‎ 如图所示，由几何关系可知，当粒子在O点就改变电场时，第一次打在x轴上的横坐标最小，‎ 当改变电场时粒子所在处于粒子第一次打在x轴上的位置之间的距离为2R时，第一次打在x轴上的横坐标最大，‎ 所以从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为，即 ‎（3）粒子束的初速度变为原来的2倍，则粒子不能做匀速直线运动，粒子必发生偏转，而洛伦兹力不做功，电场力和重力对粒子所做的总功必不为零；‎ 那么设离子运动到位置坐标（x，y）满足速率，则根据动能定理有 ‎，，‎ 所以 点睛：此题考查带电粒子在复合场中的运动问题；关键是分析受力情况及运动情况，画出受力图及轨迹图；注意当求物体运动问题时，改变条件后的问题求解需要对条件改变引起的运动变化进行分析，从变化的地方开始进行求解．‎ ‎13.下列说法正确的是（ ）‎ A. 空气不能自发地分离成氮气、氧气、二氧化碳等各种不同的气体 B. 一定质量的理想气体，若压强和体积不变，其内能可能增大 C. 表面张力的产生，是因为液体表面层分子间的作用表现为相互排斥 D. 一定质量的理想气体，绝热压缩过程中，分子平均动能一定增大 E. 标准状态下氧气的摩尔体积为22.4L/mol，则平均每个氧分子所占的空间约为3.72×10-26m3‎ ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A、不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零，故空气不会自发地分离成氮气、氧气、二氧化碳等各种不同的气体；故A正确.‎ B、一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，根据理想气体状态方程，温度不变，内能不变；故B错误.‎ C、液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间的作用表现为相互吸引，所以存在表面张力；故C错误.‎ D、一定质量的气体，在绝热压缩的过程中，外界对气体做功而没有热交换，故内能一定增大；故D正确.‎ E、每个分子占据的体积;故E正确.‎ 故选ADE.‎ ‎14.如图所示，质量为m=2.0kg导热性能良好的薄壁圆筒倒扣在装满水的槽中，槽底有细的进气管，管口在水面上；筒内外的水相连通且水面高度相同，筒内封闭气体高为H=20cm；用打气筒缓慢充入压强为P0、体积为V0的气体后，圆筒恰好来开槽底；已知筒内横截面积S=400cm2，大气压强P0=1.0×105Pa，水的密度1.0×103kg/cm3,g=10m/s2；筒所受的浮力忽略不计，求：‎ ‎（ⅰ）圆筒刚要离开槽底时，筒内外水面高度差；‎ ‎（ⅱ）充气气体体积V0的大小.‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ 解：（ⅰ）当圆筒恰好离开水槽时，对圆筒受力分析 代入数据可得：‎ 这时筒内液面下降h，有：‎ 解得：‎ ‎（ⅱ）根据玻意耳定律可得：‎ 解得 ‎15.如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线；一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出；让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）则：‎ A. 此光在玻璃中的全反射的临界角为60°‎ B. 玻璃砖的折射率 C. 此光在玻璃砖中的传播速度为 D. 单缝b宽度较大 E. 光的偏振现象说明光是一种纵波 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、根据折射定律有，由题知玻璃砖的全反射临界角等于，则有，结合i=30°，解得，；故A错误，B正确.‎ C、光在玻璃砖中的传播速度为；故C正确.‎ D、由乙图知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，所以单缝a宽度较小，单缝b宽度较大；故D正确.‎ E、偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波；故E错误.‎ 故选BCD.‎ ‎16.简谐横波沿x轴传播，MN是x轴上两质点，如图a是质点N的振动图像，图b中实线是t=3s时的波形，质点M位于x=8m处，虚线是经过∆t后的波形（其中∆t>0），图中两波峰间距离∆x=7.0m，求：‎ ‎（ⅰ）波速大小和方向；‎ ‎（ⅱ）时间∆t和从此刻算起M点的位移第一次到达2.5cm所需时间.‎ ‎【答案】（ⅰ） （ⅱ）‎ ‎【解析】‎ ‎（ⅰ）由图a可知，简谐运动的周期T=6s，由图b可知，简谐横波的波长λ=8m 故波速 由图可知，t=3s时N点沿+y方向运动，所以简谐横波沿x轴负方向传播；‎ ‎（ⅱ）‎ 带入数据：∆t=6k+5.25s ，其中k=0,1,2,3,…..‎ 由b图可知，此刻M点正经过平衡位置向上运动，所以振动方程