福建省莆田市2020届高三物理3月模拟试卷（Word版含答案）

2020 年莆田市高中毕业班教学质量检测试卷 理科综合能力测试 物理试题 注意事项： 1.本试题分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。 4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 第 I 卷(选择题 共 126 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.职业高空跳伞运动员从近万米高空带着降落伞跳下，前几秒内的运动可视为自由落体运动。 已知运动员的质量为 80kg，重力加速度 g 取 10m/s2。关于运动员所受重力做功的功率，下列 说法正确的是 A.下落第 1s 末的瞬时功率为 4000W B.下落第 1s 内的平均功率为 8000W C.下落第 2s 末的瞬时功率为 8000W D.下落第 2s 内的平均功率为 12000W 15.在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光 电流与电压之间的关系曲线，则两种光中 A.甲光的频率比较大 B.甲光的波长比较长 C.甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少 D.甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大 16.如图，某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为 20cm，质量约为 0.48kg，收纳架两根平行等高的横杆之间的距离 d 约为 12cm。忽略足球的形变以及球与横杆 之间的摩擦，重力加速度 g 取 10m/s2，则可估算出一根横杆对足球的弹力约为 A.2.4N B.3.0N C.4.0N D.4.8N 17.在 x 轴上有两个固定的点电荷 Q1、Q2，其中 Q1 为正电荷，Q2 为负电荷。一带正电的粒子 仅在电场力作用下从原点 O 由静止开始沿 x 轴运动，其动能 Ek 随位置 x 的变化关系如图，则 能够正确表示 Q1、Q2 位置的图像是 18.如图，两根细杆 M、N 竖直固定在水平地面上，M 杆顶端 A 和 N 杆中点 B 之间有一拉直 的轻绳。两杆的高度均为 4.0m，两杆之间的距离为 2.0m。将一个小球从 M 杆上的 C 点以一 定的初速度 v0 水平向右抛出。已知 C 点与 A 点的距离为 0.8m，重力加速度 g 取 10m/s2，不计 空气阻力。若要使小球能碰到轻绳，则 v0 的最小值为 A.2.5m/s B. m/s C.4.0m/s D. m/s 19.2020 年 2 月，北斗卫星导航系统第 41、49、50 和 51 颗卫星完成在轨测试、入网评估等工 作，正式入网工作。其中第 41 颗卫星为地球同步轨道卫星，第 49 颗卫星为倾斜地球同步轨 道卫星，它们的轨道半径约为 4.2×107m，运行周期等于地球的自转周期 24 小时。第 50 和 51 颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为 12 小时。已知引力常量 G＝6.67×10－11N•m2/kg2， 倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。下列说法正确是 A.根据题目数据可估算出地球的质量 B.中圆地球轨道卫星的轨道半径约为 2.1×107m C.在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的 D.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小 20.如图，质量为 M、长度为 L 的长木板静止在光滑水平面上，质量为 m 的小铁块以水平初速 度 v0 从木板左端向右滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端 滑出的是 10 5 63 A.仅增大 m B.仅增大 M C.仅将 m 和 L 增大为原来的两倍 D.仅将 M 和 L 增大为原来的两倍 21.如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为 30°，导轨间距为 0.5m。导体棒 a、 b 垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将 b 棒与物体 c 相连，滑轮与 b 棒之间 的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 0.2T。 物体 c 的质量为 0.06kg，a、b 棒的质量均为 0.1kg，电阻均为 0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均 为 。将 a、b 棒和物体 c 同时由静止释放，运动过程中物体 c 不触及滑轮，a、b 棒始终与 两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2。则 A.b 棒刚要开始运动时，a 棒的加速度大小为 3.5m/s2 B.b 棒刚要开始运动时，a 棒的速度大小为 5.0m/s C.足够长时间后 a 棒的加速度大小为 m/s2 D.足够长时间后 a 棒的速度大小为 7.0m/s 第Ⅱ卷(非选择题 共 174 分) 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)某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为 g。 3 10 5 13 (1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长 d，测量结果如图乙，则 d＝ cm。 (2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高 度差 h。 (3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间 t＝3.20ms，则小钢 块通过光电门时的速度 v＝ m/s。 (4)改变小钢块与光电门的高度差 h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。 (5)利用实验数据作出 v2－h 图像。若 v2－h 图线为一条过原点的直线，且直线的斜率 k＝ ， 则说明小钢块下落过程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示) 23.(10 分)某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表 的量程为 0.6A，虚线 框内为用电流计 改装的电压表。 (1)已知电流计 的满偏电流 Ig＝300μA，内阻 Rg＝100Ω，改装后的电压表量程为 3V，则可计 算出电阻 R1＝ Ω。 (2)某次测量时，电流计 的示数如图乙，则此时电源两端的电压为 V。 (3)移动滑动变阻器 R 的滑片，得到多组电流表 的读数 I1 和电流计的读数 I2，作出 I2－I1 图 像如图丙。由图可得电源的电动势 E＝ V，内阻 R＝ Ω。 (4)若电阻 R1 的实际阻值大于计算值，则电源内阻 r 的测量值 实际值(填“小于”“等 于”或“大于”)。 24.(12 分)如图，竖直平面内固定有一半径为 R 的光滑圆轨道，质量为 m 的小球 P 静止放置在 圆轨道的最低点 A。将质量为 M 的小球 Q 从圆轨道上的 C 点由静止释放，Q 与 P 发生一次弹 性碰撞后小球 P 恰能通过圆轨道的最高点 B。已知 M＝5m，重力加速度为 g，求： (1)碰撞后小球 P 的速度大小； (2)C 点与 A 点的高度差。 25.(20 分)如图甲，两个半径足够大的 D 形金属盒 D1、D2 正对放置，O1、O2 分别为两盒的圆 心，盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙，正反向电 压的大小均为 U0，周期为 T0，两盒之间的电场可视为匀强电场。在 t＝0 时刻，将一个质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子由 O2 处静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 t＝ 时 刻通过 O1。粒子穿过两 D 形盒边界 M、N 时运动不受影响，不考虑由于电场变化而产生的磁 场的影响，不计粒子重力。 (1)求两 D 形盒边界 M、N 之间的距离； (2)若 D1 盒内磁场的磁感应强度 B1＝ ，且粒子在 D1、D2 盒内各运动一次后能到达 O2， 求 D2 盒内磁场的磁感应强度； (3)若 D1、D2 盒内磁场的磁感应强度相同，且粒子在 D1、D2 盒内各运动一次后在 t＝2T0 时刻 到达 O1，求磁场的磁感应强度。 (二)选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。 如果多做，则每科按所做的第一题计分。 33.[物理——选修 3－3](15 分) (1)(5 分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油 0 2 T 0 m qT π 膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为 1.0cm， 该油膜的面积是 cm2。若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸 8×10－6mL，则油酸分子 的直径是 m。 (2)(10 分)如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多 的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体 A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开 始时左右两管的水银面恰好相平，气体 A 的长度为 20cm，环境温度为 304K。已知大气压强 恒为 76cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体 A 的长度变为 19cm。 (i)求此时左右两管水银面的高度差； (ii)再将活塞固定，对气体 A 缓慢加热，使其长度变回 20cm。求此时气体 A 的温度。 34.[物理——选修 3－4](15 分) (1)(5 分)某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。 ①在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在 玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针 P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针 P3 时，应使 P3 ，用同样的方法插上大头针 P4。 ②在白纸上画出光线的径迹，以入射点 O 为圆心作一半径为 5.00cm 的圆，与入射光线、折射 光线分别交于 A、B 点，再过 A、B 点作法线 NN′的垂线，垂足分别为 C、D 点，如图所示。 测得 AC＝4.00cm，BD＝2.80cm，则玻璃的折射率 n＝ 。 (2)(10 分)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，波速为 6m/s，t＝0 时的波形如图。P、Q 是介质中 的两个质点，平衡位置分别为 xP＝9m、xQ＝11m。求： (i)质点 P 的振动表达式； (ii)t＝0.5s 时质点 Q 偏离平衡位置的位移。