江苏省七市2020届高三物理4月调研试卷（Word版有答案）

1 2020 届高三模拟考试试卷 物　　理 2020.4 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分 120 分，考试时间 100 分 钟． 第Ⅰ卷(选择题　共 31 分) 一、 单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有一个选项符合题 意． 1. 肩扛式反坦克导弹发射后，喷射气体产生推力 F，一段时间内导弹在竖直面内沿下列 图中虚线向前运动，其中导弹飞行姿势可能正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2. 2020 年 1 月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为 650 km 的圆．地球半径为 6 400 km，第一宇宙速度为 7.9 km/s，则该卫星的运行速度为(　　) A. 11.2 km/s B. 7.9 km/s C. 7.5 km/s D. 3.1 km/s 3. 如图所示，真空中孤立导体球均匀带电，电荷量为＋Q.一试探电荷从 P 点由静止释放， 只在电场力作用下运动到无限远处，电场力做功为 W.若导体球电荷量变为＋2Q，则该试探 电荷从 P 点运动至无限远的过程中电场 力做功为(　　) A. 2W B. 4W C. 2W D. 1 2W 4. 如图所示，车厢水平底板上放置质量为 M 的物块，物块上固定竖直轻杆，质量为 m 的球用细线系在杆上 O 点．当车厢在水平面上沿直线加速运动时，球和物块相对车厢静止， 细线偏离竖直方向的角度为θ， 此时车厢底板对物块的摩擦力为 f、支持力为 N，已知重力加速度为 g，则(　　) A. f＝Mgsin θ B. f＝Mgtan θ C. N＝(M＋m)g D. N＝Mg2 5. 如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度 B 随时 间 t 变化关系如图乙所示(取磁场垂直纸面向里的方向为正方向)，固定的闭合导线框一部分在 磁场内．从 t＝0 时刻开始，下列关于线框中感应电流 i、线框 ab 边受到的安培力 F 随时间 t 变化图象中，可能正确的是(取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向)(　　) 二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分．每小题有多个选项符合题意， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6. 下列说法符合物理史实的是(　　) A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 库仑应用扭秤实验精确测定了元电荷 e 的值 C. 安培首先提出了电场的观点 D. 法拉第发现了电磁感应的规律 7. 从水平面上方 O 点水平抛出一个初速度大小为 v0 的小球，小球与水平面发生一次碰 撞后恰能击中竖直墙壁上与 O 等高的 A 点，小球与水平面碰撞前后水平分速度不变，竖直分 速度大小不变、方向相反，不计空气阻力．若 只改变初速度大小，使小球仍能击中 A 点，则初速度大小可能为(　　) A. 2v0 B. 3v0 C. v0 2 D. v0 3 8. 某磁敏电阻的阻值 R 随外加磁场的磁感应强度 B 变化图线如图甲所示，学习小组使 用该磁敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所示，U 为直流电压， 下列说法正确的是(　　) A. 增大电压 U，负载电流不变 B. 增大电压 U，电路的总功率变大 C. 抽去线圈铁芯，磁敏电阻的阻值变小 D. 抽去线圈铁芯，负载两端电压变小 9. 如图所示，在竖直平面内，倾斜长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物 块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接．使物块位于 A 点，细线自然拉直且垂3 直于长杆，弹簧处于原长．现将物块由 A 点静止释放，物块沿杆运动的最低点为 B，C 是 AB 的中点． 弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则(　　) A. 物块和弹簧系统机械能守恒 B. 物块在 B 点时加速度方向由 B 指向 A C. A 到 C 过程物块所受合力做的功大于 C 到 B 过程物块克服合力做的功 D. 物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在 A 到 C 过程的增量小于 C 到 B 过程的增量 第Ⅱ卷(非选择题　共 89 分) 三、 简答题：本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分，共 42 分．请 将解答填写在相应的位置． 【必做题】 10. (8 分)教材列出的木—木动摩擦因数为 0.30，实验小组采用如图甲所示的装置测量木 块与木板间的动摩擦因数．实验中，木块在重锤的拉动下，沿水平长木板做匀加速运动． (1) 实验所用的重锤质量为 150 g 左右，下列供选择的木块质量最合适的是________． A. 20 g B. 260 g C. 500 g D. 600 g 甲 (2) 关于实验操作和注意事项，下列说法正确的是________． A. 实验中先释放木块，后接通电源 B. 调整定滑轮高度，使细线与板面平行 C. 必须满足细线对木块拉力与重锤重力大小近似相等 D. 木块释放位置到滑轮距离正常应在 0.6 m 左右 (3) 实验得到的一根纸带如图乙所示，从某个清晰的点开始，每 5 个打点取一个计数点， 依次标出 0、1、2、3、4、5、6，测得点 0 与点 3、点 6 间的距离分别为 19.90 cm、54.20 cm，计时器打点周期为 0.02 s，则木块加速度 a＝________m/s2.(保留两位有效数字) 乙 (4) 实 验 测 得 μ ＝ 0.33 ， 大 于 教 材 列 表 中 的 标 值 ， 请 写 出 两 个 可 能 的 原 因 ： ____________________，____________________． 11. (10 分)标称 3.7 V 的锂电池，充满电时电动势为 4.2 V，电动势低于 3.4 V 时不能放 电．某只该型号电池标注如下：标准放电持续电流 170 mA，最大放电电流 850 mA，内阻 r≤0.2 Ω.为测量其电动势和内阻，实验室提供下列器材： A. 电压表 V(量程 3 V，内阻 3 kΩ)　　　B. 电流表(量程 0.6 A)　　　C. 电流表(量程 3 A)4 D. 定值电阻 R1＝2 kΩ E. 定值电阻 R2＝1 Ω F. 滑动变阻器(0～5Ω) G. 滑动变阻器(0～20 Ω) H. 待测电池，多用电表，开关导线若干 (1) 设计测量电路如图甲所示，电流表 A 应选择________，滑动变阻器 R 应选择 ________．(均填写器材序号) (2) 按照设计电路在图乙中完成实物电路的连接． (3) 闭合开关 S 前，应将滑动变阻器滑片 P 移到________(选填“左”或“右”)端；闭合 开关后，发现电压表指针有偏转，而电流表指针不偏转，在不断开电路的情况下，应选择多 用电表的________检查电路故障． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. 电阻“×1”挡 B. 直流电流 250 mA 挡 C. 直流电压 2.5 V 挡 D. 直流电压 10 V 挡 丙 (4) 正确进行实验操作，根据电压表读数计算出电压表和定值电阻 R1 两端的总电压 U， 读出对应的电流表示数 I，在坐标纸上描点作出 UI 图象如图丙所示，则电池电动势 E＝ ________V，内阻 r＝________Ω. 12. [选修 3­5](12 分) (1) 下列说法正确的有________． A. 研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关 B. 电子的衍射图样证实了电子的波动性 C. α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法 D. 结合能越大的原子核，核子的平均质量越大5 (2) 氢原子能级图如图所示，巴尔末线系是氢原子原子从 n≥3 的各个能级跃迁至 n＝2 能级时辐射光的谱线，则巴尔未线系中波长最长的谱线对应光子的能量为________eV；氢原 子从 n＝4 能级跃迁至 n＝2 能级时，辐射光照射金属钾为阴极的光电管，钾的逸出功为 2.25 eV， 则遏止电压 Uc＝________V. (3) 53Li(锂核)是不稳定的，它会分裂成一个α粒子和一个质子，同时释放一个γ光子． ① 写出核反应方程； ② 一个静止的 53Li 分裂时释放出质子的动量大小为 p1，α粒子的动量大小为 p2，γ光子 与α粒子运动方向相同，普朗克常量为 h，求γ光子的波长 λ. 【选做题】 13. 本题包括 A、B 两小题，请选定其中一小题作答．若全做，则按 A 小题评分． A. [选修 3­3](12 分) (1) 密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如 图所示，则________． A. 水对容器壁是浸润的 B. 水的表面层分子间作用力表现为斥力 C. 水面上方的水蒸气为饱和汽 D. 环境温度改变时，水的饱和汽压不变 (2) 在高倍显微镜下观察布朗运动实验如图甲所示，每隔 30 s 记录一次悬浮微粒的位置， 按时间顺序作出位置连线如图乙所示，连线________(选填“是”或“不是”)微粒的轨迹， 它直接呈现微粒运动是无规则的，间接反映________作永不停息的无规则运动． (3) 一定质量的理想气体经历了如图 A→B→C→D→A 的状态变化，求该过程中： ① 气体最高温度 T1 与最低温度 T2 的比值； ② 气体与外界交换的热量 Q.6 B. [选修 3­4](12 分) (1) 如图所示，用橡胶锤敲击音叉，关于音叉的振动及其发出的声波，下列说法正确的 是________． A. 在空气中传播的声波是纵波 B. 声波在空气中传播的速度随波频率增大而增大 C. 音叉周围空间声音强弱的区域相互间隔 D. 换用木锤敲击，音叉发出声音的音调变高 (2) 如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站 R 的 正常联系，设宇航员每隔 t0 时间与地球联系一次，发送频率为 f0 的电磁波，在地球上观测者 看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔 t________(选填“等于”或“不等于”)t0； 地面观测站接收到该电磁波频率 f________(选填“大于”“等于”或“小于”)f0. (3) 如图所示，平面镜 M 放置在某液体中，液体上方靠近液面处放置毛玻璃 PQ，一束 激光水平照射到 M 上 O1 点时，观察到在 O1 点正上方玻璃上 O 点有一个光点．使平面镜 M 绕垂直纸面的轴逆时针转过 θ 角时，玻璃上光点恰好消失．已知真空中光速为 c，求： ① 液体的折射率 n； ② 光在液体中的传播速度 v. 四、 计算题：本题共 3 小题，共 47 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位．7 14. (15 分)如图所示，水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为 L，左端连接阻值为 R 的电阻，导体棒 MN 垂直导轨放置，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向下、范围足 够大的非匀强磁场中，沿导轨建立 x 轴，磁场的磁感应强度满足关系 B＝B0＋kx.t＝0 时刻， 棒 MN 从 x＝0 处，在沿＋x 轴水平拉力作用下以速度 v 做匀速运动，导轨和导体棒电阻不 计．求： (1) t＝0 时刻，电阻 R 消耗的电功率 P0； (2) 运动过程中水平拉力 F 随时间 t 变化关系式； (3) 0～t1 时间内通过电阻 R 的电荷量 q. 15.(16 分)如图所示，竖直平面内固定一半径为 R 的光滑半圆环，圆心在 O 点．质量均 为 m 的 A、B 两小球套在圆环上，用不可形变的轻杆连接，开始时球 A 与圆心 O 等高，球 B 在圆心 O 的正下方．轻杆对小球的作用力沿杆方向． (1) 对球 B 施加水平向左的力 F，使 A、B 两小球静止在图示位置，求力的大小 F； (2) 由图示位置静止释放 A、B 两小球，求此后运动过程中 A 球的最大速度 v； (3) 由图示位置静止释放 A、B 两小球，求释放瞬间 B 球的加速度大小 a. 16. (16 分)如图甲所示，一对平行金属板 C、D 相距为 d，O、O1 为两板上正对的小孔， 紧贴 D 板右侧存在上下范围足够大、宽度为 L 的有界匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里， MN、GH 是磁场的左、右边界．现有质量为 m、电荷量为＋q 的粒子从 O 孔进入 C、D 板间， 粒子初速度和重力均不计． (1) C、D 板间加恒定电压 U，C 板为正极板，求板间匀强电场的场强大小 E 和粒子从 O 运动到 O1 的时间 t； (2) C、D 板间加如图乙所示的电压，U0 为已知量，周期 T 是未知量．t＝0 时刻带电粒子 从 O 孔进入，为保证粒子到达 O1 孔具有最大速度，求周期 T 应满足的条件和粒子到达 O1 孔 的最大速度 vm； (3) 磁场的磁感应强度 B 随时间 t′的变化关系如图丙所示，B0 为已知量，周期 T0＝ πm qB0.t′ ＝0 时刻，粒子从 O1 孔沿 OO1 延长线 O1O2 方向射入磁场，始终不能穿出右边界 GH，求粒8 子进入磁场时的速度 v 应满足的条件．9 2020 届高三模拟考试试卷(七市联考) 物理参考答案及评分标准 1. B　2. C　3. A　4. C　5. B　6. AD　7. CD　8. BC　9. ABD 10. (1) B(2 分)　(2) BD(2 分，漏选得 1 分)　(3) 1.6(2 分) (4) 木块、木板表面粗糙程度有差异，细线与滑轮摩擦或纸带计时器摩擦(2 分) 11. (1) B(1 分)　G(1 分) (2) 如图所示(2 分) (3) 左(1 分)　D(2 分) (4) 3.87～3.90(2 分)　0.12～0.17(1 分) 12. (1) BC(3 分，漏选得 1 分) (2) 1.89(2 分)　0.3(2 分) (3) 解：① 53Li―→42He＋11H(2 分) ② 设γ光子动量大小为 p, 由动量守恒定律有 0＝p1－p2－p(1 分) 而 λ＝h p(1 分) 解得 λ＝ h p1－p2(1 分) 13. A. (1) AC(3 分，漏选得 1 分) (2) 不是(2 分)　液体分子(2 分) (3) 解：① 状态 B 温度最高，状态 D 温度最低，设 A 状态温度为 TA，则 A→B 等压变化有V0 TA ＝3V0 T1 (1 分) D→A 等容变化有p0 T2＝3p0 TA (1 分) 解得T1 T2＝9 1(1 分) ② A→B→C→D→A 的状态变化过程外界对气体做的功 W＝－6p0V0＋2p0V0＝－4p0V0(1 分) 根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W 解得 Q＝4p0V0＞0　吸热(1 分) B. (1) AC(3 分，漏选得 1 分) (2) 不等于(2 分)　大于(2 分) (3) 解：① 当平面镜转过 θ 时，反射光线转过 2θ 射到水面，发生全反射 临界角 C＝2θ(1 分)10 由于 sin C＝1 n(1 分) 解得 n＝ 1 sin 2θ(1 分) ② 由于 n＝c v(1 分) 解得 v＝csin 2θ(1 分) 14. (15 分)解：(1) t＝0 时刻导体棒产生的电动势 E0＝B0Lv(1 分) 电功率 P0＝E R(2 分) 解得 P0＝BL2v2 R (2 分) (2) 在 t 时刻，棒 MN 位置 x＝vt 导体棒产生的感应电流 I＝BLv R (1 分) 导体棒所受安培力 FA＝BIL 方向向左(1 分) 导体棒做匀速运动应有 F＝FA(1 分) 解得 F＝ （B0＋kvt）2L2v R (2 分) (3) 任意 t 时刻棒产生的感应电流 I＝BLv R ＝ （B0＋kvt）Lv R (1 分) 则 t1 时刻棒产生的感应电流 I1＝ （B0＋kvt1）Lv R (1 分) It 图象如图， 0～t1 时间内通过 R 的电荷量 q＝I0＋I1 2 ·t1(1 分) 解得 q＝ （2B0＋kvt1）Lvt1 2R (2 分) 15. (16 分)解：(1) 设圆环对 A 球的弹力为 N1，轻杆对 A 球的弹力为 F1， 对 A、B 和轻杆整体有 N1－F＝0(1 分) 对 A 球有 F1sin 45°－mg＝0(1 分) N1－F1cos 45°＝0(1 分) 解得 F＝mg(2 分) (2) 当轻杆运动至水平时，A、B 球速度最大且均为 v，由机械能守恒有 mg 2 2 R－mg(R－ 2 2 R)＝1 2(2m)v2(3 分) 解得 v＝ （ 2－1）gR(2 分) (3) 在初始位置释放瞬间，A、B 速度为零，加速度都沿圆环切线方向，大小均为 a，设 此时杆的弹力 F1，则11 对 A 球有 mg－F1sin 45°＝ma(2 分) 对 B 球有 F1cos 45°＝ma(2 分) 解得 a＝1 2g(2 分) 16. (16 分)解：(1) 板间匀强电场的场强 E＝U d(1 分) 粒子在板间的加速度 a＝qU md(1 分) 根据位移公式有 d＝1 2at2(1 分) 解得 t＝d· 2m qU(2 分) (2) 粒子一直加速到达 O1 孔速度最大，设经历时间 t0，则 t0＝d· 2m qU0≤T 2(2 分) 解得 T≥2 2md2 qU0 (1 分) 由动能定理有 qU0＝1 2mv2m(1 分) 解得 vm＝ 2qU0 m (1 分) (3) 当磁感强度分别为 B0、2B0 时，设粒子在磁场中圆周运动半径分别为 r1、r2，周期分 别为 T1、T2，则 qvB0＝mv2 r1(1 分) 解得 r1＝mv qB0 且有 T1＝2πm qB0 ＝2T0(1 分) 同理可得 r2＝ mv 2qB0＝r1 2，T2＝2πm 2qB0＝T0 故 0～T0 2 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周，T0 2 ～T0 粒子以半径 r2 逆时针转过二分 之一圆周，T0～3T0 2 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周，3T0 2 ～2T0 粒子以半径 r2 逆时针 转过二分之一圆周，2T0～5T0 2 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周，5T0 2 ～3T0 粒子以半径 r2 逆时针转过二分之一圆周，3T0～7T0 2 粒子以半径 r1 逆时针转过四分之一圆周后从左边界飞 出磁场，如图所示12 由几何关系有 r1＋r2≤L(2 分) 解得 v≤2qBL 3m (2 分)