河南省焦作市普通高中2020届高三物理第三次模拟试题（Word版附解析）

焦作市普通高中 2019—2020 学年高三年级第三次模拟考试 理科综合物理试题 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．在匀强磁场中，一个静止的原子核 发生了一次 α 衰变，生成新的原子核 Th，新原 子核 Th 和 α 粒子的运动方向与磁场垂直。若不计衰变后粒子间的作用力，关于新原子 核 Th 和 α 粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是 A．运动的速率之比为 2 ：119 B．运动的半径之比为 2 ：117 C．运动的周期之比为 2 ：117 D．衰变过程中发生了质量亏损 15．如图所示，质量为 M 的斜面体静止在水平地面上，质 量为 m 的滑块在沿着斜面向上的恒力 F 作用下向下 做匀速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速 度为 g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是 A．滑块与斜面体之间的动摩擦因数 μ 大于 tanθ B．撤去恒力 F 后，地面对斜面体的支持力不变 C．地面对斜面体的支持力大于（M＋m）g D．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 16．如图所示，一木块静止在长木板的左端，长木板静止在水平面上，木块和长木板的质量 相等均为 M，木块和长木板之间、长木板和地面之间的动摩擦因数都为 μ。一颗质量为 的子弹以一定速度水平射入木块并留在其中，木块在长木板上运动的距离为 L； 静止后第二颗相同的子弹以相同的速度射入长木板并留在长木板中，则 A．第一颗子弹射入木块前瞬间的速度为 B．木块运动的加速度大小为 C．第二颗子弹射入长木板后，长木板运动的加速度大小为 D．最终木块静止在距离长木板左端 L 处 17．如图所示为宇宙飞船分别靠近星球 P 和星球 Q 的过程中， 其所受星球的万有引力 F 与到星球表面距离 h 的关系图 象。已知星球 P 和星球 Q 的半径都为 R，下列说法正确的 是 238 92U 5 Mm＝ 2 gLµ gµ 2 gµ 1 2 A．星球 P 和星球 Q 的质量之比为 1 ：2 B．星球 P 表面和星球 Q 表面的重力加速度之比为 1 ：2 C．星球 P 和星球 Q 的第一宇宙速度之比为 2 ：1 D．星球 P 和星球 Q 的近地卫星周期之比为 1 ： 18．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H 是一正方体的 8 个顶点，正方体边长为 d，AE 边竖直向下。空间有一沿 AB 方向的匀强电场，从 A 点沿 AD 方向水平抛出一质量为 m、带电量为＋q 的小球，小球恰好落到 G 点，重力加速度为 g，则 A．电场强度大小为 B．小球抛出的速度大小为 C．小球从 A 点运动到 G 点的时间为 D．小球运动到 G 点时速度方向与水平面的夹角θ满足 19．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比 n1 ：n2＝1 ： 2，原线圈接电压恒定的正弦交流电，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，已知滑动变阻器 R2 的最大阻值为定值电 阻 R1 的 5 倍。在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的 过程中，下列说法正确的是 A．变压器原、副线圈中的电流之比始终为 2 ：1 B．定值电阻 R1 消耗的功率逐渐增大 C．滑动变阻器 R2 消耗的功率先增大后减小 D．变压器副线圈两端的电压逐渐增大 20．如图所示，一正方形金属线框 abcd 静止在光滑的水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间 存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上。cd 边与磁场边界平行，磁场虚线间距大于 正方形金属线框边长。现给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右 运动，下列说法正确的是 A．线框进入磁场的过程中，cd 边受到的安培力方向水平向 左 B．线框通过磁场的整个过程中，cd 边两端的电压始终不 变 C．线框进入磁场和离开磁场的过程中，通过线框的电荷 量相等 D．线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框速度的变化 量相等 2 mgE q ＝ 0v gd＝ dt g ＝ 5tan 5 θ＝21．如图所示，半径为 R＝1m 的光滑圆环竖直固定放置，AB 为水平直径，CD 为竖直直径。 一质量为 m＝1kg、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点 C，另 一端固定在小球上，小球静止在 E 点，CE 与竖直方向的夹角为 37°，弹性橡皮绳原长 为 1．5 m，弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下 方给小球一个初速度 v0＝5 m／s。已知橡皮绳的弹性势 能与橡皮绳的形变量 x 满足 ，sin37°＝0．6， cos37°＝0．8，g 取 10 m／s2，则下列说法正确的是 A．橡皮绳的劲度系数为 k＝160 N／m B．小球运动到 D 点时机械能最大 C．小球运动到 D 点时，圆环对小球的弹力大小为 70 N D．小球能运动到 C 点 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。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．（6 分）某实验小组用如图 1 所示的实验装置研究匀变速直线运动，已知固定斜面的倾角 为 θ＝37°，把木块自斜面上某一位置由静止释放，测量释放点到斜面底端的距离 x 以及木块在斜面上运动的时间 t，改变释放点位置，得到多组数据，作出 图象如图 2 所示。已知 sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g 取 10 m／s2。 （1）根据图象可知，木块在斜面上运动的加速度大小为__________m／s2； （2）木块与斜面之间的动摩擦因数为__________； （ 3 ） 在 图 象 中 ， 有 一 组 数 据 偏 离 直 线 比 较 远 ， 可 能 的 原 因 是 ____________________。 （回答出一条原因即可） 23．（9 分）某实验小组用如图 1 所示的电路测量电源的电动势和内阻，已知电流表 A1、A2 是用相同的表头改装而成的，电流表 A1 的量程为 1A，内阻为 3．0Ω；电流表 A2 的量程 为 1．5 A，内阻未知。闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组电流表 A1 示 数 I、电压表示数 U 的数据，作出 U—I 图象如图 2 所示。 21 2pE kx＝ x tt － x tt － （1）电流表 A2 的内阻为__________Ω； （2）根据 U—I 图象可以求得电源电动势为__________V，内阻为__________Ω。（要求 结果尽量准确，保留一位小数） （3）关于本实验中误差的主要来源，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号） A．电流表分压会引起系统误差 B．电压表分流会引起系统误差 C．电流表、电压表读数会引起偶然误差 D．作图描点、连线会引起偶然误差 24．（12 分）如图所示，半径为 R＝1m 的 圆光滑轨道 ADB 和半径为 r＝0．5 m 的光滑半圆轨道 BCO 均竖 直放置，并在最低点 B 平滑相连。将一质量为 m＝ 1kg 的小球（可视为质点）从 A 点的正上方由静止释 放，小球恰好能通过半圆轨道的最高点 O，然后落到 D 点。已知重力加速度 g 取 10 m／s2，求： （1）小球释放点离 A 点的高度 h； （2）小球通过最低点 B 前后对轨道的压力大小之 比； （3）D 点到水平直线 OA 的距离。 25．（20 分）如图所示，在坐标系 xOy 的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三 象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿 x 轴正 方向的匀强电场，第四象限内存在沿 y 轴正方 向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电 场强度大小相等。一质量为 m、电荷量为＋q 的粒子，从 y 轴上的 A 点（0，－R）沿 x 轴负 方向射入第三象限，随后从 C 点垂直于 x 轴进 入第二象限，然后从 y 轴上 D 点沿与 y 轴成 45 °角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时 间后，从 x 轴上 F 点进入第四象限，恰好又能 从 A 点垂直 y 轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运 动。不计粒子重力，求： 1 4 （1）电场强度 E 的大小； （2）磁场Ⅰ的磁感应强度 B1 的大小； （3）粒子的运动周期 T。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 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，则每学科按所做的第一题计分。 33．物理·选修 3—3（15 分） （1）（5 分）下列说法中正确的是__________。（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．若分子引力做正功，则分子斥力一定做负功，分子间的引力和斥力是相互作用力 B．不论是单晶体还是多晶体，都具有确定的熔点，非晶体不具有确定的熔点 C．一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，吸收的热量等于封闭气体对外做的功 D．若空气的绝对湿度是 8×102Pa，同温度下水蒸气的饱和汽压为 2．0 ×103Pa，则此 温度下空气的相对湿度是 40％ E．涉及热运动的宏观过程都有方向性，一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大 的方向进行 （2）（10 分）如图所示，内壁光滑的气缸固定在水平地面上，活塞的质量为 m＝1kg、面 积为 S＝10 cm2，一劲度系数为 k＝200 N／m 的弹簧一端连接在活塞下表面的中心， 另一端连接在地面上水平放置的力传感器上，弹簧 处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压 强为 p1＝8×104Pa，长度为 L＝15cm，温度为 T＝300 K，活塞下方的气体和外界大气是连通的，外界大气 压强 p0＝1．0×105Pa，重力加速度 g 取 10 m／s2。 （i）求弹簧的形变量； （ii）通过给电阻丝通电，缓慢升高封闭气体的温 度，当传感器的示数大小和未加热气体时的示数 大小相同时，求此时封闭气体的温度。 34．物理·选修 3—4（15 分） （1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t＝0 时刻的波形图如图所示，已知此时 A 质点偏离平衡位置的位移为 30 cm，B 质点刚要开始 振动，质点振动的周期 T＝0．4 s。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．此时质点 B 将沿 y 轴负方向运动 B．波的传播速度为 10 m／sC．质点 A 的振动方程表达式为 D．质点 A 再次回到平衡位置的时刻是 E．从质点 A 开始振动到质点 B 开始振动经历的时间为 s （2）（10 分）如图所示，某透明材料物体的横截面为一半圆，其半径为 R，以球心 O 为 原点，水平直径所在的直线为 x 轴建立坐标系，半圆下方距坐标原点 R 处放置一个和 x 轴平行且足够长的光屏，相同单色细光束 a、b 平 行于 y 轴且从与 y 轴相距 的位置射入该 物体。已知该透明材料对这种单色光束的折射率 n ＝ ，求： （i）细光束射入该物体时的折射角； （ii）两束细光束照射到光屏上的两光点之间的距 离。 60sin 10 6y t cm ππ    ＝ ＋ 1 30t s＝ 1 6 3 2h R＝ 3