江苏省南通市海安高级中学2020届高三下学期模拟考试物理试题 Word版含解析

江苏省南通市海安高级中学2020届高三下学期模拟考试物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2020届高三年级模拟考试物理 一、单项选择题 ‎1.2020年，中国北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（　　）‎ A. 卫星a的速度大于卫星b的速度 B. 卫星a的加速度小于卫星b的加速度 C. 卫星a的周期小于卫星c的周期 D. 卫星a的机械能等于卫星c的机械能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．根据万有引力提供向心力 且由图可知 可得 ‎ ， ，‎ AC错误，B正确；‎ D．因为卫星a、卫星c的质量不知道，无法比较卫星a、卫星c的机械能，D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示的电路中，闭合开关S，将调节滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时，在此过程中，下列结论正确的是（　　）‎ - 22 -‎ A. 电源的功率一定变大了 B. 通过R0的电流不变 C. 电阻R0的功率不断增大 D. 电源的输出功率一定减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时，R的阻值变大，电路的总电阻变大，由 知，电路的总电流I变小，电源的功率 减小，A错误；‎ B．再由路端电压和内电压 ‎ ，‎ 可得路端电压U增大，则通过R0的电流 变大,B错误；‎ C．根据功率公式 则电阻R0的功率不断增大，正确；‎ D．电源的输出功率 当 时，输出功率 - 22 -‎ ‎ 最大，即可知滑动变阻器的滑动头P从变阻器的中点移到最左端时，电源的输出功率不一定减小，D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.用图示电路是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻，L两端并联一个电压表，用来测自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路拆开时应先（　　）‎ A. 拆除电流表 B. 拆除电阻R C. 断开S1 D. 断开S2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．拆开电路时，应将电路断电，直接拆除电路元件电流表和电阻R都不合理，AB错误；‎ C．断开开关 ，电路还未断电，C错误；‎ D．断开开关 ，电路已断电，D正确；‎ 故选D。‎ ‎4.如图，水平射出的子弹射穿直立于水平地面上的A、B两靶，并留下两个弹孔a、b，设子弹穿过靶过程能量损失不计，某同学测出弹孔距a、b离地面高度分别是h1和h2，AB水平距离S1，同时还在地面上找到着弹点c，测量c点与B靶水平距离为S2，根据上述测量结果该同学不可能得到的物理量是（　　）‎ A. 射击点的位置 B. 子弹出膛速度 - 22 -‎ C. 子弹射出动能 D. 子弹着地时的速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】B．由题意可知，子弹做平抛运动，设子弹初速度为，a-b的时间和b-c的时间分别为 ‎ ，‎ 在竖直方向上，a-b中间时刻的瞬时速度和b-c中间时刻的瞬时速度分别为 ‎ ，‎ 由加速度公式可得 综上，可解得 即子弹出膛速度可求出，B错误；‎ D．b-c过程中，所用时间为 ，竖直方向上的中间时刻瞬时速度为 ,则c点竖直方向的速度 满足 结合初速度 由勾股定律可求得子弹在c点时的速度 即子弹着地时的速度，D错误；‎ A．由c点竖直方向的速度已求出，即可求出子弹射击点的高度h，再由高度h可求出子弹着地时的时间t，从而可求得射击点到落地点的水平距离S，即可确定射击点的位置，A错误；‎ - 22 -‎ C．因为子弹的质量m未知，故不能求得子弹的动能，C正确。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，质量M的木块置于小车光滑的水平上表面上，跨过光滑定滑轮的细绳一端水平连接木块，另一端竖直悬挂质量m的物块，且m贴着小车光滑竖直右壁，当小车水平向右作加速度为a的匀加速运动时，M、m能与小车保持相对静止，则加速度a、细绳的拉力T及m所受合力F为（　　）‎ A. B. ‎ C. F=0 D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．M、m能与小车保持相对静止，在竖直方向上，m受力平衡，即 则M的加速度 即m所受的合外力 所以A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ 二、多项选择题 ‎6.在点电荷形成的电场中有A、B两点，已知A点电场强度大小为E0，方向垂直于A、B连线，B点场强方向与A、B连线成θ角，如图所示。则下列B点电场强度大小为E及A、B两点电势φA、φB的表达正确的有（　　）‎ - 22 -‎ A. E=E0sin2θ B. E=E0tan2θ C. φA<φB D. φA=φB ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．如图所示，O点为点电荷所在位置，电荷量为Q，设AO的长度为l，则BO的长度为 ‎ 根据点电荷电场强度公式可得A、B两点的电场强度为 ‎ ，‎ A正确，B错误；‎ CD．由图可知，沿电场线电势降低， ,C正确，D错误；‎ 故选AC。‎ ‎7.为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压 的交流电降为220 V供居民小区用电，则变电站变压器(　　)‎ A. 原、副线圈匝数比为50∶1‎ B. 副线圈中电流的频率是50 Hz C. 原线圈的导线比副线圈的要粗 D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 - 22 -‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】降压变压器输入电压的最大值为11000V，则有效值为11000V，则．故A正确．交流电的频率，经过变压器后，交流电的频率不变．故B正确．降压变压器中副线圈的电流大于原线圈的电流，则副线圈导线比原线圈导线粗．故C错误．副线圈的电流等于居民小区各用电器电流总和，而原副线圈的电流不等，所以输入原线圈的电流不等于居民小区各用电器电流的总和．故D错误．故选AB．‎ ‎【点睛】本题考查电压的瞬时表达式以及变压器的运用，能够从瞬时表达式中获取最大值、角速度是本题的关键，知道峰值和有效值的关系．‎ ‎8.高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。下列说法正确的是（　　）‎ A. r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越小 B. h一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大 C. r、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全 D. 高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示，两轨道间距离为L恒定，外轨比内轨高h，两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。‎ 当列车在轨道上行驶时，利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力，有 A． r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越大，A错误；‎ - 22 -‎ B．h一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大，B正确；‎ C．r、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小时，列车行驶需要的向心力过小，而为列车提供的合力过大，也会造成危险，C错误；‎ D．高速列车在弯道处行驶时，向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时，列车对轨道无侧压力，速度太小内轨向外有侧压力，速度太大外轨向内有侧压力，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎9.一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图像如图所示，其中0—s1过程的图线为曲线，s1—s2过程的图线为直线。根据该图像，下列判断正确的是（　　）‎ A. 0－s1过程中物体所受合力一定是变力，且不断减小 B. 0－s1过程中物体的动能可能在不断增大 C. s1－s2过程中物体可能在做匀加速直线运动 D. s1－s2过程中物体可能在做匀速直线运动 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．除重力和弹簧的弹力外，其它力做多少功负功，物体的机械能就减少多少，所以 图像的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小，由图像可知在内斜率的绝对值逐渐增大，故在内物体所受的拉力是不断增大的，而合力可能是先减小后增大，A错误；‎ B． 如果物体在 内所受绳子的拉力小于物体的重力，则物体加速向下运动，物体的动能不断增大，B正确；‎ C．由于内物体所受的拉力保持不变，则加速度保持不变，故物体可能做匀加速直线运动，C正确；‎ D．由于内图像的斜率的绝对值不变，故物体所受的拉力保持不变，如果拉力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动，D正确；‎ - 22 -‎ 故选BCD。‎ 三、简答题 ‎10.在“验证机械能守恒定律”实验中，实验器材的安装如图甲所示 ‎(1)电磁打点计时器所用电压为4－6V的_____电（选填“直流”或“交流”）；‎ ‎(2)实验打出一根纸带如图乙所示，最左端打点重复扎堆。你认为造成此现象的原因是__‎ ‎(3)若接入4V电压时，观察到纸带打点太浅模糊不清，采取的措施为_____‎ ‎(4)某实验小组得到如图丙所示的一根纸带，数据的测量和处理如下 ‎①从清晰的点开始，分别标上0、1、2、3、4、5、6、7，如图丙，测量1、2、5、6、7点到0点距离分别是h1、h2、h5、h6、h7‎ ‎②已知打点周期为T，则1点速度的表达式v1=___；6点速度的表达式v6=_____‎ ‎③比较和_____，在实验允许误差范围内相等，则机械能守恒定律得到验证。‎ ‎【答案】 (1). 交流 (2). 实验先通电，后释放纸带，释放前可能手有轻微的抖动 (3). 更换复写纸，重新调整振针 (4). (5). (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电源，选填交流电；‎ ‎（2）[2]在使用打点计时器的实验中，要求先通电源，再释放纸带，释放前可能手有轻微的抖动，会出现打的点重复扎堆的现象；‎ ‎（3）[3]纸带上点模糊不清的原因有复写纸使用时间过长或者振针松动等，只需要更换复写纸或者重新调整振针；‎ ‎（4）②[4][5]匀变速直线运动，利用中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度可求得 - 22 -‎ ‎ ，‎ ‎③[6]机械能守恒时满足 即 ‎11.测量未知电阻Rx的电阻值，提供如下器材 待测电阻Rx，阻值10欧左右，电流表G(200mA，内阻未知)，电压表V(0－3V，内阻未知)，定值电阻R0，滑动变阻器R1(0－10Ω)，滑动变阻器R2(0－100Ω)，干电池3V，电键、导线若干，某同学根据给定的器材设计测量电路如图，实验测量过程为 A.闭合电键S1和S2，调节变阻器滑动头P，读出电压表和电流表读数U0=1.08V，I0=180mA B.断开电键S2，调节滑动变阻器，读出G表和V表的几组数据作U－I图线如图 ‎(1)根据上述设计电路选择实验器材时，滑动变阻器应该是_______（填R1或R2）‎ ‎(2)请你用实线完成连接实物电路中未连接的导线___。实验中在闭合电键前，根据实物电路，说明变阻器滑动头P应该调整在________端（左或右）‎ ‎(3)根据上述测量的几组数据在U－I坐标系中作出图线，并求出未知电阻Rx=____Ω ‎(4)7组测量数据在U－I图中分别标点1、2、3、4、5、6、7，连直线如图所示，简单说明用图像法求电阻比数字运算求电阻平均值的优劣_____________‎ - 22 -‎ ‎【答案】 (1). R1 (2). (3). 左 (4). 12.57Ω (5). 用图像法可舍去明显偏差的4点，能减小实验测量的误差 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]本实验采用的是分压式接法，滑动变阻器选择R1可以让实数调节的更明显 ‎（2）[2][3]电路连接如图所示 当滑动变阻器滑片P滑在左端时，电路中电压表被短路，电压为零，当滑片P向右滑动时，电路中电压表电压逐渐增大，滑片P滑到右端时，电压表电压最大，因此为了电路安全，滑片P应滑在左端；‎ ‎（3）[4]电建S1和S2都闭合时，电压表和电流表读数U0=1.08V，I0=180mA 可得 又U－I图像的斜率表示待测电阻Rx，定值电阻R0和电流表电阻RI之和，由U－I图像可得 即 ‎（4）[5]图像法能更直观展示实验数据，可舍去明显偏差的4点，能减小实验测量的误差 ‎12.下列说法中正确的有_______‎ A. 黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 - 22 -‎ B. 普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C. 天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构 D. 原子核内任何两个质子间核力总大于它们间的库伦力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，A正确；‎ B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出来光子说，B错误；‎ C．天然放射现象是原子核内放出“粒子”，因此天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构，C正确；‎ D．核力属于短程力，只存在相邻的两个核子之间，因此原子核内任何两个质子间核力总大于它们间的库伦力不正确，D错误；‎ 故选AC。‎ ‎13.如图密封的玻璃管内注入稀薄的氢气，连接热阴极K两接线柱ab通电后，K可以发射热电子，速度近似为零，在金属网极和热阴极K的接线柱bc间加上电压Ucb=12V，加速后电子与氢原子发生碰撞能使基态氢原子被激发发光，氢原子能级图如图所示，则观测到氢光谱谱线为____条，在A板处有电子能打到板上，打到板上电子的动能可能是___eV ‎【答案】 (1). 1 (2). 1.8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]电子在金属网极和热阴极K的接线柱bc间加上电压Ucb=12V，加速后获得的能量 加速后电子与氢原子发生碰撞，设能量全部传给氢原子，只能使氢原子从能级n=1跃迁到能级n=2，因此只能观测到1条氢光谱谱线；由电子获得12eV的能量，与氢原子碰撞后损失10.2eV的能量，当电子到达A板时的动能可能为1.8eV ‎14.质量为m - 22 -‎ 物块A以3m/s的速度在光滑水平面上向右运动，另一物体B以4m/s的速度与甲相向运动，如图有一轻弹簧固定其上。碰撞后B停止运动而A以大小2m/s的速度在原来直线上运动，求 ‎①B的质量M与A质量m的数量关系 ‎②弹簧压缩最大时B的速度 ‎【答案】①；②，方向向左 ‎【解析】‎ ‎【详解】①A碰后速度反向 ‎ AB发生碰撞，由动量守恒 解得 ‎②AB速度相等时弹簧压缩最大，弹性势能最大，则满足 解得 ‎， 方向向左 ‎15.下列说法正确的是 ‎ A. 海绵很容易被压缩说明分子间存在空隙 B. 医用脱脂棉对酒精是不浸润的 C. 有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态 D. 煤炭、石油等化石能源也叫清洁能源 ‎【答案】C ‎【解析】‎ - 22 -‎ ‎【详解】A．海绵是蓬松多空结构的物质，不是分子级别，海绵很容易被压缩不能说明分子间存在空隙，A错误；‎ B．医用脱脂棉对酒精是浸润的，B错误；‎ C．有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，C正确；‎ D．煤炭、石油等化石能源不是清洁能源，D错误；‎ 故选C。‎ ‎16.如图所示，一定量的理想气体经历了A→B→C状态变化过程，状态A的温度是TA=300K，则状态B的温度TB=_____K；A→B→C全过程气体吸收热量为____J ‎【答案】 (1). 100 (2). 2000‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]由A→B是等体过程，压强与温度成正比 解得 由A→B→C过程中，根据理想气态方程式 求得 经过A→B→C变化后温度不变，所以理想气体的内能不变,即 从B→C，气体体积增大，气体对外做功 再由 - 22 -‎ 求得 即气体吸收热量2000J ‎17.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，配置油酸酒精溶液，1mL纯油酸加入酒精中配制1000mL的溶液，用注射器测得1mL上述溶液有100滴。把1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉盛水的浅盘里，将玻璃板盖在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，测得油膜面积是210cm2‎ ‎①按以上实验数据估求出油酸分子的直径____（保留一位有效数字）‎ ‎②某同学用手直接将痱子粉撒在水面上，结果痱子粉不均匀，一些地方偏多，试说明对实验结果的影响？_______________________‎ ‎【答案】 (1). (2). 撒得多的地方，油酸不能散开形成单分子层，导致测量面积偏小，分子尺寸测量结果偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】①[1]一滴溶液中纯油酸体积 油酸分子的直径 ‎②[2]撒得多的地方，油酸不能散开形成单分子层，导致测量面积偏小，分子尺寸测量结果偏大 ‎18.下列关于光现象和声现象的叙述中正确的有 ‎ A. 当光和声音从空气传播到水中时，频率均保持不变，但速度都变大 B. 夜晚有风的时候，常听到留有狭缝的窗户发出刺耳的鸣声，这是声音的共振 C. 杨氏干涉实验装置的双缝前面各放置一个不同颜色滤光片，则光屏上仍有干涉条纹 D. 夜晚路口警示灯是红色的灯光，原因是红光波长比其它可见光长，更易发生衍射 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ - 22 -‎ ‎【详解】A．当光和声音从空气传播到水中时，频率均保持不变，但速度都变小，A错误；‎ B．夜晚有风的时候，常听到留有狭缝的窗户发出刺耳的鸣声，这是声音的共振，B正确；‎ C．两束光的频率相同，才能发生明显的干涉现象。杨氏干涉实验装置的双缝前面各放置一个不同颜色滤光片，透过的光的频率不同，则光屏上不会有干涉条纹，C错误；‎ D．波长越长，衍射现象越明显。夜晚路口警示灯是红色的灯光，原因是红光波长比其它可见光长，更易发生衍射，D正确；‎ 故选BD。‎ ‎19.宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于）‎ ‎【答案】 (1). 相等 (2). 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据光速不变原理，地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度不变，即平面镜反射前后的速度相等；‎ ‎[2]飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为；在根据相对论时空观，地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间 满足 ‎ ‎ 即 ‎20.如图所示，一平面镜置于折射率为的某种液体中，镜面与水平面成的角，液体上方是真空，一束光线由真空射向液体后，光线经平面镜反射后沿原光路返回直空中，光在真空中传播速度c=3×108m/s，求 ‎①光在液体中传播速度v；‎ ‎②光由真空射向液体时的入射角i。‎ - 22 -‎ ‎【答案】①m/s；②‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①根据公式 求得 ‎②光沿原路返回，折射光线垂直打到平面镜，折射角γ=30° ，由折射率公式 解得 四、计算题 ‎21.如图所示，细线悬挂边长L的正方形导体线框，其质量是m、电阻为R，线框一半处于处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。在0－2t0时间内，磁场磁感强度B随时间t变化如图，且线框一直保持静止状态，已知重力加速度为g，求：‎ ‎(1)0－2t0时间内线框的电功率P；‎ ‎(2)0－2t0时间内通过线框导线任一截面的电量q；‎ ‎(3)求0－2t0时间内悬挂细线的拉力的最大值F1和最小值F2？‎ ‎【答案】(1) ；(2) ；(3)，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由法拉第电磁感应定律得 - 22 -‎ ‎0－2t0时间内线框的电功率P为 ‎(2)由欧姆定律 所以，0－2t0时间内通过线框导线任一截面的电量q为 ‎(3)t=0时刻，安培力向下最大，细线拉力最大 在t=2t0时刻，安培力向上最大，细线拉力最小 ‎22.如图所示，光滑水平面放置质量M、倾角θ的斜劈，质量m的长直杆被限制在竖直的管P内，管内壁光滑，杆只能上下移动，杆下端B搁置在斜面上，斜面光滑。‎ ‎(1)为使m、M静止，在M右侧加一水平方向的力F1，求F1大小？‎ ‎(2)在斜劈右侧加一水平方向的力F，使得斜劈缓慢向右水平移动，m上升h1高，m始终未脱离斜面，求斜劈的位移s1及力F所做的功W；‎ ‎(3)若初始时B点离水平面高为h2，由静止释放m、M，求m着地时刻M的速度v。‎ - 22 -‎ ‎【答案】(1)；(2) ，；(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)斜劈对杆支持力N，杆平衡竖直方向有 斜劈平衡，水平方向有 且 求得 ‎(2)由几何关系，斜劈的位移 由于过程缓慢，杆及斜劈都处于平衡状态，系统功能关系 ‎(3)系统机械能守恒 又 得 - 22 -‎ ‎23.在图所示的xoy平面内存在一个垂直xoy平面向里的有界匀强磁场区域，范围是0≤x≤x1.坐标原点O向第一象限内各个方向均匀发射质量m、电量+q的粒子，粒子速度均为v0，在x=x1=a垂直于x轴的荧光屏上观察到一根亮线，亮线上端的坐标为y1=a。‎ ‎(1)求匀强磁场的磁感强度B？‎ ‎(2)求达到荧光屏上的粒子在磁场中运动从O点到达屏的最短时间？‎ ‎(3)设t0=0时刻有N0个粒子从O点向各个方向均匀射出，当第一个粒子到达荧光屏时，磁场中还有多少个粒子在运动？‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)粒子都是逆时针方向旋转，对应亮线最高点圆与屏相切如图，轨道原半径是R 由洛伦兹力提供向心力 - 22 -‎ 得 ‎ (2)最短时间即为沿x轴正方向射出的粒子，圆心O1，圆心角θ ‎，‎ ‎(3)当沿x轴正方向射出的粒子到达荧光屏时与y轴正方向成角射出粒子刚好穿过y轴，所以是在与x轴正方向0-（）范围内粒子仍然在磁场中 ‎ - 22 -‎ - 22 -‎