河北省承德市围场卉原中学2020届高三物理模拟联考试题（Word版含答案）

围场卉原中学 2020 届高三模拟自测联考 理科综合能力测试物理部分 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 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．摩天轮是游乐园中常见的一种游乐设施。如图所示，乘客坐在摩天轮里随其在竖直面内 做匀速圆周运动，可以从高处俯瞰四周景色。在摩天轮转动半周过程中，下列叙述正确的是 A．乘客所受合外力为零 B．乘客机械能守恒 C．乘客所受合外力做功为零 D．乘客动量变化量为零 15．在某种有生命的动物体内，每克动物活体大约有 500 亿个碳 14 原子，其中每小时有 600 个碳 14 发生 β 衰 变。在 某 次 考 古 中 发 现 了 该 种 动 物 的 遗 骸，取 该 遗 骸 样 本 2g， 利用粒子计数器测量出该遗骸样本中每小时碳 14 的衰变个数为 300 个，已 知碳 14 的半衰期为 5730 年，则下列说法正确的是 A．碳 14 衰变方程为 B．碳 14 发生 β 衰变产生的电子与光电效应逸出的光电子本质一样，都来源于核外电子 C．该遗骸距今大约 5730 年 D．伴随碳 14 衰变释放的 γ 光子是处于高能级的碳 14 核向低能级跃迁时产生的 16．如图所示，理想变压器 a、b 两端接一正弦交变电源，原副线圈（匝数分别为 n1、n2） 分别与电阻 R1、R2 并联，且电阻 R1＝2R2。若闭合开关 S，测得电源输 出功率是电阻 R2 消耗功率的 9 倍，则 是 A．3∶1 B．1∶3 C．4∶1 D．1∶4 17．黑洞是一种密度极大的天体，以至包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力的作用。2019 年 4 月 10 日，人类发布了首张黑洞照片，如图所示。该黑洞位于室 女座一个巨 椭圆星系 M87 的中心，据观测有一距此黑洞中心狉 的星体，以周期 犜 绕其做匀速圆周运动。光在真空中传播速度 为犮。由此可推断，此黑洞的半径至多为 14 0 14 6 1 7C e N→ + 1 2 n nA ． B ． C ． D． 18．如图，倾角 θ ＝60° 的固定木板 AB 与水平板 BC 连接，AB、BC 长度均为 L。将小物 块从木板 AB 顶端 A 处由静止释放，恰好滑到 C 处停下 来。若 调 整 BC 使 其 向 上 倾 斜，倾角不超过 90° ，再将小物块从 A 处由静止滑下再沿 BC 上滑，上滑的距离与 BC 倾角 有关，不计 B 处机械能损失，物块与各接 触 面 间 动 摩 擦 因 数 相 同。则 小 物 块 沿 BC 上滑的最小距离狓 为 A． B． C． D． 19．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧处于原长状态，空间存 在场强大小为 E、方向竖直向下的匀强电场。一质量为 m、电荷量为－q 的物块从弹簧上端 由静止释放，经过时间 t 运动至最低点。在此过程中，重力做功为 W1，电场力做功为 W2。 对于物块从开始运动至最低点过程中，下列说法正确的是 A、重力势能变化量为－W1 B、弹性势能变化量为 W1＋W2 C、物块受到轻弹簧的平均作用力（相对时间）大小为 D、物块受到轻弹簧的平均作用力（相对时间）大小为 20．两个固定的等量同种正电荷所形成的电场的电场线如图实线所示，其中 A 与 A′ 、B 与 B′ 、C 与 C′ 均关于两点电荷连线中点 O 对称。则以下说法正确的是 A．A 点与 B 点电场强度有可能相同 B．C 与 C′ 两点一定在同一等势面上 C．电子在 B 点获得沿 BO 方向的初速度后，将在 BB′间做往复运动 D．电子在 B 点获得一个合适初速度，将可能做匀速圆周运动 21．如图甲所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面成 θ 角，M、P 两端接一电阻 R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的 匀强磁场中。t＝0 时对金属棒施加一平行于导轨的外力 F，使金属棒 ab 由静止开始沿导轨向上运动，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻 R 的感应电流 I 随时间 t 变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度 v、外力 F、流过 R 的电荷量 q、以及闭 合回路中磁通量的变化率 随时间 t 变化的图像正确的是 2 2 2 34 c T rπ 2 3 2 2 4 r c T π 2 cT π 2 cT π 3 Lx = 2 Lx = 2 2 Lx = 3 2 Lx = 2 mg qE− mg qE− t φ∆ ∆三、非选择题：共 174 分，第 22～32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33～38 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22．（5 分）某实验小组利用图示装置 来 测 定 滑 块 与 桌 面 间 的 动 摩 擦 因 数， 具 体 实 验 步 骤如下： ① 首先用游标卡尺测量出遮光片宽度为 d；然后将遮光片固定在滑块上； ② 如图所示，将滑块置于桌面上左端 A 处，与桌面平行的细绳跨过定滑轮分别与滑块和 重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度 h； ③ 在距滑块 h 处固定一个光电门，滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的 C 点 （未与滑轮碰撞），记下数字毫秒计测出遮光片经过光电门所用的时间；并用毫米刻 度尺测量出 C、A 间的距离 S；（已知重力加速度为 g）。请完成以下问题： （1）若游标卡尺读数如图所示，则遮光片宽度 d＝_______cm； （2）某次实验中数字毫秒计的示数为 Δt，则滑块和桌面的动摩擦因数为_________（用 d，S，h，Δt、g 表示）（3）本实验在获得小车 通 过 光 电 门 的 瞬 时 速 度 时 存 在 误 差，测 量 的 速 度 值______（填 “大于” “等于” 或 “小于” ）遮光片中心通过光电门时的瞬时速度的真实 值。 23．某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表 G1 的内阻。器材如下： A．待测电流表 G1：量程 0～5mA，内阻约为 300Ω B．灵敏电流计 G（内阻很小可忽略） C．定值电阻 R1 D．定值电阻 R2 E．滑动变阻器 R3 （最大阻值为 20Ω ） F．滑动变阻器 R4（最大阻值为 1000Ω ） G．电阻箱 Rx（最大阻值为 999．9Ω ） （1）①电源电动 势 是 1．5Ｖ，为 实 验 过 程 中 便 于 调 节，滑 动 变 阻 器 应 选 用____________（填写器材前对应的字母）。 ②在闭合开关前滑片应掷 （填 “a” 或 “b” ）端，然后移动滑动变阻器的滑片使待测表的 示数适当后再不移动滑片，只调节 Rx，发现当 Rx＝100Ω 时灵敏电流计的示数正好为零； 将电阻箱和待测电流表位置互换，其他不动，再次调节 Rx，当 Rx＝841Ω 时灵敏电流计的 示数又正好为零，由此可知待测电流表的内阻为_________ Ω 。 （2）若将 G1 表改装成如图乙所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各 有两个量程（或分度值）不同的档位。1、2 两个档位为电流表档位，其中的大量程是小量 程的 10 倍。 ① 关于此多用电表，下列说法正确的是_____________。 A．当转换开关 S 旋到位置 4 时，是电阻档 B．当转换开关 S 旋到位置 6 时，是电流档 C．转换开关 S 旋到 5 的量程比旋到 6 的量程大 D．A 表笔为红表笔，B 表笔为黑表笔 ② 图中的电源 E′ 的电动势为 9．0Ｖ，当把转换开关 S 旋到位置 4，在 A、B 之间接 900Ω 电阻时，G1 刚好半偏。已知操作顺序和步骤都正确，则 R1＝_____Ω，R2＝_____ Ω。 24．（12 分）据悉，2019 年底，我国要基本取消全国高速公路省界收费站。取消省界收费站， 并不是取消高速公路收费，而是通过技术手段实现不停车快捷收费，保证整个路网运行通 畅。如 图 所 示，某 车 以 108km／h 的 速 度 靠 近 某 一 省 界 收 费 站 时，开 始 以 5m／s2 的加速度大小匀减速至 21．6km／h 通过 ETC 收 费 站 口，然 后 立 即 以 3m ／s2 的加速度大小加速至原来速度继续行驶。求： （1）驾驶员应在距收费站多远处开始减速？ （2）若取消该省界高速收费站后，该车仍以 108km／h 的速度通过此路段时，可节省 多长时间？25．（20 分）如图所示，一对长为 L 的平行金属板放置在 xoy 平面的第一象限内，其左端 及下极板分别与 y 轴、x 轴重合。在第四象限存在磁感应强度为 B、垂直纸面向里的匀强磁 场，一质量为 M、电荷量为狇的带负电粒子从两板正中间 A 处沿 x 轴正方向以初速度 v0 进 入两板间，恰好贴着下极板边缘进入磁场，而后从 y 轴负半轴上距坐标原点为 的 C 点 进入 Y 轴左侧的电场中（图中未画出），经过一段时间后粒子回到了 A 点，速度大小等于 v0 （方向沿 x 轴正方向）。已知平行金属板两板间电压 ， 求： （1）平行金属板间电场的电场强度 E； （2）y 轴左侧电场方向与 y 轴正向夹角 α 的正切值； （3）粒子从开始运动至再次回到 A 点所用时间。 33．［物理———选修 33］（15 分） （1）（5 分）如图所示，对于图片中所描述的物理现象，下列分析中正确的是 A．图 1：水中悬浮的细微粉笔末的运动。图中折线表明水分子在短时间内运动是无规则的 3L 2 0 3 mvU q =B．图 2：把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。出现这一现 象的原因是： 玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体 C．图 3：分子间作用力犳 和分子势能犈狆 随分子间距离狉 变化关系的图线。当 r＝r0 时，分子间引力大小等于斥力，分子势能 Ep 最小 D．图 4：汽缸做功冲程。汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能减小 E．图 5：油膜法估测分子的大小实验。用一滴油酸酒精溶液的体积与浅盘中油膜面积的比 值可估测油酸分子的直径 （2）（10 分）如图所示，一固定密闭导热性良好的气缸竖直开口向上放置，气缸上部有一 质量为 m 的活塞，活塞距气缸底部高为 h0，活塞与气缸壁的摩擦不计，现在活塞上加一质 量为 m 犿 的小物块。 已知大气压强为 p0，温度为 T0，气缸横截面积为 S，重力加速度为 g。求： ① 活塞上加上质量为 m 的小物块后，活塞静止时距离气缸底部的距离； ② 现对气缸加热让活塞上升至距离气缸底部为 处 （活塞未滑出气缸），则此时气缸 内气体的温度为多少？ 34．［物理———选修 34］（15 分） （1）（5 分）5G，即第五代移动通信技术，采用 3300－5000MHz 频段，相比于现有的 4G （即第四代移动通信技术，1880－2635 MHz 频段）技术而言，具有极大的带宽。关于 5G 信号，下列说法正确的是 A．5G 信号既可以实现无线通信，也可以通过光缆、电缆传输 B．5G 信号在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直 C．5G 信号可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的 5G 信号随即消失 D．5G 信号与 4G 信号相比在真空中传播速度更快 E．5G 信号与 4G 信号相比更不容易越过障碍物发生明显衍射现象 （2）（10 分）如图所示，空气中有一个横截面为直角的三棱镜，AB 边长为 a，折射率 。一束光从侧面 AB 上的中点 D 射入棱镜，调整入射光的方向，当入射光与 AB 界 面的夹角为 θ 时，折射到 AC 边上的光线恰好不能从 AC 边上的 E 点 （图中未画出）射出。 求： ① 夹角 θ 是多少； ② 光在棱镜中从 D 点传播 E 点所用的时间。 0 3 2 h 7 2n =