2020届高三物理仿真冲刺卷三.pdf

仿真冲刺卷(三) (建议用时:60 分钟 满分:110 分) 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) 14.2019 年 4 月 1 日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍 2019 年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程 为 U n Ba+ Kr+ n,已知铀核 U 的质量为 m1,钡核 Ba 的质量 为m2,氪核 Kr 的质量为m3,中子 n的质量为m4,下列说法中正确的是 ( ) A.该核电站通过核聚变获得核能 B.铀核 U 的质子数为 235 C.在上述核反应方程中 x=3 D.一个铀核 U 发生上述核反应,释放的能量为(m1-m2-m3-m4)c2 15.如图所示,A,B,C,D 是真空中一正四面体的四个顶点,每条棱长均 为 l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q 的点电荷,静电力常量为 k, 下列说法正确的是( )A.A,B 两点的电场强度相同 B.A 点电场强度大小为 C.A 点电势高于 C 点电势 D.将一正电荷从 A 点沿直线移动到 B 点的过程中,电场力一直不做功 16.如图所示,水平面 O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且足够长,有 10 个 完全相同且质量均为 m 的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小 滑块间的距离为 L,滑块 1 恰好位于 O 点,滑块 2,3……依次沿直线水 平向左排开,现将水平恒力 F 作用于滑块 1,经观察发现,在第 3 个小 滑块进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小 滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( ) A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数μ= B.匀速运动过程中速度大小为 C.第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大 小相等 D.在水平恒力 F 作用下,10 个滑块全部可以进入粗糙地带17.“嫦娥四号”于 2019 年 1 月 3 日自主着陆在月球背面,实现人类 探测器首次月背软着陆.由于“嫦娥四号”在月球背面,不能与地球直 接通信,需要通过中继通信卫星才能与地球“沟通”,“鹊桥”是“嫦 娥四号”月球探测器的中继卫星,该中继卫星运行在地月系的拉格朗 日 L2 点附近的晕轨道上.地月系的拉格朗日 L2 点可理解为在地月连线 的延长线上(也就是地球和月球都在它的同一侧),地球和月球对处于 该点的卫星的引力的合力使之绕地球运动,且在该点的卫星运动的周 期与月球绕地球运动的周期相同.若某卫星处于地月系的拉格朗日 L2 点,则下列关于该卫星的说法正确的是( ) A.在地球上可以直接看到该卫星 B.该卫星绕地球运动的角速度大于月球绕地球运动的角速度 C.该卫星绕地球运动的线速度大于月球绕地球运动的线速度 D.该卫星受到地球与月球的引力的合力为零 18.航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子 将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的 电场加速后从喷口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力. 已知单个正离子的质量为 m,电荷量为 q,正、负极栅板间加速电压为 U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为 I.忽略离子间的相互作用力, 忽略离子喷射对卫星质量的影响.该发动机产生的平均推力 F 的大小 为( )A.F=I B.F=I C.F=I D.F=2I 19.如图(甲)所示为一发电机的原理图,发电机产生的交变电流接图 (乙)中理想变压器的原线圈.已知变压器原、副线圈的匝数之比为 22∶ 1,发电机输出电压 u 随时间 t 变化的规律如图(丙)所示,发电机线圈 电阻忽略不计,则( ) A.电阻两端电压的瞬时值表达式为 u=10sin(50πt)V B.电压表示数为 10 V C.若仅使发电机线圈的转速增大一倍,则变压器副线圈输出电压的频 率增大一倍,而电压表示数不变 D.若仅使电阻 R 增加,则电流表示数减小 20.如图所示,半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为 B,M 为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为 q(q>0)、质量为 m 的相同粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过 M 点进入 磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆 弧的弧长是圆周长的 .不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,下 列说法正确的是( ) A.粒子从 M 点进入磁场时的速率 v= B.粒子从 M 点进入磁场时的速率 v= C.若将磁感应强度的大小变为 ,则粒子射出边界的圆弧长度变为原 来的 倍 D.若将磁感应强度的大小变为 ,则粒子射出边界的圆弧长度变为原 来的 倍 21.如图所示,滑块 A,B 的质量均为 m,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆 与水平面成 45°角,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直 杆间的距离忽略不计,且杆足够长,A,B 通过铰链用长度为 L 的刚性轻 杆(初始时轻杆与水平面成 30°角)连接,A,B 从静止释放,B 开始沿水 平面向右运动,不计一切摩擦,滑块 A,B 均视为质点,在运动的过程中, 下列说法正确的是( )A.当 A 到达与 B 同一水平面时 vB= vA B.当 A 到达与 B 同一水平面时,B 的速度为 C.B 滑块到达最右端时,A 的速度为 D.B 滑块最大动能为 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,第 22～25 题为必考题, 每个试题考生都必须作答,第 33～34 题为选考题,考生根据要求 作答) (一)必考题:共 47 分. 22.(6 分)某校研究性学习小组的同学用如图(甲)所示的滴水法测量 一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸, 用图钉钉住;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡 物;调节滴水计时器的滴水速度为每 0.2 s 滴一滴(以滴水计时器内盛 满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的 滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放 开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达 斜面底端时立即将小车移开.图(乙)为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离 是:x01=1.40 cm,x12=2.15 cm,x23=2.91 cm,x34=3.65 cm,x45=4.41 cm, x56=5.15 cm,试问: (1)滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似. (2)由纸带数据计算可得计数点 4 所代表时刻的瞬时速度 v4= m/s,计算小车的加速度 a 的表达式为 ,计算结果为 m/s2.(结果均保留两位有效数字) 23.(9 分)某同学想测量一个量程为 0～3 V,内阻约 3 kΩ 的电压表 V 的内阻 Rx,所用的实验器材有:待测电压表 V;电流表 A(量程 0～1.2 mA, 内阻为 RA=100 Ω);滑动变阻器 R1(0～500 Ω);定值电阻 R=5.0 kΩ; 电阻箱 R0(0～9 999.9 Ω);电源 E(电动势 8 V,内阻较小);开关一个、 导线若干. (1)要把电流表 A 改为量程 0～12 V 的电压表,应与电流表 A 串联的电 阻箱 R0 电阻调为 Ω.(2)按如图(a)所示电路图连接好电路,将电阻箱阻值按照上述第(1) 问计算结果调节好,闭合开关 S 前应先将滑动变阻器的滑片调到最 (选填“左”或“右”)端.实验中,多次调节滑动变阻器,记 下电压表 V 的示数 U 和电流表 A 的示数 I. (3)该同学以 I 为纵坐标,U 为横坐标建立坐标系,根据测得数据描点 作图如图(b)所示.由电路图可知 I 与 U 的关系式为 I= (用题 中所给物理量符号表示),结合图线(b)和已知数据可求得待测电压表 内阻 Rx= kΩ.(结果保留 2 位有效数字) (4)该同学还想利用图(a)电路,测量一量程为 0～1 V、内阻约 2 kΩ 的电压表内阻,为保证实验中的测量数据变化范围尽量大,只需更换 一个定值电阻即可,若有四个阻值分别为 2.0 kΩ,8.0 kΩ, 14.0 kΩ,20.0 kΩ的定值电阻可供选择,他应选用阻值为 kΩ的定值电阻. 24.(12 分)如图所示,一本大字典置于桌面上,一张 A4 纸(质量和厚度 均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸 上的压力分布也均匀,字典总质量 M=1.5 kg,宽 L=16 cm,高 H=6 cm,A4 纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.3,字典与桌面之间 的动摩擦因数为μ2,各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力, 水平向右拉动 A4 纸,当 A4 纸夹在字典中离桌面的高度 h 为 2 cm 时, 字典恰好能被拖动.重力加速度 g 取 10 m/s2,求:(1)字典与桌面之间的动摩擦因数μ2. (2)若将 A4 纸夹在字典最深处,且离桌面高度为 3 cm,用水平向右的 拉力 F 将 A4 纸从字典中匀速抽出,写出拉力 F 与 A4 纸位移 x 的函数 表达式(在抽出 A4 纸的过程中,只有与 A4 纸上方重叠部分的字典才对 A4 纸有压力). 25.(20 分)如图所示,在 xOy 平面直角坐标系中,直角三角形 ACD 内存 在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场.线段 CO=OD=l,θ =30°.在第四象限正方形 ODFE 内存在沿 x 轴正方向、大小 E= 的匀 强电场,在第三象限沿 AC 放置一平面足够大的荧光屏,屏与 y 轴平行. 一个电子 P 从坐标原点 O 沿 y 轴正方向射入磁场,恰好不从 AD 边射出 磁场.已知电子的质量为 m,电荷量为 e,不计电子的重力. (1)求电子 P 射入磁场时的速度大小. (2)求电子 P 经过 y 轴时的坐标.(3)若另一电子 Q 从 x 坐标轴上某点(x≠0)以相同的速度仍沿 y 轴正 方向射入磁场,且 P,Q 打在荧光屏上同一点,求电子 Q 在电场中运动的 时间. (二)选考题:共 15 分.(请考生从给出的 2 道物理题中任选一题作答) 33.[物理——选修 3-3](15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 .(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分,最低得分 为 0 分) A.悬浮在液体中的微粒越大,某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布 朗运动越明显 B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存 在表面张力 C.分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温 度高 D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 E.外界对气体做功,气体的内能可能减小(2)(10 分)如图是一太阳能空气集热器示意图,底面及侧面为隔热材 料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为 V0,开始时内部封闭气体的压强 为 p0.经过太阳暴晒,气体温度由 T0=300 K 升至 T1=350 K. ①求此时气体的压强. ②保持 T1=350 K 不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到 p0.求 集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值. 34.[物理——选修 3 4](15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 .(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.做简谐振动的物体,速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期 B.当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射 C.波的周期与波源的振动周期相同,波速与波源的振动速度相同 D.电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播 E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 (2)(10 分)如图所示,为某玻璃砖的截面图,其中右侧为半径为 R 的半 圆,O1 为圆心.左侧为直角三角形 ABC,∠C=90°,∠B=60°,玻璃砖折射率 n= ,把玻璃砖竖直固定在桌面上,一束平行光斜射到 AB 边上, 光线与 AB 边成 45°角,求: ①桌面上有光线照到的地方离 C 点的最小距离. ②通过 O1 点的光线在玻璃砖内运动的时间.