陕西省西安中学2020届高三下学期6月仿真考试（一）物理试卷 Word版含解析

陕西省西安中学2020届高三下学期6月仿真考试（一）物理试卷 Word版含解析

西安中学高2020届仿真考试 物理 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小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.从水平地面上竖直向上抛出一小球，若小球后到达最高点，忽略空气阻力，g取，在落地之前（　　）‎ A. 小球运动过程中经过同一位置时速度相同 B. 小球上升的最大高度为 C. 小球上抛的初速度为 D. 当小球的位置距抛出点时所用的时间可能为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球在空中只受重力作用，根据机械能守恒可知，上升和下落通过空中同一位置时的速度大小相同，但方向相反，故速度不相同，故A错误；‎ B．小球做竖直上抛运动，小球上升的最大高度 故B错误；‎ C．小球上抛的初速度 v0=gt=10×2m/s=20m/s 故C错误；‎ D．根据位移公式可知，，其中h=18.75m，解得 t=2.5s 故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.等量异种点电荷电场线的分布如图所示，是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b，则（　　）‎ - 20 -‎ A. a处的电势小于b处的电势 B. a处的电势等于b处的电势 C. 粒子在a处的加速度比在b处的小 D. a处的电场强度大于b处的电场强度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．沿着电场线方向，电势逐渐降低，则a处的电势大于b处的电势，故AB错误；‎ D．观察图中可以发现，a处电场线比b处密，则a处电场强度大于b处，故D正确；‎ C．电场力 则a处受到的电场力更大，再由牛顿第二定律知 所以粒子在a处的加速度比b处的加速度大，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎3.质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B1，偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为B2。一电荷量为q的粒子在加速电场中由静止加速后进入速度选择器，恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。该粒子的质量为（ ）‎ - 20 -‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得：‎ qvB1=qE 粒子速度：‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ A．，与结论相符，选项A正确；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选A。‎ ‎4.如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作的电路图，电动机的内阻为，‎ - 20 -‎ ‎．直流电压，电压表示数为，则（ ）‎ A. 通过电流计的电流 B. 输入电动机的电功率为 C. 电动机的输出功率为 D. 电动机的效率是90%‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电动机和电阻串联，所以电流相等．电阻R两端电压 U1=160-110=50V 通过电动机的电流大小为：‎ 故A错误；‎ B．电动机的电功率 P=UI=110×5 W =550W 故B错误；‎ C．电动机的热功率 P热=I2R=52×1W=25W 电动机的机械功率 P′=P-P热=550W-25W=525W 故C正确；‎ D．电动机的效率：‎ 故D错误；‎ 故选C．‎ ‎5.如图所示，A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的质量分别为，，一个质量为的小铁块C以的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动。若木块A在铁块C滑离后的速度为，铁块C - 20 -‎ 与木块A、B间动摩擦因数均为，取。下列说法不正确的是（　　）‎ A. 铁块C在滑离A时的速度为 B. 木块B的长度至少为 C. 铁块C在木块B上滑行的时间为 D. 全过程铁块C克服摩擦力做的功为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．铁块C在滑离A的瞬间，由动量守恒得 代入数据解得 所以A正确，与题意不符；‎ B．铁块C和木块B相互作用最终和B达到相同的速度。铁块C和B作用过程中动量守恒、能量守恒，有 因铁块C没有从木块B上掉下来，所以木块B的长度 联立以上方程代入数据，解得 即木块B的长度至少为0.24m，所以B正确，与题意不符；‎ C．由B选项分析，可得C与B共速的速度为 C滑上B后做匀减速运动，加速度为 - 20 -‎ 则铁块C在木块B上滑行的时间为 所以C不正确，符合题意；‎ D．C刚滑上A，C做匀减速运动，A做匀加速运动，则C的总位移为 则全过程铁块C克服摩擦力做功为 所以D正确，不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示为倾角α=37°的粗糙斜面，质量为m=0.5kg的小球用长为L=0.5m的细绳系于斜面上的悬点O处，小球与斜面间动摩擦因数μ=0.5，在最低点B小球获得切向初速度v0=14m/s，此后小球绕悬点O做圆周运动，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取3.14，则（ ）‎ A. 小球在B点获得初速度v0后瞬间绳上拉力大小为196N B. 小球经过最高点A的速度大小至少为 C. 小球每做一次完整的圆周运动系统损失的机械能为3.14J D. 全过程小球能通过A点7次 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在B点，由牛顿第二定律：‎ 解得：‎ TB=199N - 20 -‎ 选项A错误；‎ B．小球若恰能经过最高点A，则满足 ‎ ‎ 解得 选项B正确；‎ C．小球每做一次完整的圆周运动系统损失的机械能为 选项C错误；‎ D．小球从B点开始运动，到恰能经过最高点A时，损失的能量：‎ 则 则全过程小球能通过A点7次，选项D正确；‎ 故选BD.‎ ‎7.如图所示，倾角为θ=30°的斜面体c置于水平地面上，滑块b置于光滑斜面上，通过细绳跨过定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上，整个系统保持静止.已知物块a、b、c的质量分别为m、4m、M，重力加速度为g，不计滑轮的质量和摩擦.下列说法中正确的是 A. 弹簧弹力大小为mg B. 地面对c的摩擦力为零 - 20 -‎ C. 剪断轻绳的瞬间，c对地面的压力为 D. 剪断轻绳的瞬间，a的加速度大小为2g ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.以b为对象，沿斜面方向得 以a为对象 解得：‎ 故A正确；‎ B. 对bc组成的系统受力分析可知，重力G，支持力F，细线的拉力，地面的摩擦力f，故B错误；‎ C. 剪断轻绳的瞬间， b沿加速下滑，处于失重状态，所以c对地面的压力小于，故C错误；‎ D. 剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得：a的加速度大小 故D正确．‎ ‎8.一长为L的绝缘细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．（ ）‎ - 20 -‎ A. A、B两点的电势差 B. 匀强电场的场强大小 C. 小球所带电荷q为正电荷 D. 小球到达B点时，细线对小球的拉力大小 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：小球由A到B过程中，由动能定理得：，解得：，故A正确；‎ B项：场强大小为：，故B错误；‎ C项：小球在B点收到水平向右的电场力，与电场方向相同，故小球带正电，故C正确；‎ D项：小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：所以有：，故D正确．‎ 三、非选择题 必考题（共11题，计129分）‎ ‎9.“验证机械能守恒定律”实验如图1，采用重物自由下落的方法：‎ ‎（1）实验中，下面哪些测量工具是必需的_____．‎ A．天平 B．直流电源 C．刻度尺 D．秒表 - 20 -‎ ‎（2）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，所用重物的质量为1.00g，实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图2），把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根据以上的数据，可知重物由0运动到C点，重力势能的减小量等于_____J，动能的增加量等于_____J．（本题中计算结果均保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C (2). 762 (3). 7.57‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（１）［１］A．本实验需要验证的方程是 mgh=‎ 得 ‎ gh=‎ 可知，不需要测量重物的质量，因此不需要天平．故A错误；‎ B．打点计时器需要用的是交流电流，故B错误；‎ C．需要用刻度尺测量距离，故C正确；‎ D．打点计时器利用打点能计时，因此不需要秒表，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎（2）［２］［３］重物由0运动到C点，重力势能的减小量 ‎△Ep=mghOC=1×9.8×77.76×10﹣2J≈7.62J 打C点时重物的速度 ‎ vC==3.89m/s 动能的增加量 ‎△Ek=J≈7.57J ‎10.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组决定描绘一个小电珠（额定电压为，额定电流为）的伏安特性曲线。‎ ‎(1)实验室提供的实验器材有：‎ A．电源E（电动势为，内阻约为）；‎ B．电压表V（量程为，内阻为）；‎ - 20 -‎ C．电流表A（量程为，内阻约为）；‎ D．滑动变阻器R（阻值范围）；‎ E．三个定值电阻（阻值分别为、、）；‎ F．开关及导线若干。‎ 该小组同学们研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他们将电压表进行了改装。在给定的定值电阻中应选用___（选填“”“”或“”）与电压表___（选填“串联”或“并联”），完成电压表改装；‎ ‎(2)图甲的虚线框中画出正确的实验电路图，并在图中标明器材代号____；‎ ‎ ‎ ‎(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小电珠的伏安特性曲线，如图乙所示。现将4个相同规格的小灯泡按如图丙所示电路连接，图中定值电阻阻值，电源电动势，内阻，此时每个小灯泡消耗的电功率为____W - 20 -‎ ‎。（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). R2 (2). 串联 (3). (4). 0.22‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]电压表的量程为2V，内阻为，故选用阻值为的定值电阻R2与电压表串联可达到实验的要求。‎ ‎(2)[3]如图所示 根据题述条件可知小灯泡的电阻约为，因电压表的内阻远大于小灯泡的内阻，故电流表采用外接法；由于要描绘小灯泡的伏安特性曲线，所以滑动变阻器采用分压式接法。‎ ‎(3)[4]设通过每个小灯泡的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有 整理得电流与电压U代数关系式为 在题图乙中作出图线，如图2所示 - 20 -‎ 图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点即为每个小灯泡的工作点。由图2可知，此时小灯泡两端的电压为1.17V，通过的电流为185mA，故每个小灯泡消耗的电功率 ‎11.A车在直线公路上以20m/s的速度匀速行驶，因大雾天气能见度低，当司机发现正前方有一辆静止的B车时，两车距离仅有76m，A车司机立即刹车（不计反应时间）而做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），求：‎ ‎（1）通过计算判断A能否会撞上B车？若能，求A车从刹车开始到撞上B车时间（假设B车一直静止）；‎ ‎（2）为了避免碰撞，A车在刹车同时，如果向B车发出信号，B车收到信号经△t=2s的反应时间才开始匀加速向前行驶，问：B车加速度a2至少多大才能避免事故．（这段公路很窄，无法靠边让道）‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：：（1）设A车从刹车到停止所用的时间为t0、位移x 由速度时间公式：解得：‎ 由速度位移关系有：‎ 代入数据解得：x=100m＞76m 所以A要撞上B车 ‎ 设撞上B车的时间为t1由代入数据得：‎ 解得：，（因为大于10s故舍去）‎ - 20 -‎ 故时间为 ‎（2）假设A车恰能追上B车，设B车运动时间为t，则A车运动时间为t+2，此时两车速度相等，‎ 即：解得：‎ 由位移关系：可知 化简后得：‎ 由以上得：，解得：‎ 即：要使AB不相撞，为避免事故B车的最小加速度．‎ ‎【点睛】对于追及问题，除分别两个物体的运动情况外，关键是寻找它们之间的关系，比如时间关系、位移关系、速度关系等等，根据速度位移公式求出A车刹车的位移，与76m比较即可判断是否碰撞，若碰撞，根据位移时间公式求出时间；两车速度相等时，不相撞，则以后就不会相撞，求出速度相等时的时间，根据位移关系列式即可求解．‎ ‎12.如图所示的坐标系xOy中，x<0，y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x≥0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上A点的坐标为（－L，0），y轴上D点的坐标为（0，）有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过D点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点（图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求：‎ ‎(1)粒子在D点的速度vD是多大？‎ ‎(2)C点与O点的距离xC是多大？‎ ‎(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大？‎ ‎【答案】(1)2vA；(2)L；(3)‎ - 20 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设粒子从A点运动到D点所用时间为t，在D点时，沿x轴正方向的速度大小为vx，则 ‎，‎ 而 解得 ‎，vD＝2vA ‎(2)设粒子在D点的速度vD与y轴正方向的夹角为θ，则 解得 θ＝60°‎ 粒子在x≥0的区域内做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。‎ 由几何关系有 ‎∠O1DO＝∠O1OD＝30°‎ 则OO1C为等边三角形，DC为轨迹圆直径，所以 ‎(3)设匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子质量为m，带电荷量为q，设轨道半径为R，由几何关系得 - 20 -‎ 则 而 解得 ‎（二）选考题（共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。）‎ ‎13.水的分子量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则 ‎（1）水的摩尔质量________； ‎ ‎（2）水的摩尔体积________；‎ ‎（3）一个水分子的体积________； ‎ ‎（4）一个水分子的质量________；‎ ‎（5）水分子直径________。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]水的分子量是18，故摩尔质量为，即 - 20 -‎ ‎（2）[2]水的摩尔体积 ‎(3)[3]一个水分子的体积 ‎(4)[4]一个水分子的质量 ‎；‎ ‎(5)[5]将水分子看做是个球体，故解得水分子的直径 ‎14.如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用一段16cm的水银柱将管内一部分空气密封。当管开口向上竖直放置时（图甲），管内空气柱的长度为，温度为。当管内空气柱的温度下降到时，若将玻璃管开口向下竖直放置（图乙），水银没有溢出，待水银柱稳定后，空气柱的长度是多少米？（大气压，并保持不变，不计玻璃管的热膨胀）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】开口向上时 - 20 -‎ 开口向下时 根据气体状态方程有 代入数据解得 ‎15.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻，O点刚开始振动，并且向y轴正方向运动，t=1s时O点第一次到达y轴负方向最大位移处，某时刻形成的波形如图所示，则该时刻平衡位置在x=4m处的N点沿y轴____（选填“正”或“负”）方向运动；该波的传播波速为_____m/s；0~10s内平衡位置在x=3m处的M点通过的路程为_____m。‎ ‎【答案】 (1). 负 (2). 3 (3). 5.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）横波在介质中沿x轴正方向传播，根据南同侧法原理：波的传播方向和质点的振动方向在波的同一侧，可得N点沿y轴负方向振动；‎ ‎（2）波源O点起振向上且t=1s时O点第一次到达y轴负方向最大位移处，则 可得：‎ 而由波形图读出波长为，故可得波速 - 20 -‎ ‎（3）x=3m的质点M准备起振需要的时间为 ‎10s时间内M点振动时间为（10-1=9s），而振动时间满足 故M点从平衡位置起振向上经9s的时间运动的路程为：‎ ‎16.如图所示，三角形ABC是横截面为直角三角形的三棱镜，其中∠A=60∘，AB长度为20cm。一细束单色光从AC边上的D点射入棱镜，入射角的正弦值为，进入棱镜后折射到BC边的中点，已知D、C两点间距离为10cm。求： ‎ ‎（i）三棱镜材料对这束单色光的折射率；‎ ‎（ii）该光束从棱镜中射出时折射角的正弦值。‎ ‎【答案】（i）; （ii）。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）光路如图所示:‎ CD= 10 cm，‎ - 20 -‎ 由几何关系知△CDE是等腰三角形，所以光束在D点的折射角等于30°，则有 解得：‎ ‎（ii）由几何关系知光束在E点的人射角为60°，临界角C满足: ‎ 解得:‎ C=60°‎ 所以光束在E点发生全反射，且反射后射到AB边的中点F，设折射角为θ 由折射定律可知: ‎ 解得: ‎ 所以光束从梭镜射出时的折射角的正弦值为。‎ ‎ ‎ - 20 -‎