2020届山东省青岛市西海岸新区（黄岛区）高三3月模拟考试物理试题

青岛西海岸新区高中 3 月模拟试题 物 理 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。 1.下列关于核力、原子核的结合能、比结合能的说法正确的是 A. 维系原子核稳定的力是核力，核力就是表现为相邻核子间的相互吸引力 B. 核力是强相互作用的一种表现，原子核尺度内，核力比库仑力小 C. 比结合能小的原子核分解成比结合能大的原子核时会释放核能 D. 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 2.生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑 的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架 能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为 ， 手机所在平面与水平面间的夹角为 ，则下列说法正确的是 A. 当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于 B.当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相 反 C. 高铁匀速行驶时，手机可能受到 5 个力作用 D. 高铁减速行驶时，手机可能受到 3 个力作用 3.如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强 相等的理想气体，然后关闭阀门。开始时容器中气体的温度为 。现通过加热丝(未 画出)对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到 ,温度升高到 后保 G θ cos G θ 0 300KT = 1 350KT = 1 350KT =持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等 时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（ ） A.3:4 B.5:6 C.6:7 D.7:8 4.如图所示，将直径为 d，电阻为 R 的闭合金属环从匀强磁场 B 中拉出，这一过程中通过金 属环某一截面的电荷量为 A. B. C. D. 5.场是物理学中的重要概念。物体之间的万有引力是通过引力场发生的，地球附近的引力场 又叫重力场。类比电场强度的定义，设某点的重力场强度用 E 表示。已知质量均分布均匀 的球壳对壳内任一物体的万有引力为零，地球半径为 R。若某点与地心相距 x，下列能正确 反应 E 与 x 关系的图像是（　　） A. B. C. D. 6.已知氢原子能级公式为 ，其中 n=1，2，…称为量子数，A 为已知常量；要想使 氢原子量子数为 n 的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子 数为 n 的激发态向 澈发态跃迁时放出的能量，则 n 的最小值为 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 7.如图所示，abcd 为边长为 L 的正方形，在四分之一圆 abd 区域内有垂直正方形平面向外的 2 4 B d R π 2 Bd R π 2Bd R 2Bd Rπ 2m AE n = − 1n −匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B．一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从 b 点沿 ba 方 向射入磁场，结果粒子恰好能通过 c 点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为 A. B. C. D. 8.如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 （含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 的 水以相对地面为 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 ，空气阻 力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.下列说法中正确的是 A. 光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象 B.火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄 qBL m 2qBL m ( 2 1)qBL m − ( 2 1)qBL m + M m 0v g 0Mv M m− 2 2 0 22 ( ) m v g M m−D. 某人在速度为 0.5c 的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为 1.5c 10.如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的 输出电压恒定、输电线上的电阻不变，假设用户所用用电器都是纯电阻用电器，若发现发电 厂发电机输出的电流增大了，则可以判定 A. 通过用户的电流减小了 B. 用户接入电路的总电阻减小了 C. 用户消耗的电功率减小了 D. 加在用户两端的电压变小了 11.如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面 的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度 B 的正方向，B 随时间 t 的变化关系如图乙所 示．t=0 时刻，在平行板电容器间，由静止释放一带正电的粒子（重力可忽略不计），假设 粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列关于板间电场强度、 粒子在板间运 动的位移、速度和加速度与 时间的关系图 象中（以向上为正方向）可 能正确的是 A. B. C. D. 12.如图所示，小球 A、B、C 通过铰链与两根长为 L 的轻杆相连，ABC 位于竖直面内且成 正三角形，其中 A、C 置于水平面上。现将球 B 由静止释放，球 A、C 在杆的作用下向两侧滑动，三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知 ，不计摩擦，重 力加速度为 g。则球 B 由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是 A. 球 B 的机械能先减小后增大 B. 球 B 落地的速度大小为 C. 球 A 对地面的压力一直大于 mg D. 球 B 落地地点位于初始位置正下方 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13、（6 分）某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。图甲是演示仪 的简化示意图，细线下面悬挂一个小钢球（直径忽略不计），细线上端固定在电动机转盘上， 利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。用转速测定仪测定电动机的转速 ，调节刻度板的位置， 使刻度板水平且恰好与小钢球接触，但无相互作用力，用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到 刻度板的竖直距离 ，不计悬点到转轴间的距离。 (1)开动转轴上的电动机，让摆球转动起来形成圆锥摆。调节转速 ，当 越大时， 越 __________（选填“大”或“小”）。 (2)图乙为某次实验中 的测量结果，其示数为__________cm。 (3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度 ，其表达式为 __________。 14、（8 分）某同学设计了如图甲所示的电路测电源的电动势和内阻． A B C 1 1 2 2m m m m= = = 3gL n h n n h h g g =(1)闭合电键 S1，将单刀双掷开关合向 a，调节滑动变阻器，测得多组电压和电流的值，在 U-I 坐标平面内描点作图再将单刀双掷开关合向 b，调节滑动变阻器，测得多组电压和电流的值， 在 U-I 坐标平面内描点作图两次作出的图象如图乙所示，则将单刀双掷开关合向 a 时测出的 数据描点作出的图象应是___________(填“A”或“B”)．将电键合向___________(填“a”或“b”) 时，测得的电源电动势没有系统误差． (2)根据两次测得的数据分析可知，根据图线___________(填“A”或“B”)求得的电动势更准确， 其电动势的值为 E=___________V． (3)若该同学通过实验测出电流表的内阻为 RA=1Ω，则利用图线___________(填“A”或“B”)测 得的电源的内阻更准确，由此求得电源的内阻为 r=___________Ω． 15、（10 分）半径为 R 的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为 O，两条平行单色红光 沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线 1 的入射点 A 为圆柱面的顶点，光线 2 的入射 点为 B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光的折射率为 n= ． ①求红光在玻璃中的传播速度为多大？ ②求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与 O 点的距离 d; 316、（10 分）如图所示，质量均为 m 的木块 A、B，静止于光滑水平面上。A 上固定一竖直 轻杆，轻杆上端的 O 点系一长为 L 的细线，细线另一端系一质量也为 m 的球 C，现将球 C 拉起使细线水平伸直，并由静止释放。当球 C 第一次到达最低点时，木块 A 与 B 发生弹性 碰撞。求： (1)球 C 静止释放时 A、B 木块间的距离； (2)球 C 向左运动的最大高度； (3)当球 C 第二次经过最低点时，木块 A 的速度。 17、（12 分）CD、EF 是水平放置的电阻可忽略的光滑平行金属导轨，两导轨距离水平地面 高度为 H，导轨间距为 L，在水平导轨区域存在方向垂直导轨平面向上的有界匀强磁场（磁 场区域为 CPQE），磁感强度大小为 B，如图所示.导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接， 弯曲的光滑轨道的上端接有一电阻 R。将一阻值也为 R 的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属 导轨高度 h 处由静止释放，导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端水 平距离 x 处。已知导体棒质量为 m，导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度为 g。求： (1)导体棒两端的最大电压 U； (2)整个电路中产生的焦耳热； (3)磁场区域的长度 d。18（14 分）如图所示，在 xOy 平面内,紧挨着的三个“柳叶”形有界区域①②③内（含边界 上）有磁感应强度为 B 的匀强磁场，它们的边界都是半径为 a 的 圆，每个 圆的端点处的 切线要么与 x 轴平行，要么与 y 轴平行．①区域的下端恰在 O 点,①②区域在 A 点平滑连 接,②③区域在 C 点平滑连接．大量质量均为 m、电荷量均为 q 的带正电的粒子依次从坐标 原点 O 以相同的速率、各种不同的方向射入第一象限内（含沿 x 轴、y 轴方向），它们只要 在磁场中运动,轨道半径就都为 a．在 y≤－a 的区域，存在场强为 E 的 沿－x 方向的匀强电场．整个装置在真空中，不计粒子重力和粒子之 间的相互作用．求： （1）粒子从 O 点出射时的速率 v0； （2）这群粒子中，从 O 点射出至运动到 x 轴上的最长时间； （3）这群粒子到达 y 轴上的区域范围．青岛西海岸新区高中 3 月模拟试题 物理答案 1、C 2、D 3、C 4、A 5、C 6、C 7、C 8、D 9、ABC 10、BD 11、CD 12、AB 13、 (1). 小 (2). 18.50 (3). 14、 (1). A (2). b (3). B (4). 1.5 (5). B (6). 4 15、①1.73×108m/s ② 【解析】 ①由 得 v= ×108m/s=1.73×108m/s ②如图所示，光线 1 不偏折．光线 2 入射角 i＝60° 由光折射公式可得： ， 由几何关系可得 i=300 由光折射公式可得： 由正弦定理，得 则 16、(1) (2) (3) ，方向水平向左 【解析】(1)若 C 到最低点过程中，A、C 的水平位移为 xA、xC，A、C 水平动量守恒， 2 24 n hπ 1 3 R cn v = 3 0sinsin , 30i n γ γ= ＝ 0sin sin , 60n iγ γ′ ′= ′⇒ ＝ 3 3OC R= 0 1tan30 3d OC R= ⋅ = 1 2 L 1 4 L gL有：mxC=mxA xA+xC=L 联立可解得 xA= 即球 C 静止释放时 A、B 木块间的距离为 (2)若 C 到最低点过程中，A、C 的速度大小为 vA、vC，对 A、C 水平动量守恒和机械能守恒， 有：mvC=mvA 解得 vA=vC= 因为 A 和 B 质量相等，弹性碰撞过程二者交换速度，则碰撞后： ，vB= 当 C 第一次向左运动到最高点时，设 A 和 C 的共同速度为 vAC，对 A、C 有： 联立可解得 h= (3)C 第一次到最低点至第二次到最低点 过程中，对 A、C，由水平动量守恒和机械能守恒， 因为 A 和 C 质量相等，二者交换速度，则木块 A 的速度为 方向水平向左 17、(1) (2) (3) 【解析】(1)由题意可知，导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电动势最大，感 的 1 2 L 1 2 L 2 2 A c 1 1 2 2mgL mv mv−= gL ' 0Av = gL C AC0 ( )mv m m v+ = + 2 2 C AC 1 10 ( )2 2mgh mv m m v−= + + 1 4 L '' Av gL= 2 2 BL ghU = 2 4 mgxQ mgh H = − 2 2 2 ( 2 )2 mR gd gh xB L H = −应电流最大，由机械能守恒定律有 解得 由法拉第电磁感应定律得 ，得： (2)由平抛运动规律 解得 由能量守恒定律可知个电路中产生的焦耳热为 (3)导体棒通过磁场区域时在安培力作用下做变速运动。由牛顿第二定律 联立解得 18、（1） （2） （3） 【解析】 2 1 1 2mgh mv= 1 2v gh= 1E BLv= 2 2 2 BL ghEU = = 2 21 2 x v t H gt = = 2 2 gv x H = 2 2 2 1 2 1 1 2 2 4 mgxQ m mv mgh H = − = − 2 1BILt mv mv− = − 2 BLvI R = d vt= 2 2 2 ( 2 )2 mR gd gh xB L H = −试题分析：（1）由 得 （2）这些粒子中，从 O 沿+y 轴方向射入磁场的粒子，从 O 到 C 耗时最长 由 得 （3）这些粒子经过①区域偏转后方向都变成与 +x 轴平行；接着匀速直线进入②区域，经 过②区域偏转又都通过 C 点； 从 C 点进入③区域，经过③区域偏转，离开③区域时，所有粒子都变成与－y 轴平行（即垂 直进入电场） 对于从 x = 2a 进入电场的粒子，在－x 方向的分运动有： 解得 则该粒子运动到 y 轴上的坐标为 对于从 x = 3a 进入电场的粒子，在－x 方向的分运动有： 解得 则该粒子运动到 y 轴上 坐标为 这群粒子运动到 y 轴上的区间为 考点：带电粒子在电场中的运动及在磁场中的运动． 的