江苏省盐城市2020届高三物理5月第二次模拟试卷（附答案Word版）

1 2020 届高三模拟考试试卷 物  理 2020.5 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分 120 分，考试时间 100 分 钟． 第Ⅰ卷(选择题 共 31 分) 一、 单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分．每小题只有一个选项符合题 意． 1. “新冠肺炎”席卷全球，某汽车厂决定改建生产线转产口罩，原生产线工作电压为 380 V，而口罩机工作电压为 220 V．现在需要变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为 1 900 匝，则副线圈匝数为(  )                                A. 110 B. 220 C. 1 100 D. 2 200 2. 据报道：在 2020 年底，我国探月“绕落回”三部曲的第三乐章即将奏响，如图所示 的嫦娥五号探测器将奔赴广寒宫，执行全球自 1976 年以来的首次月球取样返回任务．但在 1998 年 1 月发射的“月球勘探者”号空间探测器运用科技手段对月球进行近距离勘探，在月 球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得了一些成果．探测器在一些环形山中发现了质 量密集区，当它飞越这些区域时，通过地面的大口径射电望远镜观察， 发现探测器的轨道参数发生微小变化．此变化是(  ) A. 半径变大，速率变大 B. 半径变小，速率变大 C. 半径变大，速率变小 D. 半径变小，速率变小 3. 在如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，定值电阻为 R1，滑动变阻器为 R. 现闭合电键 S，滑动变阻器 R 的滑动触头 P 从 M 端向 N 端滑动时，则电路中连接的电压表 及电流表示数的变化情况分别是(  ) 2 A. 先变大后变小；一直变大 B. 先变小后变大；一直变小 C. 先变大后变小；先变小后变大 D. 先变小后变大；先变大后变小 4. 如图所示，宽度为 h、厚度为 d 的霍尔元件放在与它垂直的磁感应强度大小为 B＝B0sin ωt 的磁场中，当恒定电流 I 通过霍尔元件时，在它的前后两个侧面之间会产生交流电，这样 就实现了将直流输入转化为交流输出．为提高输出的交流电压，可采取的措施为(  ) A. 增大 h B. 减小 h C. 增大 d D. 减小 d 5. 在同一水平线上相距L的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇， 且相遇位置距乙球抛出点的水平距离为 L，其运动轨迹如图所示．不计空气阻力，则下列说 法正确的是(  ) A. 相遇时甲球的竖直分速度较大 B. 甲、乙两球的速度变化量相同 C. 相遇时甲球的动能比乙球的大 D. 甲、乙两球的动能变化量不相等 二、 多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分．每小题有多个选项符合题意， 全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6. 一个质点运动的 vt 图象如图甲所示，它的运动位移可用其图线与 t 轴间包围的面积来 表示．在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一个小 区间内研究的量不变，再求和．这是物理学中常用的一种方法．如图乙所示，某物理量 y 随 时间 t 变化的图象，关于此图线与坐标 t 轴所围成的面积，下列说法错误的是(  ) A. 若 y 轴表示力做功的功率，则面积表示该力在相应时间内所做的功 B. 若 y 轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速率 C. 若 y 轴表示流过用电器的电流，则面积表示在相应时间内流过该用电器的电量 D. 若 y 轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积表示该磁场在相应时间内磁感 应强度的变化量 3 7. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以电荷＋Q 为圆心的某一圆周交于 H、L 两 点，从圆心到 K 点的连线垂直于细杆．质量为 m、带电量为－q(q≪Q)的有孔小球套在杆上， 从F点由静止开始下滑．则带电小球从H点运动到L点的过程中，下列说法正确的是(  ) A. 到达 K 点的加速度是 g B. 整个过程中机械能守恒 C. 电势能的变化量不为零 D. 电场力先做正功后做负功 8. 如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条虚线之间存在匀强磁场，磁场方向与竖直纸面垂直．一个质量 为 m、边长为 L 的正方形导体框，在此平面内沿竖直方向运动，t＝0 时刻导体框的上半部分 恰好进入磁场，速度为 v0.经历一段时间后，当导体框上半部分恰好出磁场时，速度为零．此 后导体框下落，再经历一段时间到达初始位置．则导体框(  ) A. 在上升过程中的加速度一直大于 g B. 在上升过程中的时间比下落过程中的少 C. 在上升过程中安培力做的功比下落过程中的多 D. 在上升过程中电阻消耗的电能比下落过程中的大 9. 如图所示，木板甲长为 L，放在水平桌面上，可视为质点的物块乙叠放在甲左端．已 知甲、乙质量相等，甲与乙、甲与桌面间动摩擦因数相同．对乙施加水平向右的瞬时速度 v， 乙恰好未从甲上滑落；此时对甲施加水平向右的瞬时速度 v，最终甲、乙物体均静止．下列 作出的甲、 乙物体在运动过程中的动能 Ek 与位移 x 的关系图象中，正确的是(  ) 第Ⅱ卷(非选择题 共 89 分) 三、 简答题：本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分，共 42 分．请 将解答填写在相应的位置． 【必做题】 10. (8 分)小华同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如图甲所示的 一条纸带(每两个点间还有 4 个点没有画出)．打点计时器的电源频率为 50 Hz. 4 (1) 根据纸带上的数据，计算 E 点时小车的瞬时速度并填入表中． 位置 A B C D E v/(m·s－1) 0.61 0.81 1.00 1.18 (2) 小华同学根据实验数据在图乙中画出了小车的 vt 图象．请你根据 vt 图象：判断小车 做的是________．(填字母) A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 非匀变速直线运动 (3) 小红同学用以下方法绘制了小车运动的 vt 图象： 第一，先把纸带每隔 0.1 s 剪断，得到若干短纸条； 第二，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出 时间； 第三，将纸条上端中心连起来，于是得到 vt 图象． 请 回 答 这 样 做 ________( 选 填 “ 可 行 ” 或 “ 不 可 行 ”) ， 简 要 说 明 其 理 由 ________________________________________________________________________． 11. (10 分)在“测量蓄电池的电动势和内阻”实验中： (1) 小明按如图甲所示的电路图进行实验操作，调整滑动变阻器测得 5 组电流和电压的 数据，如表中所示． 电流 I/A 1.72 1.35 0.98 0.63 0.34 电压 U/V 1.88 1.92 1.93 1.97 1.99 ①请在图乙中作出蓄电池路端电压 U 随电流 I 变化的 UI 图象； 5 ②根据 UI 图象得到蓄电池电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω. (2) 实验时，小明进行了多次测量，耗费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其 实 ， 从 实 验 误 差 考 虑 ， 这 样 的 操 作 不 妥 ， 因 为 ________________________________________________________________________． (3) 小明再次实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻 器．重新连接实验电路，仍然通过 UI 图象处理实验数据，测得电动势和内阻的值． ①请在图丙虚线框中连接出相应的电路； ②简要说明得到 UI 图象中电流 I 数据的方法． 12. [选修 35](12 分) (1) 如图所示，α、β、γ 三种射线的示意图．下列说法正确的是________． A. γ射线是电磁波，它的电离作用最强 B. γ射线一般伴随着 α 或 β 射线产生，它的贯穿能力最强 C. α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱 D. β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 (2) 如图所示，一块铜板暴露在紫外线中，观测到有电子 e 从铜板下表面逸出．当在铜 板所在空间加一方向垂直于板面、大小为 E 的匀强电场时，电子能运动到距板面的最大距离 为 d，则电场对电子所做的功是________；若紫外线的频率为 ν，普朗克常量为 h，则铜板的 截止频率为________． (3) 如图所示是一则安全警示广告，描述了高空坠物对人伤害的严重性．小王同学用下 面的实例来检验广告词的科学性：用一个鸡蛋从 8 楼的窗户自由下落到地面．经测量鸡蛋质 量约 50 g，下落到地面的瞬时速度约为 20 m/s，与地面接触时间约为 0.02 s．不计空气阻力， 6 重力加速度 g＝10 m/s2.求： ①鸡蛋下落到地面时动量的大小； ②鸡蛋对地面平均作用力的大小． 【选做题】 13. 本题包括 A、B 两小题，请选定其中一小题作答．若多做，则按 A 小题评分． A. [选修 33](12 分) (1) 如图所示，是家庭生活中用壶烧水的情景．下列关于壶内分子运动和热现象的说法 正确的是________． A. 气体温度升高，所有分子的速率都增加 B. 一定量 100℃的水变成 100℃的水蒸气，其分子平均动能增加 C. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 D. 一定量气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 (2) 在如图所示的 pV 图象中，一定质量理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C、D 后再 回到 A.在 B→C 的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“减小”“不变”或“增 大”)；若 A→B 和 D→A 过程中，气体放出的热量分别为 4 J 和 20 J，B→C 和 C→D 的过程 中，气体吸收的热量分别为 20 J 和 12 J，则气体完成一次循环对外界所做的功是________J. (3) 某学校物理兴趣小组开展的一次探究活动中，某同学通过网上搜索，查阅得到相关 的信息如表中所列： 地球的半径 R 6.4×106m 地球表面的重力加速度 g 9.8 m/s2 地球表面上的大气压强 p0 1.0×105Pa 空气的平均摩尔质量 M 2.9×10－2g/mol 阿伏加德罗常数 NA 6.0×1023mol－1 7 用上述物理量符号写出计算地球周围大气层空气(球体表面积S＝4πR2，体积V＝4 3πR3)： ①质量的表达式； ②分子数的表达式． B. [选修 34](12 分) (1) 如图所示，一张常用的公交一卡通即 IC 卡，其内部有一个由电感线圈 L 和电容 C 构 成的 LC 振荡电路．当把 IC 卡接触公交车上的读卡机时， 听到“嘀”的声音，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，这一过程称之为“刷卡”．刷 卡时，IC 卡内的线圈 L 中产生感应电流，给电容 C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯 片进行数据处理和传输．下列说法正确的是________． A. IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电源 B. 仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC 卡才能有效工作 C. 当读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈 L 中不会产生感应电流 D. IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 (2) 如图所示，测定玻璃折射率的实验，在实验中发现图中的入射光线与从 E 面射出玻 璃砖的光线是________(选填“平行”或“不平行”)，射出玻璃砖的光线相对入射光线来说 产生了侧移；当入射角 θ 越大，从 E 面射出玻璃砖光线的折射角________(选填“越小”“不 变”或“越大”)． (3) 如图甲所示，O 点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与 O 点之间．现将质量 为 m 的摆球拉到 A 点释放，摆球将在竖直面内的 A、C 之间来回摆动，最大偏角为 θ.图乙表 示细线对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变化的曲线，图中 t＝0 为摆球从 A 点开始运动的时刻， 重力加速度为 g.求： ①单摆回复力的最大值； ②单摆运动周期和摆长． 8 四、 计算题：本题共 3 小题，共 47 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位． 14. (15 分)如图所示，边长为 L、电阻为 R 的单匝正方形线圈 abcd 绕对称轴 OO′在磁感 应强度为 B 的匀强磁场中匀速转动，角速度为 ω.求： (1) 穿过线圈磁通量的最大值 Φm； (2) 线圈 ab 边所受安培力的最大值 Fm； (3) 一个周期内，线圈中产生的焦耳热 Q. 15.(16 分)如图所示，是人们用打“夯”的方式把松散的地面夯实的情景．假设两人同时 通过绳子对质量为 m 的重物各施加一个力，大小均为 F，方向都与竖直方向成 α，重物离开 地面 h 后两人同时停止施力，最后重物下落把地面砸深 x.重力加速度为 g.求： (1) 停止施力前重物上升过程中加速度大小 a； (2) 以地面为零势能面，重物具有重力势能的最大值 Epm； (3) 重物砸入地面过程中，对地面的平均冲击力大小 F. 16.(16 分)如图所示，有宽为 L、长为 2L 的磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度均为 B，其方 向垂直于纸面．Ⅰ、Ⅱ之间有宽度为 d 的很小狭缝，狭缝之间有电压一定的交流电源产生的 电场．在电磁场边界 O 处粒子源能不断产生质量为 m、电量为 q 的粒子，初速度可以忽略， 重力不计．它们在狭缝中被电场若干次加速，粒子每次经过狭缝均做匀加速直线运动．当粒 子达到最大速度时，在Ⅰ或Ⅱ磁场中以 L 为半径继续做半个周期的运动，从磁场与电场交界 处的特殊装置 x1 或 x2 处射出．设交流电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相等，不考虑粒 子间的相互作用．求： 9 (1) 粒子获得的最大动能 Ek； (2) 粒子在磁场中和电场中运动的时间之比 K； (3) 粒子在磁场中运动时，相邻轨道半径之差Δr 的变化情况，并推理证明． 10 2020 届高三模拟考试试卷(盐城) 物理参考答案及评分标准 1. C 2. B 3. A 4. D 5. B 6. BD 7. AD 8. BCD 9. AC 10. (1) 1.39(2 分) (2) B(2 分) (3) 可行(2 分) 剪下的纸条长度表示 0.1 s 时间内位移的大小，可近似认为速度 v＝ Δx Δt， 即 v∝Δx，纸条长度可认为表示速度(2 分) 11. (1) ① 如图乙所示(2 分) ② 2.02(2.01～2.03)(1 分) 0.09(0.08～0.11)(1 分) (2) 电源长时间通电，内阻会发生变化(2 分) (3) ① 如图丙所示(2 分) ② 电流大小等于电压表示数与电阻箱的阻值之比．(2 分) 12. (1) B(4 分) (2) －Eed(2 分) hν－Eed h (2 分) (3) 解：① p＝mv＝0.05×20 kg·m/s＝1 kg·m/s(2 分) ②设竖直向上为正方向，根据动量定理有(F－mg)·Δt＝0－m(－v) 解得 F＝mv Δt＋mg＝50.5 N(2 分) 13. A(1) C(4 分) (2) 不变(2 分) 8(2 分) (3) 解：① 根据 mg＝p0·4πR2 得出 m＝4p0πR2 g (2 分) ② n＝m MNA＝4p0πNAR2 M g (2 分) B(1) B(4 分) (2) 不平行(2 分) 越大(2 分) (3) 解：① 摆球重力沿切线方向的分力提供回复力，最大值为 mgsin θ(2 分) ②由图象可以看出单摆的周期 T＝2t1，根据 T＝2π l g得出摆长 l＝ gT2 4π2＝ gt π2(2 分) 14. (15 分)解：(1) 当线圈与磁场垂直时，磁通量最大． 最大值为Φm＝BL2(3 分) (2) 线圈转动过程中电动势最大值为 Em＝BL2ω(2 分) 电流的最大值为 Im＝Em R ＝BL2ω R (2 分) 安培力的最大值为 Fm＝BImL＝B2L3ω R (2 分) 11 (3) 电流的有效值为 I 有效＝ Im 2＝ 2BL2ω 2R (3 分) 线圈中产生的焦耳热为 Q＝I 2有效RT＝ πωB2L4 R (3 分) 15. (16 分)解：(1) 两根绳子对重物的合力 F1＝2Fcos α(2 分) 根据牛顿第二定律有 F 合＝F1－mg＝ma(2 分) a＝2Fcos α m －g(1 分) (2) 从地面处到开始上升 h 高过程中，合力做的功 W 合＝2Fcos α·h－mgh(2 分) W 合＝ΔEk(1 分) 停止用力后重物继续上升 h′，由机械能守恒定律得 2Fcos α·h－mgh＝mgh′(2 分) Epm＝2Fhcos α(1 分) (3) 从地面处开始运动至最终静止，根据动能定理有 W 合＝ΔEk(1 分) 2Fhcos α＋mgx－Fx＝0(2 分) F＝2Fhcos α＋mgx x (2 分) 16. (16 分)解：(1) 粒子匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有 qvB＝mv2 L (1 分) v＝BqL m (1 分) Ek＝1 2mv2＝B2q2L2 2m (2 分) (2) 设交流电源电压为 U，粒子经过狭缝 n 次达到动能 Ek，有 Ek＝nUq(1 分) n＝B2L2q 2m U (1 分) 粒子在磁场中匀速圆周运动的周期 T＝2πm qB 在磁场中的时间为 t 磁＝n·T 2＝ πBL2 2U (1 分) 粒子在狭缝间运动全过程可累加为初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 a＝Uq dm nd＝1 2at 2电(1 分) t 电＝BLd U (1 分) K＝t 磁 t电＝ πL 2d (1 分) (3) 设粒子经过狭缝 n 次后速度为 vn，有 nUq＝1 2mv2n(1 分) 在磁场中半径为 rn＝mvn Bq ＝1 B 2nmU q (2 分) 在磁场一侧相邻轨道半径之差 Δr＝rn－rn－2＝1 B 2mU q ( n－ n－2)＝1 B 2mU q · 2 n＋ n－2(2 分) 12 可以看出 n 越大，Δr 越小．(1 分)