2020年山东省德州市高三第一次模拟考试物理试题（含答案）

1 高三物理试题 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码 上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用 0．5 毫米黑色签 字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿 纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1．物理学家通过大量的实验总结出很多物理学定律，有些定律有适用条件；有些定律在 任何情况下都适用。经典物理学中，以下定律在任何情况下都适用的是 A．牛顿第三定律 B．机械能守恒定律 C．库仑定律 D．玻意耳定律 2．随着高层建筑的增多，高空坠物的危害性也越来越大。假设一个 50g 的鸡蛋自距地面 45m 高的窗外由静止开始自由下落，鸡蛋刚接触地面到速度减为零的时间间隔为 0．002s。不计空气阻力，重力加速度为 10m／s2，则该鸡蛋对地面的撞击力相当于质量 为多大的物体的重力? A．5．005kg B．7．505kg C．50．05kg D．75．05kg 3．2019 年 1 月 3 日，“玉兔二号”月球车与“嫦娥四号”着陆器分离，实现月球背面着 陆。“玉兔二号”搭载了一块核电池，利用 衰变为 释放能量，可在月夜期间提 供一定的电能。已知 的质量为 mPu， 的质量为 mU，真空中的光速为 c，下列 说法正确的是 A． 发生 β 衰变后产生的新核为 B． 衰变为 ，中子数减少 2 C．温度升高时， 的衰变会加快 D． 衰变为 释放的能量为(mPu－mU)c2 238 94 Pu 234 92U 238 94 Pu 234 92U 238 94 Pu 234 92U 238 94 Pu 234 92U 238 94 Pu 238 94 Pu 234 92U2 4．如图所示，小球 A、B 的质量都为 m，它们用三段轻绳 分别连结在竖直墙壁上的 M 点和天花板上的 N 点，稳定 时 MA 段水平，BN 段与水平天花板的夹角为 45°，已 知重力加速度为 g，则轻绳 AB 段的张力大小为 A． B． C．2mg D． 5．如图所示，内壁光滑的固定气缸水平放置，其右端由于有挡板，厚度不计的活塞不能 离开气缸，气缸内封闭着一定质量的理想气体，活 塞距气缸右端的距离为 0.2m。现对封闭气体加热，活 塞缓慢移动，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压 强变为 2×105Pa。已知活塞的横截面积为 0.04m2，外 部大气压强为 1×105Pa，加热过程中封闭气体吸收的热 量为 2000J，则封闭气体的内能变化量为 A．400J B．1200J C．2000J D．2800J 6．如图所示，三棱镜 ABC 的横截面为等腰直角三角形，底边 AB 水平，右侧的光屏 MN 竖直。一条单色光线自 AC 边上的 D 点水平射向三棱镜，此光线进入三棱镜后首先到达 底边 AB，棱镜材料对该光线的折射率为 。光线进入三棱镜后，仅考虑在各界面上的 第一次反射或折射，对此以下说法正确的是 A．光线到达 AB 边时会有部分能量射出三棱镜 B．光线到达 BC 边时发生全反射 C．光线自 BC 面射出三棱镜后水平射向光屏 MN D．光线白 BC 面射出三棱镜后斜向上射向光屏 MN 7．用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度，用装有墨水的小漏斗和 细线做成单摆，水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。物体带动纸带一起向左 运动时，让单摆小幅度前后摆动，于是在纸带上留下如图所示的径迹。图乙为某次实验 中获得的纸带的俯视图，径迹与中央虚线的交点分别为 A、B、C、D，用刻度尺测出 A、 B 间的距离为 x1；C、D 间的距离为 x2。已知单摆的摆长为 L，重力加速度为 g，则此次 实验中测得的物体的加速度为 2 2mg 5mg 2mg 23 A． B． C． D． 8．图甲所示为研究平行板电容器的放电电流随时间变化关系的电路，将单刀双掷开关自 接线柱 1 移至 2 后，计算机显示的电流 I 随时间 t 变化的图像如图乙所示。已知该电容器 的电容为 7×10－4F，则放电前电容器两极板间的电势差约为 A．0．75V B．1．5V C．3．0V D．7．0V 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。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分 9．如图所示，磁极 N、S 间的磁场看做匀强磁场，磁感应强度为 B0，矩形线圈 ABCD 的 面积为 S，共 n 匝，内阻为 r，线圈通过滑环与理想电压表 V 和阻值为 R 的定值电阻相连， AB 边与滑环 E 相连；CD 边与滑环 F 相连。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴 OO＇以角 速度 ω 逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线垂直。以下说法正确的是 A．线圈在图示位置时，电阻 R 中的电流方向为自 M 到 N 2 1 2 ( )x x g Lπ − 2 1 2 ( ) 2 x x g Lπ − 2 1 2 ( ) 4 x x g Lπ − 2 1 2 ( ) 8 x x g Lπ −4 B．线圈自图示位置开始转过 180°的过程中，通过电阻 R 的电量为 C．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为 D．线圈在图示位置时电压表的示数为 0 10．已知地球的半径为 R，表面的重力加速度为 g，月球球心离地球球心的距离为 r1，地 球同步卫星离地球球心的距离为 r2，r1＞r2，将月球和地球同步卫星的运动都看做匀速圆 周运动，以下说法正确的是 A．月球的线速度比同步卫星的线速度小 B．地球赤道上的物体随地球自转的线速度比同步卫星的线速度大 C．月球绕地球转动的向心加速度为 D．月球表面的重力加速度为 11．如图所示，轻绳一端固定在 O 点，另一端拉着立方体小盒子在竖直平面内做顺时针 方向的圆周运动，小盒子里装了一质量为 m 的光滑小球，小 球的大小略小于盒子，A、C 两点分别为水平直径的左端和 右端；B、D 两点分别为竖直直径的下端和上端。当小盒子运动 至 D 点时，小球与小盒子的四个壁间恰好无相互作用力。已 知当地重力加速度为 g，不计空气阻力，则以下说法正确的 是 A．小球运动至 A 点时，对小盒子下壁的压力为零 B．小球运动至 C 点时，对小盒子右壁的压力为 2mg C．小球运动至 C 点时，对小盒子下壁的压力为 mg D．小球运动至 B 点时，对小盒子下壁的压力为 6mg 12．如图所示，空间存在平行纸面的匀强电场(未画出)和垂直纸面向里的匀强磁场，A、B、C 是边长为 30cm 的等边三角形的三个顶点，M 为 BC 边的中点，N 为 MC 的中点， 02nB S R r+ 2 2 2 0n B S R r πω + 2 2 1 R gr 2 2 1 R gr5 P 为 AC 边的中点。已知 A 点的电势为 2V，B 点的电势为 8V，C 点的电势为－4V，磁场 的磁感应强度大小为 8T。对于某带负电粒子(不计重力)在图 示空间中的运动，以下说法正确的是 A．若不施加其它力，速度大小合适，此带电粒子可以做 匀速圆周运动 B．若不施加其它力，此带电粒子可以自 B 向 P 做直线运动 C．若不施加其它力，此带电粒子可以以 5m／s 的速度自 N 向 P 做匀速直线运动 D．若此粒子的带电量为 10－3C，使其自 M 点运动至 P 点，该过程中电势能增加 3×10－ 3J 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分 13．(4 分)用注射器和压力表来探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置 如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定质量的气体，其压强可由左侧的压力表测得。 (1)实验时通过推拉活塞改变封闭气体的体积 V 和压强 P，可得到多组关于 V 和 P 的数据。 根据实验所测数据，若猜想在温度不变时 V 和 P 成反比，为了验证猜想是否正确可描点 画图像，若图像的纵轴为 P，则横轴应为__________。 (2)据(1)所做图像的形状若为图乙中实线所示，则造成图线形状这样弯曲的原因可能是 _____________________________(填“活塞推拉过快”或“封闭气体有泄漏”)。 14．(9 分)某研究小组要精确测量一个只有刻度、没有刻度值的电流表的内阻。 (1)首先用欧姆表测量电流表的内阻，测量时红色表笔应该接电流表的_____________(填： “正接线柱”或“负接线柱”)；用“×10”档测量时指针指示如图甲所示，则应该换 _________档再次测量。6 (2)研究小组又设计了更精确的测量方案，所用电路如图乙所示。将开关 S 闭合，调节 R1、R2 使电流表、电压表指针都在合适位置，然后在保持_____________不变的前提下， 多次 改变 R1、R2，记录 R1 和电流表偏转的格数 N，再根据记录数据作出 图像，若作 出的图像如图丙所示，则电流表的内阻等于_____________。 15．(8 分)一列振幅 A=20cm 的简谐横波沿 x 轴正方向 传播，t=0 时刻恰好传播到平衡位置为 x=6．0cm 的质 点，波形如图所示。t=2．25s 时，平衡位置为 x=6．0cm 的质点离开平衡位置的位移第一次为 y=20cm。求： (1)该简谐横波的传播速度大小； (2)自 t=0 至 t=3.25s，平衡位置为 x=8.0cm 的质点经过 的路程。 16．(9 分)如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，宽度 L=1m；导轨 的上表面光滑，且左端封闭；导轨所在平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度 B 随时 间 t 的变化关系如图乙所示；垂直导轨放置的导体棒 MN 质量 m=2kg、电阻 R=2Ω，其它 电阻不计。0 到 t0=2s 时间内使导体棒静止，此阶段导体棒距导轨左端的距离也为 L=1m； 自 t0=2s 时刻起，释放导体棒，同时对导体棒施加一水平向右的恒力 F，F=2N，导体棒达 到最大速度后，其电流与 0 到 t0=2s 时间内的电流相同。已知自 0 时刻开始至导体棒刚达 到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热 Q=4．75J。求： 1 1R N −7 (1)导体棒达到最大速度后回路中的电流； (2)自 t0=2s 时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒运动的位移。 17．(14 分)如图所示，xOy 平面内的第二、三象限存在着沿 y 轴负方向的匀强电场；第一、 四象限内有以坐标原点 O 为圆心、半径为 L 的半圆形区域，区域内存在着垂直坐标平面 向里的匀强磁场。一质量为 m、带电量为 q 的带电粒子自坐标为( )的 M 点射 出，射出时的速度大小为 v0，方向沿 x 轴正方向，经过一段时间恰好在坐标原点 O 进入 y 轴右侧的匀强磁场，再经过一段时间后又与 x 轴平行沿 x 轴 正方向离开匀强磁场，不计带电粒子重力。求： (1)此带电粒子到达坐标原点 O 时的速度大小； (2)此带电粒子自 M 点射出至离开磁场时的时间间隔； (3)要使此粒子进入磁场后，不再自圆弧边界离开磁场，可以 仅通过改变磁场的磁感应强度大小来实现，计算改变后的磁感应强度大小需满足的条件。 3, 2L L− −8 18．(16 分)如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角 θ=30°，传送带顺时针匀速转动 的速度大小 v0=2m／s，物块 A 的质量 m1=1kg，与传送带问的动摩擦因数 ；物 块 B 的质量 m2=3kg，与传送带间的动摩擦因数 。将两物块由静止开始同时在 传送带上释放，经过一段时间两物块发生碰撞，并且粘在一起，开始释放时两物块间的 距离 L=13m。已知重力加速度 g=10m／s2，A、B 始终未脱离传送带，最大静摩擦力等于 滑动摩擦力。求： (1)两物块刚释放后各自加速度的大小； (2)两物块释放后经多长时间发生碰撞； (3)两物块碰撞后 10s 内在传送带上划过的痕迹长度。 1 3 5 µ = 2 2 3 5 µ =9 高三物理试题参考答案 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1．A 2．D 3．B 4．B 5．B 6．C 7．B 8．C 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。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 O 分 9．BC 10．AC 11．AD 12．CD 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分 13．(1) (2 分) (2)封闭气体有泄漏(2 分) 14．(1)负接线柱(2 分) ×1(2 分) (2)电压表的示数(2 分) b(3 分) 15．(8 分)解：(1)由 =2．25s 得该简谐波的周期 T=3s ……………………………………………………(2 分) 由图可知，该简谐波的波长 λ=6．0cm 波速 …………………………………………………………………(2 分) (2)波自 x=6．0cm 传播到 x=8．0cm 所需的时间 ……………………………………………………………………(1 分) 自 t=0 至 t=3．25s，平衡位置为 x=8．0cm 的质点振动的时间间隔 ……………………………………………………(1 分) 经过的路程为 L=3A=60cm．………………………………………………………(2 分) 16．(9 分)解：(1)导体棒达到最大速度后，电流与 0 到 t0 时间内的电流相同，电动势也与 0 到 t0 时间内的电动势相同 …………………………………………(1 分) 导体棒达到最大速度后 F=ILB0……………………………………………………………………………(1 分) …………………………………………………………………(1 分) 由以上三式得导体棒达最大速度时回路中的电流 ………………………………………………………………………………(1 分) 1 V 3 4T 2 /v cm sT λ= = 1xt sv = =△△ 3(3.25 1) 2.25 4t s s T= − = =△ ＇ 2 0 0 0 m B L B Lvt = 0 mB LvI R = 2 2I A=10 (2)0 到 t0 时间内回路中产生的焦耳热 Q1=I2Rt0=2J………………………………………………………………………(1 分) 自 t0=2s 时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒克服安培力做的功 W 安=Q－Q1…………………………………………………………………………(1 分) 由动能定理 ………………………………………………………………(2 分) 得导体棒经过的位移 x=1．5m……………………………………………………(1 分) 17．(14 分)解：(1)粒子自 M 点到坐标原点 O 沿 x 轴方向 L=v0t1…………………………………………………………………(1 分) 沿 y 轴方向 ……………………………………………………………(1 分) 到达 O 点时 vy=at1…………………………………………………………………(1 分) 得 vy= 粒子在 O 点的速度大小 ………………………………………(2 分) (2)粒子运动轨迹如图所示 由 得在 O 点时速度与 y 轴负方向成 α=30°角…………(1 分) 由几何知识知，粒子在磁场中运动的半径也为 L…(1 分) 粒子在磁场中的运动时间 …………(1 分) 自 M 点射出至离开磁场时的时间间隔， ……………………(2 分) (3)要使此粒子进入磁场后，不再自圆弧边界离开磁场，粒子做圆周运动的半径 r＜ ……………………………(1 分) 又 …………………………(1 分) 得 …………………………………(2 分) 21 02 mFx W mv− = −安 2 1 3 1 2 2L at= 03v 2 2 0 02yv v v v= + = 0 3tan 3y v v α = = 2 0 2 6 6 L Lt v v π π= = 1 2 0 06 L Lt t t v v π= + = + 2 L 2mvqvB r = 04mvB qL ＞11 18．(16 分)解：(1)A 沿斜面向下运动时 ………………………………………………………(1 分) 得 a1=2m／s2…………………………………………………………………………(1 分) B 沿斜面向上加速过程 ………………………………………………………(1 分) 得 a2=1m／s2…………………………………………………………………………(1 分) (2)v0=a2t0…………………………………………………………………………(1 分) 得 t0=2s 因 ，故经 t0=2s 时两物块还没相撞……………………(1 分) ……………………………………………………(1 分) 解得 t=3s 或 t=－5s 舍去 t=－5s，经时间 t=3s 两物块相撞……………………………………………(2 分) (3)两物块碰撞前 A 速度大小 v1=a1t…………………………………………………………………(1 分) 得 vl=6m／s， 碰撞过程 ………………………………………………(2 分) 得 v=0 碰撞后： ……………(1 分) 得 a3=0．25m／s2 v0=a3t＇………………………………………………………………………………(1 分) 经 t＇=8s 两物块相对传送带静止 此过程相对位移大小 ………………………………………………(1 分) 解得 x=8m…………………………………………………………………………(1 分) 1 1 1 1 1sin cosm g m g m aθ µ θ− = 2 2 2 2 2cos sinm g m g m aµ θ θ− = 2 2 1 0 2 0 1 1 62 2a t a t m L+ = ＜ 2 2 1 2 0 0 0 1 1 ( )2 2L a t a t v t t= + + − 1 1 2 0 1 2( )m v m v m m v− = + 1 1 2 2 1 2 1 2 3cos cos ( ) sin ( )m g m g m m g m m aµ θ µ θ θ+ − + = + 2 0 0 32 vx v t a = −＇