【物理】宁夏石嘴山市第三中学2020届高三第三次模拟试题（解析版）

【物理】宁夏石嘴山市第三中学2020届高三第三次模拟试题（解析版）

宁夏石嘴山市第三中学2020届高三第三次模拟试题 第Ⅰ卷 （选择题 ）‎ 一、选择题 ‎1.天津市有多条河流，每条河流需要架设多座桥梁．假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱，每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造．按照下列角度设计支柱，能使支柱的承重能力更强的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 依据受力分析，结合矢量的合成法则，及两力的合力一定时，当两分力夹角越大，则分力越大，夹角越小时，则分力越小，从而即可求解．‎ ‎【详解】由题意可知，两根支柱支撑相同的质量的桥梁，即两个力的合力是一定，当两个力的夹角越大时，则分力也越大，当两个力的夹角越小时，则分力也越小，能使支柱的承重能力更强的是，即使支柱支撑的力要小，故A正确，故BCD错误；故选A．‎ ‎【点睛】考查矢量的合成法则，掌握两力的合成，当合力一定时，两分力大小与夹角的关系，同时理解能使支柱的承重能力更强，不是支柱支撑的力最大，而要最小的．‎ ‎2.下列说法中错误的是 A. 若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 B. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为电子 C 原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子 D. 质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3‎ ‎，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（‎2m1+‎2m2‎-m3）c2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据玻尔理论可知，氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光的能量，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故A正确；‎ B、根据量子说守恒与电荷数守恒可知，核反应方程式Cs→Ba+x中，可以判断x的质量数为0，电荷数为：z＝55﹣56＝﹣1，所以x为电子，故B正确；‎ C、β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；‎ D、根据爱因斯坦质能方程知，质子和中子结合成α粒子，核反应方程为22→，释放的能量是△E＝△mc2＝（‎2m1+‎2m2‎﹣m3）c2，故D正确．‎ 本题选错误的，故选C．‎ ‎3.某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 第1次击中篮板时的速度小 B. 两次击中篮板时的速度相等 C. 球在空中运动过程第1次速度变化快 D. 球在空中运动过程第2次速度变化快 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由得 所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故A正确，B错误；‎ CD．球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故CD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.按压式圆珠笔内装有一根轻小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中（　　）‎ A. 笔的动能一直增大 B. 笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小 C. 弹簧对笔的冲量大于笔的重力的冲量 D. 弹簧弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．上升的过程中，笔的动能先增大后减小，A错误；‎ B．整个过程中，笔的动能，重力势能，弹性势能之和保持不变，由于动能先增加后减小，因此笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大，B错误；‎ C．笔从最低点运动至最高点的过程中动量的变化为零，根据动量定理，合外力的冲量为零，因此弹簧对笔的冲量等于重力的冲量，C错误；‎ D．根据能量守恒定律，弹簧的弹性势能最终全部转化为笔的重力势能，D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 电压表示数始终为 B. 电流表示数的最大值 C. 线圈最大输出功率为 D. 仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．线圈中产生的交流电最大值为 有效值 电流表示数是 电流表示数的最大值 电压表两端电压是路端电压 选项AB错误；‎ C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为 选项C正确；‎ D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1：4．若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是( )．‎ A. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动 B. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的16倍 C. 在图示轨道上，地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能 D. 若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度，可知其角速度大于同步卫星的角速度，也大于站在赤道上的观察者的角速度，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，选项A错误；由得：，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加速度之比为 ‎，故B正确；因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确定，则不能比较机械能的关系，选项C错误；“轨道康复者”应从图示轨道上加速后，轨道半径增大，与同步卫星轨道相交，则可进行对接，故D正确；‎ ‎7.在O处有一点电荷，该点电荷电场中有三个等间距的等势面a、b、c(以虚线表示)，已知两相邻等势面的间距相等。如图所示中实线所示是一质子以某一速度射入电场后的运动轨迹，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点。由此可判定（　　）‎ A. Uab＝Ubc＝‎ B. O处的点电荷一定带负电 C. a、b、c三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φc D. 质子在1、2、3、4四个位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于等面与电场线垂直，可知左侧电场线密集，相同间距电势差大，因此 Uab>Ubc A错误；‎ B．由于曲线运动的受力方向一定指向凹侧，因此质子受力向右，O处的点电荷一定带正电，B错误；‎ C．沿着电场线电势降低，a、b、c三个等势面电势关系是φa＞φb＞φc，C正确；‎ D．运动过中只有电场力做功，只有动能和电势能之间的转化，因此在整个运动过程中电势能与动能的和保持不变，D正确。‎ 故选CD ‎8.如图所示，为一边长为的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的边平行，磁场区域的宽度为，磁感应强度为，方向竖直向下．线框在一垂直于边的水平恒定拉力作用下沿水平方向向右运动，直至通过磁场区域．边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框中电流沿逆时针时方向为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，、两端的电压 及导线框中的电流随边的位置坐标变化的图线可能正确是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ A、B、线圈的cd边刚进入磁场时做匀速运动，则整个线圈进入磁场时速度不变，根据楞次定律产生逆时针方向的电流，为正方向，电动势大小，此时ab两端的电压为，当线圈全部进入磁场时，线圈内无感应电流，此时线圈做匀加速运动，ab两端的电压为，对比图象可知，A错误；B正确；，‎ C、D、当线圈的cd边出磁场时．电流为顺时针方向，由于此时安培力大于外力F，故此时线圈做减速运动，且加速度逐渐减小，电流图象切线的斜率减小，逐渐趋近于开始进入磁场时的电流大，C错误；D正确；‎ 故选BD．‎ 第Ⅱ卷 （非选择题 共62分）‎ 二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13题～第16题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题 ‎9.小明想要粗略验证机械能守恒定律。把小钢球从竖直墙某位置由静止释放，用数码相机的频闪照相功能拍摄照片如图所示。已知设置的频闪频率为f，当地重力加速度为g。‎ ‎(1)照片中A位置______(“是”或“不是”)释放小球的位置。‎ ‎(2)要验证小钢球下落过程中机械能守恒，小明还需要测量以下哪些物理量_____（填选项前的字母）。‎ A．墙砖的厚度d B．小球下落的时间 C．小球的质量m ‎(3)在误差允许的范围内，如果表达式_______（用题设条件中给出的物理量表示）成立，可验证小钢球下落过程中机械能守恒。‎ ‎【答案】 (1). 不是 (2). A (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]不是释放小球的位置。如果是释放小球的位置，连续相等的时间间隔内，位移之比应为1：3：5……，而图中是1：2：3‎ ‎(2)[2] 只要测出砖的厚度，就可算出相邻两点间的距离，再根据闪光频率f，可求出小球经过B、D点的速度，再求出BD间的距离，从而验证机械能守恒。‎ ‎(3)[3]小球经过B点时的速度等于AC间的平均速度 同理可得小球经过D点的速度 BD间的距离 如果满足下式就满足机械能守恒定律 代入数据，整理得 ‎10.某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表A的量程为‎0.6 A，虚线框内为用电流计G改装的电压表。‎ ‎(1)已知电流计G的满偏电流Ig= 300 μA，内阻Rg=100 Ω，改装后的电压表量程为3V，则可计算出电阻R1=____Ω。‎ ‎(2)某次测量时，电流计G的示数如图乙，则此时电源两端的电压为 ___V。‎ ‎(3)移动滑动变阻器R的滑片，得到多组电流表A的读数I1和电流计G的读数I2，作出I1-I2图像如图丙。由图可得电源的电动势E=____V，内阻r=____Ω。‎ ‎(4)若电阻R1的实际阻值大于计算值，则电源内阻r的测量值____实际值（填“小于”“等于”或“大于”）。‎ ‎【答案】 (1). 9900 (2). 2.40 (3). 2.90 1.0 (4). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．由改装原理可知，要串联的电阻 ‎(2)[2]．电流计G的示数为240μA，则此时电源两端的电压为240μA×10-6×10000V=2.40V；‎ ‎(3)[3][4]．由图像可知，纵轴截距为290μA，则对应的电压值为2.90V，即电源电动势为E=2.90V；内阻 ‎(4)[5]．若电阻R1的实际阻值大于计算值，则通过电流计G的电流会偏小，则图像I2-I1的斜率会偏小，则电源内阻r的测量值小于实际值。‎ ‎11.如图所示，半径 的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的一个端点B 和圆心O的连线水平，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点自由落下，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知A点距B点的竖直高度为R，取 求：‎ ‎(1)物块经过C点时对轨道的压力大小；‎ ‎(2)若物块与木板的摩擦因数，物块刚好没有滑下木板，求木板的长度。‎ ‎【答案】(1)50N；(2)‎‎3m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由A到C过程，根据机械能守恒定律 解得 在C点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，可得物块经过C点时对轨道的压力大小 ‎（2）物块滑上木板到刚好没有滑下木板，物块和木板组成的系统动量守恒 解得 物块滑上木板到刚好没有滑下木板，根据系统的能量关系得 代入数据，解得 ‎12.如图所示，板间电压为U的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在xOy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、电量为q的正离子（不计重力）以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场。己知离子过A点时的速度方向与x轴成30°角。求：‎ ‎(1)平行金属板M、N之间相距的距离d；‎ ‎(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t；‎ ‎(3)离子在x轴上离开第四象限磁场区域的位置C（图中未画出）与坐标原点的距离OC。‎ ‎【答案】(1)；(2)；；(3)其中k=(0，1，2，3……）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设平行金属板M、N间匀强电场的场强为，则有 因为离子在金属板方向射入两板间并做匀速直线运动，有 解得金属板M、N间的电压 ‎(2)在第一象限的电场中离子做类平抛运动，有 故离子运动到A点时的速度 又 qE=ma 解得离子在电场E中运动到A点所需时间 ‎(3)在磁场中洛伦兹力提供向心力，有 得：‎ 由几何知识可得 又 因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：‎ 由周期性：离子离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：‎ 即 其中k=(0，1，2，3……）‎ ‎【物理—选修3-3】‎ ‎13.关于热现象，下列说法正确的是 A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 B. 物体速度增大，则组成物体的分子动能增大 C. 物体的温度或者体积变化，都可能引起物体内能变化 D. 相同质量的两个物体，升高相同温度，内能增加一定相同 E. 绝热密闭容器中一定质量气体的体积增大，其内能一定减少 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据热力学第二定律知道热量不能自发地从低温物体传到高温物体，A正确 B.物体分子平均动能的标志是温度，与宏观速度无关，B错误 C.物体内能等于所有分子的动能与所有分子势能的和，分子平均动能与温度有关，而分子势能与体积有关，所以物体内能与温度和体积有关，C正确 D.根据C选项的分析升高相同温度，但体积关系未知，所以内能变化无法判断，D错误 E.根据热力学第一定律，绝热容器，气体体积增大，所以气体对外做功，所以，内能减小，E正确 ‎14.如图所示，在粗细均匀的U形管右侧，用水银封闭一段长为L1＝‎19cm、温度为T1＝280K的气体，稳定时，左右两管水银面高度差为h＝‎6cm.已知大气压强为p0＝76 cmHg.‎ ‎(1)给右管密闭气体缓慢加热，当右管内气体温度为多少时，两管水银面等高.‎ ‎(2)若不给右管密闭气体加热，而是向左管缓慢补充水银，也可使两管水银等高，求补充水银柱的长度.‎ ‎【答案】(1)T2=352K (2)y=‎‎9cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对于封闭气体有：p1=p0-ρgh=70cmHg 末态压强为：p2=76cmHg 当两管内水银面等高时，右管内水银面下降高度为：‎ 由理想气体状态方程得：‎ 又L2=L1-3=‎‎16cm 代入数据解得：T2=352K ‎(2)设补充水银后，右管内水银面上升x，管内气体长度为L1-x 由波意耳定律有:‎ 解得：x=‎‎1.5cm 注入水银柱的长度为：y=h+2x=‎‎9cm ‎【物理—选修3－4】‎ ‎15.一列简谐横波在t＝0时刻的图象如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为－‎1 cm，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是________。‎ A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的波速是m/s C. 从t＝0.6 s开始，紧接着的Δt＝0.6s时间内，A质点通过的路程是‎10m D. 从t＝0开始，质点P比质点Q迟回到平衡位置 E. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为‎10m的障碍物，不能发生明显衍射现象 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图乙可知0时刻，质点A的速度方向为沿y轴正方向，再由图甲判断出波的传播方向为沿x轴负方向，A正确；‎ B．由图甲读出波长为＝‎20m，由乙图知周期T＝1.2s则波速 B正确；‎ C．，质点做简谐运动时，在一个周期内质点A通过的路程为4倍振幅，则经过，A质点通过的路程 S＝‎2A＝‎‎4cm C错误；‎ D．图示时刻质点P沿y轴负方向运动，质点Q沿y轴正方向运动，所以质点P将比质点Q迟回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知，P点的横坐标 xP＝m Q点的横坐标 xQ＝m 根据波形的平移法可知质点P比质点Q迟回到平衡位置时间 t＝＝0.4s D正确；‎ E．发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不多，该波的波长为‎20m，E错误。故选ABD。‎ ‎16.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R＝‎ ‎0.5m的四分之一的圆周，圆心为O，已知AD＝m，光线从AB面上的某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后射向O点，恰好不会从BC面射出。求：‎ ‎(1)该棱镜的折射率n；‎ ‎(2)光线在该棱镜中传播的时间t(已知光在空气中的传播速度c＝3.0×‎108 m/s)。‎ ‎【答案】(1)；(2)×10－8s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光线在BC面上恰好发生全反射，光路图如图所示 入射角等于临界角C sin C＝‎ 在AB界面上发生折射，折射角 由折射定律 由以上几式联立，解得 ‎（2）光在此棱镜中速度 路程 光线在该棱镜中传播的时间