河北省宣化一中2020届高三下学期高考押题卷（一）物理试题（PDF版）.pdf

宣化第一中学 2020 年高考模拟试题（一） （物理） 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。 14．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为 t1，紧接着通过下一段位 移Δx 所用的时间为 t2.则物体运动的加速度为( ) A. )( )(2 2121 21 tttt ttx   B. )( )( 2121 21 tttt ttx   C. )( )(2 2121 21 tttt ttx   D. )( )( 2121 21 tttt ttx   15. 美国物理学家密立根利用图示的电路研究金属的遏止电压 Uc 与入射光频率ν的关系， 描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量 h，电子电量用 e 表示，下列说法正确的是( ) A．入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片 P 向 M 端移动 B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大 C．由 Uc－ν图象可知，这种金属截止频率为νc D．由 Uc－ν图象可求普朗克常量表达式为 c eUh   1 1 16. 如图所示，一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A 、C 两物体通过细绳连接， 物体 B 通过光滑滑轮悬挂于 A、C 间某处，系统处于静止状态，不计细绳、滑轮的质量和细绳 与滑轮间的摩擦。现用水平力 F 作用于物体 C 上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体 A 仍然静止。此时与初始状态相比，下列说法正确的是（ ） A.水平力 F 大小不变 B.物体 B 的高度可能不变 C.物体 A 所受斜面体的摩擦力大小一定变大 D.物体 A 所受斜面体的作用力的合力大小可能不变 17. 我国对火星的首次探测任务将于 2020 年正式开始实施,要实现对火星的形貌、土壤、环 B A F C境、大气等的探测，研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构等。现假想为研究火星上有关 重力的实验,在火星的表面附近做一个上抛实验，将一个小球以某一初速度竖直向上抛出，测得 小球相邻两次经过抛出点上方 h 处的时间间隔为 t,作出 t2-h 图像如图所示，已知火星的半径为 R, 引力常量为 G,则火星的质量为( ) A. Gb aR 24 B. Ga bR 24 C. Gb aR 28 D. Ga bR 28 18. 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻 R＝20 Ω，L1、L2 为规格 相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压 u 随时间 t 的变化 关系如图所示．现将 S1 接 1、S2 闭合，此时 L2 正常发光．下列说法正确的是( ) A．输入电压 u 的表达式 u＝20 2 sin(50πt)(V) B．只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大 C．只断开 S2 后，L1、L2 均正常发光 D．若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W 19. 一足够长的轻质绸带置于光滑水平地面上，绸带上放着质量分别为 mA＝1 kg 和 mB＝2 kg 的 A、B 两物块，A、B 与绸带之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力 F 作用在 A 物块上， 如图所示(重力加速度 g 取 10 m/s2)，若 A、B 与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 当 F 逐渐增大时，A、B 的加速度 aA 和 aB 随 F 变化的图象正确的是( ) 20. 两个等量点电荷位于 x 轴上，它们的静电场的电势随位置 x 变化规律如图所示(只画出 0 t2 a b h了部分区域内的电势)，x 轴上有两点 M、N，且 OM>ON，由图可知( ) A．N 点的电势高于 M 点的电势 B．M、N 两点的电场方向相同且 M 点的场强大小大于 N 点的场强大 小 C．仅在电场力作用下，正电荷可以在 x 轴上 M、N 之间的某两点做 往复运动 D．负电荷沿 x 轴从 M 点移到 N 点的过程中电场力一直做负功 21. 在同一水平面上的光滑平行导轨 P、Q 相距 l＝1 m，导轨左端接有如图所示的电路。 其中水平放置的平行板电容器两极板 M、N 相距 d＝10 mm，定值电阻 R1＝R2＝12 Ω，R3＝2 Ω， 金属棒 ab 的电阻 r＝2 Ω，其他电阻不计。磁感应强度 B＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面， 当金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间的质量 m＝1×10－14kg、电荷量 q ＝－1×10－14 C 的微粒恰好静止不动。g 取 10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好， 且速度保持恒定。下列说法正确的是( ) A．匀强磁场的方向竖直向上 B．匀强磁场的方向竖直向下 C．ab 两端的路端电压为 0.4v D．金属棒 ab 运动的速度 0.8m/s 二、实验题（本题共 2 个小题，22 题 5 分，23 题 10 分，共 15 分） 22．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一 直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的 光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的 重力加速度为g。则： (1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝________mm。 (2)多次改变高度H，重复上述实验，作出 2 1 t 随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0 和重力加速度g及小球的直径d满足表达式____________时，可判断小球下落过程中机械能守恒。 (3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk 将______(填“增大”“减小”或“不变”)。23. 图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感 器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力 敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或 电流)，从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。 (1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因。 __________________________________________________________ (2)某同学找到一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力变化的图象如图乙所示，再按图丙所示电 路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约15V，内阻约2Ω；灵敏毫安表量程为10mA， 内阻约5Ω；R是电阻箱，最大阻值是9999Ω；RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环可 将重物吊起，接通电路完成下列操作。 a．滑环下不吊重物时，调节电阻箱，当电流表为某一合适示数I时，读出电阻箱的读数R1 b．滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ c．调节电阻箱，使__________________，读出此时电阻箱的读数R2。 设R－F图象斜率为k，则待测重物的重力G的表达式为G＝__________(用以上测得的物理量 表示)，测得θ＝53°(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，R1、R2分别为1052Ω和1030Ω，则待测重物的重 力G＝________N。(结果保留三位有效数字) (3)(多选)针对该同学的设计方案，为了提高测量重量的精度，你认为下列措施可行的是 ________。(填选项字母) A．将毫安表换成量程不变，内阻更小的毫安表 B．将毫安表换成量程为10 μA的微安表 C．将电阻箱换成精度更高的电阻箱 D．适当增大A、B接线柱之间的距离 24.（12分） 如图所示,在竖直方向上有一圆形区域,区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度 E F C B D O R θ L 大小为B的匀强磁场（未画出），圆形磁场区域的半径为R。若一带电量为q(q>0)的粒子以速度 v0沿水平方向成300角从磁场的最低点A射入磁场，且该粒子的运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心 O，不计粒子的重力。求： (1) 该粒子的质量； (2) 该粒子到达与A在同一水平线上的某点D所用的时间及AD的长度。 25.(20分)如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧形轨道固定在竖直面内，O为圆心，C为最低 点，D为最高点，CD为直径，BC弧对应的圆心角θ=37°。在圆弧形轨道左侧有一两端间距L=2.2m 的水平传送带，传送带与圆弧轨道在同一竖直平面内，工作轮半径r=0.1m，传送带顺时针转动， 速率恒为ν=4m/s。现在传送带水平部分的左端E点由静止释放一个质量M=1kg、可视为质点的滑 块，滑块运动到传送带水平部分的右端F点时恰好与传送带达到共速， 不计空气阻力， g=10m/s2， Sin 37°=0.6。 (1)求滑块与传送带间的动摩擦因数μ; (2)如果滑块离开传送带后恰好从B点沿切线进人圆弧轨道，求F、B两点间的高度差； (3)如果在C点放置一个可视为质点的小球，滑块与小球发生弹性碰撞后小球恰好能从D点水平 抛出，求小球的质量。(保留三位有效数字) 33.【选修 3－3】(15 分) (1)(5 分)一定量的理想气体从状态 a 开始，经历等温或等压过程 ab、bc、cd、da 回到原状态， 其 p－T 图象如图所示，其中对角线 ac 的延长线过原点 O.下列判断正确的是________．(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．气体在 a、c 两状态的体积相等 B．气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C．在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D．在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 E．在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 A D 300 O V0（2）（10 分）2020 年 2 月 7 日，辽宁支援湖北抗击疫情捐赠的 200 支医用氧气瓶运往湖北 省抗击新冠肺炎疫情一线。假设一个容积为 V。的氧气瓶（认为容积不变），内部封闭气体的压 强为 11P0(P0 为 1 个标准大气压）。已知热力学温度与摄氏温度间的关系为 T=t+273 Ko （i）若瓶内气体温度降为 7°C,此时气体压强降为 10P0,求氧气瓶内气体原来的温度是多少摄氏 度； （ii）若保持瓶内气体温度不变，用了一部分气体，使瓶内气体压强降为 10P0，求氧气瓶内剩 余气体的质量与原来总质量的比值。 34．【选修 3－4】(15 分) (1)(5 分)图甲为一列简谐波在 t＝0 时刻的波形图，P 是平衡位置为 x＝1 m 处的质点，Q 是平衡 位置为 x＝4 m 处的质点，图乙为质点 Q 的振动图象，则下列说法正确的是________．(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．该波的周期是 0.10 s B．该波沿 x 轴正方向传播 C．该波的传播速度是 40 m/s D．t＝0.10 s 时，质点 Q 的速度方向向下 E．从 t＝0 到 t＝0.15 s，质点 P 通过的路程为 30 cm (2) (10 分)如图所示，球半径为 R 的玻璃球冠的底面镀银，底面的半径为 3 2 R；在过球心 O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点，该光线的延长 线恰好过底面边缘上的 A 点，经 M 点折射后的光线照射到底面的 N 点，且 BN＝MN，已知光 在真空中的传播速度为 c，求： ①玻璃球冠的折射率； ②该光线在玻璃球冠中的传播时间(不考虑光在玻璃球冠中的多次反射)．宣化第一中学 2020 年高考模拟试题（一） （物理答案） 14.C【解析】设经过第一段位移Δx 的起始位置对应时刻记为零，0～t1 中间时刻的速度为 v1，t1～ t2 中间时刻的速度为 v2，则       22 12 112 tttavv ，解得 a＝ )( )(2 2121 21 tttt ttx   ，C 项正确 15.C【解析】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时， 应使滑动变阻器的滑片 P 向 N 端移动，故 A 项错误；根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0 知，光电 子的最大初动能与入射光的强度无关，故 B 项错误；根据 Ekm＝hν－W0＝eUc，解得 c eUh   1 1 ， 当遏止电压为零时，ν＝νc，故 C 正确、D 项错误。 16. D【解析】本题考查共点力平衡。对物体 C 受力分析，根据共点力平衡条件有 F =mcgtana , 在缓慢拉开物体 C 的过程中，a 变大，故水平力 F 变大，A 错误；根据共点力平衡条件有 T =mcg/cosa 在缓慢拉开物体 C 的过程中,a 变大，故 T 变大，再对物体 B 受力分析可知，滑轮 两侧细绳间的夹角必然增大，物体 B 的高度升高,B 错误；开始时，物体 A 受到重力、支持力、 细绳的拉力，可能没有静摩擦力，也可能有沿斜面向下的静摩擦力，还可能有沿斜面向上的静 摩擦力，故拉力 T 变大后，静摩擦力可能变小,也可能变大，C 错误;斜面体对物体 A 的支持力 不变，故斜面体对物体 A 的作用力的合力大小可能增大，也可能减 小,还可能不变,D 正确。 17.D【解析】本题考查匀变速直线运动规律与万有引力定律的结合。由运动学规律可得 2 2 )2(2 1 2 tghg v  ，解得 2 2 2 48 g vhgt  ，结合题图可知 b a g  8 ，解得 a bg 8 ，由 mg R MmG 2 知 Ga bRM 28 ，故选 D 18.D【解析】该题考查交变电流的瞬时值及变压器的有关问题．由图象可知，U＝20sin(100πt)V， A 错．．由 P1＝P2＝ R U 2 2 可知，当 R 增大时，P1 减小，B 不正确． VUn nU 41 1 2 2  ．由题意 可知 L1、L2 的额定电压为 4 V．S1 接 1，断开 S2 后，L1、L2 不能达到额定电压，因此 C 不正确 当 S1 接 2 时，P＝ 2 2 2 R U ＝0.8 W，D 选项正确． 19.BD【解析】当 F 较小时，A、B 和绸带一起以相同的加速度运动，即 aA＝aB＝ F mA＋mB ，当 A 与绸带间开始发生相对滑动，此时 fA＝μmAg＝2 N，aA＝F－fA mA ，aB＝ fA mB ，且 aA＝aB，解得 F＝3 N，aA＝aB＝1 m/s2；F 继续增大，而 B 所受的摩擦力不变，恒为 fA＝2 N，加速度为 aB＝1 m/s2， A 的加速度与 F 满足关系 aA＝F－2 mA ＝F－2，综上所述只有 B、D 两项正确。20.AB【解析】由图知，N 点的电势高于 M 点的电势，A 项正确；由 E＝U d 可知，图象的斜率绝 对值等于场强大小，可以看出 M 点的场强大小大于 N 点的场强大小。斜率都为正值，说明 M、 N 点的电场方向相同，B 项正确；根据顺着电场线方向电势降低，可知电场线的方向从 N 指向 M，正电荷在 x 轴上 M、N 之间所受的电场力始终由 N 指向 M，正电荷做单向直线运动，C 项 错误；负电荷沿 x 轴从 M 移到 N 的过程中，电场力方向由从 M 指向 N，电场力方向与位移相 同，电场力一直做正功，D 项错误。 21.BC【解析】负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场 力竖直向上，故 M 板带正电。ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab 棒等效于电源， 其 a 端为电源的正极，感应电流方向由 b→a，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下，故 A 项 错误、B 项正确；微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有qUMN d ＝mg，所 以 UMN＝mgd q ＝0.1 V。R3 两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过 R3 的电流为 I＝ UMN R3 ＝0.05 A，则 ab 棒两端的电压为 Uab＝UMN＋I R1R2 R1＋R2 ＝0.4 V，C 项正确；由法拉第电磁感应 定律得感应电动势 E＝Blv，由闭合电路欧姆定律得 E＝Uab＋Ir＝0.5 V，解得 v＝1 m/s，D 项错 误。 22.（1）7.25 mm（2 分）（2） 22 002 dtgH  （2 分）（3）增大（1 分） 【解析】(1)根据游标卡尺读数规则得读数为 7 mm＋5×0.05 mm＝7.25 mm。(2)若要满足机械能 守恒，则金属球减小的重力势能等于金属球增加的动能 2 0 0 2 1       t dmmgH ，整理可以得到 22 002 dtgH  。 (3) 由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk 将增大。 23.（1）电阻丝受拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律知其阻值增大。（2 分） （2） 电流表的示数仍为 I；（2 分) k RRG cos)(2 21  (2 分) 132(2 分) (3)CD(2 分) 【解析】(1)电阻丝受拉力时，长度增加而横截面积减小，根据电阻定律知其阻值增大。(2)根 据等效替代法测电阻，调节电阻箱，使电流表的示数仍为 I；由其阻值随拉力变化的图象可得 2.0200 10001040   F Rk ，由平衡条件得 2ΔFcosθ＝G，由等效替代法测电阻得ΔR＝ R1－R2，联立解得 k RRG cos)(2 21  ，可得待测重物的重力 G＝132 N。(3)为了提高测量 重量的精度，将电阻箱换成精度更高的电阻箱，适当增大 A、B 接线柱之间的距离，根据闭合电路欧姆定律得电流 总R EI  只有几毫安，所以不能将毫安表换成量程为 10μA 的微安表， 或不能将毫安表换成其他量程，C、D 两项正确。 24.【解析】本题考查带电粒子在圆形磁场中的运动。 （1）作出粒子的运动轨迹如图所示，有几何关系可∠OO´A=1200 由洛伦兹力提供向心力，即 r mvBqv 2 0 0  (2 分） 由几何关系可得 Rr 3 3 (1 分） 解得 03 3 v qBRm  (2 分） （2）设带电粒子运动轨迹与磁场圆相交于 B 点，连接 AB，由几何关系可知 OO´平分∠AOB, 又∠AOO´=300 ，可得∠AOB=600，即三角形 AOB 为等边三角形，∠AOB´=1200 ，即带电粒 子在磁场中转过的圆心角为 3 4 (1 分） 粒子做圆周运动的周期 00 3 322 v R v rT   (1 分） 又 Tt   21  即 0 1 9 34 v Rt  (1 分） 根据几何关系可知三角形 ABD 为直角三角形，∠BAD=300，可得 BD=ABsin300=R/2(1 分） 带电粒子在 BD 段做匀速直线运动，有 00 2 2v R v BDt  (1 分） 带电粒子到达 D 点所需要的总时间 0 21 18 )938( v Rttt   (1 分） RABAD 2 330cos 0  (1 分） 25.【解析】⑴滑块由静止开始做匀加速直线运动，则有υ2=2a(L-2r) (1分）代入数据解得a = 4m/s2 （1分） 根据牛顿第二定律得 M Mga  （2分） 解得 4.0 （2分） （2）在F点，滑块恰好做平抛运动的条件为 smgr /1临 ，所以滑块离开F点后做平抛运 动（1分） 设滑块运动到B点时的速度大小vB为，则有 v=vx=vB cos (1分） vy = vB sin （1分） 代入数据解得vB=5 m/s, vy = 3 m/s（l分） 所以F、B两点间的高度 mgh y 45.02 2   (2 分） （3）设小球的质量为m,小球恰好能运动到D点，则有 R vmmg D 2  （1 分）解得 vD= 5 m/s（l 分） 小球碰撞后从C点沿圆孤轨道运动到D点的过程满足机械能守恒定律，则有 22 2 122 1 Dc mvmgRmv  （1 分） 解得vc=5 m/s（l分） 设滑块与小球碰前的速度大小为v1，滑块由B点运动到C点的过程中机械能守恒则有 2 1 2 2 1)cos1(2 1 MvMgRMvB   （1分） 滑块与小球碰撞过程满足动量守恒定律与机械能守恒定律 则有 cmvMvMv  21 （1 分）22 2 2 1 2 1 2 1 2 1 cmvMvMv  （1 分） 联立解得m≈1.08kg（1 分） 33.【解析】（1）由pV T ＝k可知，p—T图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，A项正确；气 体从状态c到状态d的过程温度不变，内能不变，从状态d到状态a的过程温度升高，内能增加， B项正确；在过程da中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，C项错误； 由于过程cd中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气 体做的功，D项错误；过程bc中，外界对气体做的功Wbc＝pb(Vb－Vc)＝pbVb－pcVc，过程da中气 体对外界做的功Wda＝pd(Va－Vd)＝paVa－pdVd，由于pbVb＝paVa，pcVc＝pdVd，因此过程bc中外界 对气体做的功与过程da中气体对外界做的功相等，E项正确．答案:ABE（2）（i）对气体由查 理定律得 1 1 0 0 T p T p  （2分） 解得T1=308 K（2分） 气体原来温度为t=(308-273）°C=35°C(1分） （ii）假设将放出的气体先收集起来，并保持压强与氧气瓶内同，以全部气体为研究对象，由 玻意耳定律得P1Vo = PoV（2分） 解得 V = l.lVo（ 1 分） 则剩余气体与原来气体的质量比为 11 100  V V m m   总 剩 （2 分） 34.(1)BCD (2)① 3 ② 3＋ 3 R c 【解析】 (2)①光路图如图所示由几何关系得∠OBA＝∠OAB＝30°， ∠BOA＝120°，△OAM 为等边三角形，即 BOM 为一条直线，所以在 M 点入射角 i＝60°.又 BN＝MN，所以在 M 点折射角 r＝30° 由折射定律得 n＝sin i sin r 解得 n＝ 3 ②由几何关系可得，在 N 点反射后的光线过 O 点垂直 BM 从球冠的 Q 点射出 该光线在球冠中的传播路程 s＝ R cos 30° ＋Rtan 30°＋R 又 n＝c v 传播时间 t＝s v 解得 t＝ 3＋ 3 R c .