浙江省嘉兴市2020届高三选考科目物理模拟试卷（Word版带答案）

2019 年高三选考模拟测试 物理 试题卷 (2019.12) 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在答题纸规定 的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答。在试题卷 上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内。作图时先使用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 4.可能用到的相关公式或参数：重力加速度 g 均取 10m/s2。 选择题部分 一、选择题 I(本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题给出的四个备选项中，只有一项 是符合题目要求的。) 1.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以 下符合史实的是 A.伽利略发现了自由落体运动规律；牛顿提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究 方法 B.开普勒提出了万有引力定律；第谷测定了引力常量 G C.安培发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 D.麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹用实验证实了电磁波的存在 2.下列关于静电场问题的相关表述中，正确的是 A.接地导体可能带净电荷 B.电场强度大的地方，电势一定高 C.电场中放入一带正电的检验电荷，其电势能一定为正 D.处于静电平衡状态的导体，其表面可能不是一个等势面 3.一女生在校运动会中参加 4kg 组的铅球比赛。她在某次投掷时的成绩为 5m 多。经估算可知 本次投掷过程中该女生对铅球所做功为 A.1500J B.150J C.15J D.1.5J4.如图所示，近地卫星的圆轨道 I 半径为 R，设法使卫星通过一次变轨进入椭圆轨道 II，再通 过一次变轨进入半径为 r 的预定圆轨道 III。已知地球的质量为 M，引力常量为 G，则 A.卫星在近地轨道 I 上的绕行线速度大小为 B.卫星在轨道 II 上通过远地点 b 时的加速度大小为 C.卫星在轨道 II 上通过近地点 a 时的速度等于通过远地点 b 时的速度 D.卫星在预定圆轨道 III 上的机械能小于在近地轨道 I 上的机械能 5.人在平地上静止站立时，受到的地面支持力等于人的重力。做原地纵跳时，在快速下蹲和蹬 伸过程中，人体受到的支持力发生变化。如图所示，G 为重力，F 为地面的支持力。下列描述 支持力大小随时间变化的图线较合理的是 6.如图所示，在水中有两条相互垂直的光线 1 和 2(均在纸面所在平面内)。其中光线 1 直接由 水射到水与空气的交界面上，入射角为 60°；光线 2 先射到一块平行水面的平板玻璃(较薄)的 下表面，经两次折射后从上表面射出，再射到水与空气的交界面上。已知水的折射率为 1.33， 玻璃的折射率为 ，则经上述过程后能折射入空气的是 A.只有光线 1 B.只有光线 2 C.两条光线都能 D.两条光线都不能 3 GM R 2 GM r 27.下列表述中正确的是 A.核反应 中，氦核( )的比结合能小于氘核( ) B.铀 238 经一次 α 衰变和一次 β 衰变后，形成的新核相比铀 238 质量数减少了 4，电荷数减少 3 C.科技的进步，测量工具精度的提升，将来可以同时精确测量微观粒子的位置和动量 D.宏观物体的德布罗意波的波长小，难以观察其波动性 8.如图所示，在光电效应实验中用 a 光照射光电管时，灵敏电流计指针发生偏转，而用 b 光照 射光电管时，灵敏电流计指针不发生偏转，则 A.a 光的强度一定大于 b 光 B.b 光的频率一定小于截止频率 C.a 光照射光电管时，电流计中的光电流沿 d 到 c 方向 D.将 K 极换成逸出功较小的金属板，仍用 a 光照射，其遏止电压将减小 9.如图所示。一套太阳能路灯配备 1 个太阳能电池组件、1 块免维护电池、2 只 LED 灯。太阳 能路灯技术参数如下：太阳能电池组件(太阳能单晶硅光电转换效率为 24%，得到的电池平均 功率为 120W)；免维护电池(100Ah，15V，充电效率为 75%，输出效率为 80%)；每只 LED 灯 (12V，2A)。照明时间 4～12h 可根据需要任意调节，结合以上数据可知 A.利用太阳能电池组件给免维护电池充电，充满所需最长时间为 12.5h B.太阳光照射 2h，太阳能电池组件吸收的太阳能约为 8.64×105J C.利用免维护电池给 2 只 LED 灯供电，最长供电时间为 25h 2 3 4 1 1 1 2 0H H He n+ → + 4 2 He 2 1 HD.充满电的免维护电池具有的电能为 1500J 10.如图所示，水平地面上有一倾角为 30°的斜面体，将一质量为 m 的矩形小物块放置在斜面 上，对其施加一斜向右上方的恒力 F(其与平行斜面方向成 30°角)，物块沿斜面上滑。一段时 间后，撤去外力 F，最终物块将沿斜面下滑。整个过程中，物块和斜面体间始终有挤压，斜面 体相对地面始终静止，则下列关于地面对斜面体的摩擦力表述正确的是 A.撤去 F 前，物块上滑过程，摩擦力可能为零 B.撤去 F 后，物块上滑过程，摩擦力方向可能向右 C.撤去 F 后，物块下滑过程，摩擦力可能为零 D.物块在斜面上运动全过程，摩擦力方向始终向左 二、选择题 II(本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个备选项中至少有一项 是符合题目要求的。全部选对得 5 分，选对但不全得 2 分，有选错的得 0 分) 11.一列简谐横波在 t＝0.1s 时波的图象如图(a)所示，此时 P 点的位移 y＝5cm，Q 点为平衡位 置在 x＝2m 处的质点；图(b)为质点 Q 的振动图象，则 A.这列简谐波的传播速度为 20m/s B.这列简谐波将沿 x 轴正方向传播 C.在 时，质点 P 位于波峰 D.从 1＝0.1s 开始的一小段时间内，质点 P 速度不断增大 12.如图(a)所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴 OO'匀速转 动，线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图象如图(b)中图线甲、乙所示，则 1 3t s=A.两次 t＝0 时刻线圈平面均与磁场方向平行 B.图线甲、乙对应的线圈转速之比为 2：1 C.将转轴移至与线圈 ab 边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变 D.若线圈电阻为 0.1Ω，则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为 5W 13.如图(a)所示，小物块甲固定在光滑水平面的左端，质量 m＝0.4kg 的小物块乙可在光滑水平 面上滑动。甲、乙两物块间因存在相互作用力而具有一定的势能，它们的相互作用力沿二者 连线且随两者间距的变化而变化。现已测出势能随间距 x 的变化规律，如图(b)中的曲线(实线) 所示。已知曲线与 x 轴相切的切点坐标为 x0＝20cm；虚线①为势能变化曲线的渐近线，其纵 坐标值为 0.28J，与曲线交点的横坐标值为 6cm；虚线②为经过曲线上 x1＝11cm 点的切线，斜 率绝对值 k＝0.03J/cm，则 A.小物块乙在 x0＝20cm 处所受的相互作用力为。 B.将小物块乙从 x＝6cm 处静止释放，其有可能返回出发点 C.将小物块乙从 x＝6cm 处静止释放，其所能达到的最大速度为 1m/s D.小物块乙经过 x1＝11cm 处时一定有向右且大小为 7.5m/s2 的加速度 非选择题部分三、非选择题(本题共 5 小题，共 55 分) 14.(8 分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端栓在小车上，另一端绕过定 滑轮，挂上适当的小盘和砝码，使小车在细绳的牵引下运动，以此定量探究一些物理规律。 此外还准备了电磁打点计时器及配套的学生电源、导线、复写纸、纸带、刻度尺、各种质量 规格的砝码和钩码等，组装的实验装置如图所示。 (1)以下探究实验可用此装置模型进行探究的有 (填字母代号) A.探究求合力的方法 B.探究碰撞中的不变量 C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究小车速度随时间变化的规律 (2)若用此装置定量探究小车所受合外力做功与其速度变化的关系，则 ①实验开始前，该同学先调整木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样 做的目的是下列的哪个？ (填字母代号) A.避免小车在运动过程中左右晃动 B.可保证小车最终能做匀速直线运动 C.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 D.可在平衡阻力后使细绳拉力等于小车所受的合外力 ②通过正确操作得到的一条纸带应为纸带 (填纸带编号)③用天平测定小车质量后，他将小盘和砝码所受重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实 验发现拉力做的功总是要比小车动能的增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的 (填字母代号) A.未平衡小车所受阻力 B.小车释放时离打点计时器太近 C.先释放小车，再使打点计时器工作 D.小盘和砝码做匀加速运动，小盘和砝码的重力大于细绳拉力 15.(10 分)某同学利用电压表(3V 挡)、定值电阻 R1、电阻箱 R0 等实验器材测量电池 A 的电动 势和内阻，实验电路图如图甲所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻 值 R(远小于电压表内阻)，用电压表测得路端电压 U，并绘制如图乙所示的 关系图线 A，重复上述实验方法测量电池 B 的电动势和内阻，得到图乙中的图线 B。 (1)图丙是某次电压表测量的表盘图示，此时电压表的读数为 ； (2)由图线 A 可知电池 A 的电动势 EA＝ V，内阻 rA＝ Ω； (3)若将一个阻值 R2＝0.5Ω 的定值电阻先后与电池 A 和电池 B 串联构成回路，则两电池的输 出功率 PA PB，(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率 ηA ηB。(填 “大于”、“等于”或“小于”)。 1 1 U R −16.(11 分)如图所示，空间有竖直向下的匀强电场 E＝5.0×105N/C，长 L＝0.25m 的不可伸长的 轻绳一端固定于 O 点，另一端系一质量 m＝0.01kg 的不带电小球 A，将小球 A 拉起至绳水平 绷紧后，无初速度释放。另一电荷量 q＝－10－7C 且质量与小球 A 相等的小球 B 以初速度 v0＝ 2.4m/s 水平抛出。小球 A 第一次经过 D 点时与小球 B 正碰并粘在一起可视为小球 C(两球的总 电量不变)，OD 与竖直方向的夹角为 37°。碰后小球 C 运动到 O 点正下方的 P 点时，电场突 然增强到 E'＝3.6×106N/C，电场方向不变。不计空气阻力，整个运动过程小球 A、B、C 均可 视为质点。则： (1)碰撞前小球 B 的运动时间 t； (2)碰撞后小球 C 的速度大小； (3)小球 C 能否运动到 O 点正上方 0.25m 处的 Q 点？若能，请计算通过 Q 点时轻绳的拉力大 小；若不能，请说明理由。 17.(12 分)如图所示，绝缘斜面与水平面成 30°角，其上固定两根不平行的且粗糙程度不均匀的 金属导轨 ab 与 dc，∠abe＝∠dcf＝60°，导轨底端 bc 间接有一个阻值为 R 的电阻且 bc 边与斜 面底边平行。磁感应弧度为 B 的匀强磁场垂直斜面向上(覆盖整个斜面)，一质量为 m 的导体 棒平行 bc 边放置在导轨上，给予一个垂直导体棒沿斜面向上的初速度 v0。导体棒运动伊始， 处于导轨间的长度为 L0，此后导体棒向上运动过程中，电阻 R 的热功率不变。导轨和导体棒 的电阻、导体棒与导轨间的接触电阻均不计，求：(1)回路中 b、c 两点的电势，哪点高？ (2)导体棒开始运动后，沿导轨上滑 x0 距离所花时间 t； (3)在满足(2)的条件下，导体棒所受摩擦阻力做的功。 18.(14 分)如图所示为接地的金属外壳长方体粒子发射腔，ABCD 为矩形通道的入口，长 BB'＝ L，高 BC＝d，空腔内充满沿 BC 方向的匀强电场 E(大小未知)，A'B'C'D'所在的无限大的平面 右侧空间充满沿 B'A'方向的匀强磁场 B(大小未知)。质量为 m，电荷量为 q 的负电均匀粒子群 以垂直于 ABCD 面大小为 v0 的速度持续向右进入发射腔，粒子若打到金属外壳将被吸收。粒 子的重力和粒子间的相互作用力不计。 (1)若有 50%的粒子能从 A'B'C'D'面射出，且射出的粒子经磁场偏转后能全部从 A'B'C'D'面返回 发射腔内，求电场强度 E 的大小和磁感应强度 B 的最小值； (2)若磁感应强度 B 的大小取(1)中的最小值，电场强度 E 的大小取为(1)中值的 1/k(k>0)，则能 从 A'B'C'D'面返回发射腔内的粒子数占粒子总数的百分比为多少； (3)部分粒子从 A'B'C'D'面返回发射腔内后能再一次穿过 ABCD 面，若同一粒子两次穿过 ABCD 面时都处于同一位置，则粒子能完成上述运动过程的 E 的取值范围及 B 和 E 所满足的 关系。2019 年高三选考模拟测试 物理 答案 （2019.12） 一、选择题Ⅰ（本题共 10 小题, 每小题 3 分，共 30 分。每小题给出的四个备选项中，只有一 项是符合题目要求的。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B B A B D C C D 二、选择题 II（本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个备选项中至少有一 项是符合题目要求的。全部选对得 5 分，选对但不全得 2 分，有选错的得 0 分。） 题号 11 12 13 答案 AC BCD AD 三、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分） 14．（每空 2 分） （1）CD； （2）D，①，AD 15．（每空 2 分） （1）1.30~1.35 V； （2）2 V，0.5 Ω （3）小于，小于 16．（11 分） （1） ……1 分 ……1 分 ……1 分 （2） ……1 分 ……1 分 ……公式、答案各 1 分 （3）能 ……1 分 小球 C 以轻绳为半径，沿圆弧轨迹摆至最低点 P ，竖直向上 ，小球 C 从 P 点做类平抛运动 ……1 分 得 ， ， 故小球运动至与 O 点等高处，绳被拉直 ……1 分 只保留竖直方向分速度，并继续绕 O 点做圆周运动向上摆，通过 Q 点 得 ……1 分 17．（12 分） （1）c 点电势高 ……2 分 （2） ，电流 I 大小不变 ……1 分 ……2 分 ……2 分（3） ……1 分 ……2 分 ……2 分 18．（14 分） （1） ， ……1 分 得 ……1 分 ……2 分 B 越小，Δy 越大，最大为 d / 2 故 ……1 分 （2） v θ与 E 无关 ……1 分 ①若 k＞1，则有超过一半的粒子射入磁场，但只有离上极板 d / 2 范围内的粒子能返回发射腔， 故 η＝50% ……1 分 ②若 k＜1 / 2，则 y＞d，所有粒子均在电场中偏折打到金属外壳上被吸收，无法进入磁场， 故 η＝0 ……1 分 ③若 1≥k≥1 / 2，则 y＞d / 2 射入磁场的粒子均能返回发射腔内， ……2 分 （3）返回同一位置的可能轨迹如下图 由出电场和再次进电场的角度对称，可知第 2 次电偏的轨迹相当于第 1 次电偏轨迹的延续 ，两次电偏的时间相同 故返回电场区域，第 2 次电偏的偏折位移是第 1 次电偏的偏折位移的 3 倍，则 得 ……2 分 得 （ ） ……2 分