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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. 用电阻丝绕制标准电阻时,常在圆柱陶瓷上用如图所示的双线绕制方法绕制,其主要
目的是( )
A. 制作无自感电阻 B. 增加电阻的阻值
C. 减少电阻的电容 D. 提高电阻的精度
2. 2019 年 9 月 13 日,美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域.我军组
织有关海空兵力,依法依规对美舰进行了识别查证,予以警告,成功将其驱离.如图所示是
美国导
弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图象,则下列说法正确
的是 ( )
A. 美舰在 0~66 s 内的平均速度大小等于 7.5 m/s
B. 美舰在 66 s 末开始调头逃离
C. 美舰在 66~96 s 内运动了 225 m
D. 美舰在 96~116 s 内做匀减速直线运动
3. 某种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,当有人站上去后会先慢慢加速.如图所示,有
一顾客乘这种扶梯下楼.在电梯加速向下运行的过程中,她所受力的示意图是( )
4. 如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点正上方 h 高处,有一带正电的点电荷
Q,一表面绝缘、带正电的小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度 v0 在金属板上自左端
向右端运动,则( )
2
A. 小球先做减速后做加速运动
B. 运动过程中小球的电势能先减小后增大
C. 金属板上的感应电荷对点电荷 Q 的作用力 F=KQ2
4h2
D. 金属板上的感应电荷对点电荷 Q 的作用力 F=KQ2
h2
5. 如图所示,光滑竖直杆固定,杆上套一质量为 m 的环,环与轻弹簧一端相连,弹簧
的另一端固定在 O 点,O 点与 B 点在同一水平线上,BC>AB,AC=h,环从 A 处由静止释
放运动到 B 点时弹簧仍处于伸长状态,整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速
度为 g,环从 A 处开始运动时的加速度大小为 2g,则在环向下运动的过程中( )
A. 环在 B 处的加速度大小为 0 B. 环在 C 处的速度大小为 2gh
C. 环从 B 到 C 一直做加速运动 D. 环的速度最大的位置在 B、C 两点之间
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. 据人民日报报道,“人造月亮”构想有望在 2022 年初步实现.届时首颗“人造月亮”
将完成从发射、展开到照明的整体系统演示验证并发射.“人造月亮”将部署在距离地球 500
km 以内的低轨道上,可为城市提供夜间照明.假设“人造月亮”绕地球做圆周运动,则“人
造月亮”在轨道上运动时( )
A. “人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度
B. “人造月亮”的向心力大于月球受到的向心力
C. “人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期
D. “人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度
7. 如图所示电路,R1 是定值电阻,R2 是滑动变阻器,L 是小灯泡,C 是电容器,电源内
阻为 r.开关 S 闭合后,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中 ( )
A. 小灯泡变亮
3
B. 电压表示数变小
C. 电容器所带电荷量增大
D. 电源的输出功率一定先变大后变小
8. 如图 1 所示,发电机线圈在匀强磁场中匀速转动,以图示位置为计时起点,产生如图
2 所示的正弦交流电,并将它接在理想变压器的原线圈上,变压器原副线圈的匝数比 n1∶n2=
11∶1;图 1 中发电机线圈的电阻不计,L 是自感系数较大、直流电阻为 R 的线圈,灯泡正
常发光,
电压表和电流表可视为理想电表.则下列说法正确的是( )
A. t=0.005 s 时,穿过发电机线圈的磁通量最大
B. 理想交流电压表的示数为 20 V
C. 若将变阻器的滑片 P 向上滑动,灯泡将变暗
D. 若将变阻器的滑片 P 向下滑动,电流表读数将减小
9. 如图所示,有一符合方程 y=x2+4 的曲面(y 轴正方向为竖直向上),在点 P(0,40 m)
将一质量为 1 kg 的小球以 2 m/s 的速度水平抛出,小球第一次打在曲面上的 M 点,不计空气
阻力,取 g=10 m/s2,则( )
A. M 点坐标为(5 m,29 m)
B. 小球打在 M 点时重力的瞬时功率为 200 W
C. 小球打在 M 点时的动能为 404 J
D. P 点与 M 点间距离为 4 26 m
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. (10 分)(1) 图中游标卡尺的读数为________mm,螺旋测微器的读数为________mm.
(2) 为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动,某同学设计了如图甲所示的实验,由静
止释放小车,小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动.打点计时器打下的纸带
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如图乙所示,计时点 0 为打下的第一个点,两点之间的时间间隔为 T,该同学在测出计时点
2、3、4 到计时点 0 的距离 x1、x2、x3 后,将纸带由图示位置剪断,将每段纸带的下端对齐,
依次并排粘贴在直角坐标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示.对该实
验结果的研究可知:
①处理数据时,如图丙所示的纵轴取速度参量,横轴取时间参量,计数点 2、3 的速度分
别为 v2、v3,则图中 vA 表示________.
A. v3 B. v2+v3
2 C. x2-x1
T D. x3-x1
2T
②在有橡皮条弹力作用时,小车做加速度________的直线运动.
A. 不断减小 B. 不断增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
③ 图 中 vB 对 应 的 实 际 时 刻 ________( 选 填 “ 大 于 1.5T”“ 等 于 1.5T” 或 “ 小 于
1.5T”).
11. (8 分)(1) 为了研究滑动变阻器对实验的影响,某同学利用如图甲所示的电路,分别
用最大阻值是 5 Ω、50 Ω、2 000 Ω的三种滑动变阻器做限流电阻.当滑动变阻器的滑片由
一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别做出电压表读数 U 随滑片移动距离 x 的关
系曲线 a、b、c,如图乙所示.如果待测电阻两端电压需要有较大的调节范围,同时操作还
要尽量方便,应选择图中的________(选填“a”“b”或“c”)所对应的滑动变阻器.
(2) 某同学设计了如图丙所示的电路来测量电源电动势 E 和内阻 r 及电阻 R1 的阻值.
实验器材有:待测电源,待测电阻 R1,电压表 V(量程 0~3 V,内阻很大),电阻箱 R(0~
99.99 Ω),单刀单掷开关 S1,单刀双掷开关 S2,导线若干.
①先测电阻 R1 的阻值.将该同学的操作补充完整:
A. 闭合 S1,将 S2 切换到 a,调节电阻箱,读出其示数 R0 和对应的电压表示数 U1;
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B. 保持电阻箱示数不变,____________,读出电压表的示数 U2;
C. 电阻 R1 的表达式为 R1=________.
②该同学已经测得电阻 R1=2.8 Ω,继续测电源电动势 E 和内阻 r,其做法是:闭合 S1,
将 S2 切换到 a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U,由测得的
数据,绘出了如图丁所示的1
U
1
R图线,则电源电动势 E=________V,内阻 r=________Ω.
12. [选修 35] (12 分)
(1) 如图所示甲是光电效应的实验装置图,如图乙所示是通过改变电源极性得到的光电
流与加在阴极 K 和阳极 A 上的电压的关系图象,下列说法正确的是________.
A. 由图甲可知,闭合开关,电子飞到阳极 A 的动能比其逸出阴极 K 表面时的动能小
B. 由图甲可知,闭合开关,向右移动滑动变阻器,当电压表示数增大到某一值后,电流
表的读数将不再增大
C. 由图乙可知,③光子的频率小于光线①光子的频率
D. 由图乙可知,①②是同种颜色的光,①的光强比②的大
(2) 按照玻尔理论,氢原子处于高能级时,电子绕核运动的动能________(选填“较大”
或“较小”),若电子质量为 m,动能为 Ek,其对应的德布罗意波长为________(普朗克常量
为 h).
(3) 一静止的氡核 22286 Rn 衰变为钋核 21884 Po 和α粒子,其中 22284 Rn、21884 Po、α 粒子的质量分
别为 m1、m2、m3,设释放的核能全部转化钋核和α粒子的动能.
①写出衰变方程式;
②求α粒子的动能.
【选做题】
13. 本题包括 A、B 两小题,请选定其中一小题.若多做,则按 A 小题评分.
A. [选修 33](12 分)
(1) 下列说法正确的是________.
A. 温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大
B. 气体压强越大,气体分子的平均动能就越大
C. 在绝热过程中,外界对一定质量的理想气体做功,气体的内能必然增加
D. 降低温度可以使未饱和汽变成饱和汽
(2) 水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量 M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为 NA
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=6.02×1023 mol-1,一滴露水的体积大约是 9.0×10-8 cm3,它含有________个水分子,如
果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进 9.0×107 个水分子时,喝进水的质量是________kg.(保
留两位有效数字)
(3) 一定质量的理想气体,其内能跟热力学温度成正比.在初始状态 A 时,体积为 V0,
压强为 p0,温度为 T0,此时其内能为 U0.该理想气体从状态 A 经由一系列变化,最终返回到
原来状态 A,其变化过程的 VT 图象如图所示,其中 CA 延长线过坐标原点,B、A 点在同一
竖直线上.求:
①该理想气体在状态 B 时的压强;
②该理想气体从状态 B 经由状态 C 回到状态 A 的过程中,气体向外界放出的热量.
B. [选修 34](12 分)
(1) 下述说法正确的是________.
A. 将单摆从地球表面移到距地面高度等于地球半径 R 处的宇宙飞船中,摆动周期变为
地球表面周期的 2 倍
B. 伦琴射线实际上是波长比可见光更短的电磁波
C. 全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
D. 狭义相对论认为,在一切参考系中,物理规律都相同
(2) 如图所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图,已知波的传播
速度 v=2 m/s.试回答下列问题:
① 写 出 x = 0.5 m 处 的 质 点 做 简 谐 运 动 的 表 达 式 :
________________________________________________________________________cm;
② x=0.5 m 处的质点在 0~4.5 s 内通过的路程为________cm.
(3) 如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜 ABC,∠A=30°.它对红光的折射率为
n1,对紫光的折射率为 n2,红光在棱镜中传播速度为 v,在跟 AC 边相距 d 处有一与 AC 平行
的光屏.现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直 AB 边射入棱镜.
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①紫光在棱镜中的传播速度为多少?
②若两种光都能从 AC 面射出,求在光屏 MN 上两光点间的距离.
四、 计算题:本题共 3 小题,共计 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,一个长为 2L、宽为 L 粗细均匀的矩形线框,质量为 m、电阻为 R,
放在光滑绝缘的水平面上.一个边长为 2L 的正方形区域内,存在竖直向下的匀强磁场,其
左边界在线框两长边的中点 MN 上.
(1) 在 t=0 时刻,若磁场的磁感应强度从零开始均匀增加,变化率
ΔB
Δt=k,线框在水平
外力作用下保持静止,求在某时刻 t 时加在线框上的水平外力大小和方向;
(2) 若正方形区域内磁场的磁感应强度恒为 B,磁场从图示位置开始以速度 v 匀速向左
运动,并控制线框保持静止,求到线框刚好完全处在磁场中的过程中产生的热量 Q;
(3) 若(2)问中,线框同时从静止释放,求当通过线框的电量为 q 时线框速度大小的表达
式.
15. (16 分)如图所示,横截面为等腰三角形的光滑斜面,倾角 θ=30°,斜面足够长,
物块 B 和 C 用劲度系数为 k 的轻弹簧连接,它们的质量均为 2m,D 为一固定挡板,B 与质
量为 6m 的 A 通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮相连接.现固定 A,此时绳子伸直无弹力
且与斜面平行,系统处于静止状态,然后由静止释放 A,则
(1) 物块 C 从静止到即将离开 D 的过程中,重力对 B 做的功为多少?
(2) 物块 C 即将离开 D 时,A 的加速度为多少?
(3) 物块 C 即将离开 D 时,A 的速度为多少?
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16. (16 分)如图所示,ab 为一长度为 l=1 m 的粒子放射源,能同时均匀发射粒子,距 ab
为 h=1 m 的虚线 ef 的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场.若以 a 点为坐标原点、以 ab 为 x
轴、以 ad 为 y 轴建立平面直角坐标系,则图中曲线 ac 的轨迹方程为 y=x2,在曲线 ac 与放
射源 ab 之间的区域Ⅰ内存在竖直向上的匀强电场,电场强度的大小为 E1=2.0×102 N/C,
ad⊥ef,在 ad 左侧 l=1 m 处有一长度也为 h=1 m 的荧光屏 MN,在 ad 与 MN 之间的区域Ⅱ
内存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为 E2=2.0×102 N/C.某时刻放射源由静止释放大
量带正电的粒子,粒子的比荷 q
m=1.6×105 C/kg,不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互
作用.
(1) 从距 a 点 0.25 m 处释放的粒子到达虚线 ef 的速度 v1 为多大?
(2) 如果所有的粒子均从同一位置离开匀强磁场,则该磁场的磁感应强度 B 为多大?
(3) 在满足第(2)问的条件下,打到荧光屏上的粒子占粒子总数的百分比及粒子发射后打
到荧光屏上的最短时间.
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2020 届高三模拟考试试卷(泰州)
物理参考答案及评分标准
1. A 2. C 3. D 4. C 5. D 6. CD 7. AB 8. ACD 9. BD
10. (1) 50.15(2 分) 4.700(4.698~4.702)(2 分)
(2) ①C(2 分) ②C(2 分) ③ 小于 1.5T(2 分)
11. (1) b(1 分)
(2) ①S2 切换到 b(1 分) U2-U1
U1 R0(2 分) ② 2.0 或 2(2 分) 1.2(2 分)
12. (1) BD(3 分,漏选得 1 分)
(2) 较小(2 分) h
2mEk(2 分)
(3) 解:①22286 Rn→21884 Po+42He(2 分)
②释放的核能ΔE=Δmc2=(m1-m2-m3)c2(1 分)
ΔE=Ekα+EkPo
衰变中动量守恒 Pα+PPo=0(1 分)
解得 Ekα=218
222(m1-m2-m3)c2 或 Ekα=109
111(m1-m2-m3)c2(1 分)
13. A. (1) CD(3 分,漏选得 1 分)
(2) 3.0×1015(2 分) 2.7×10-18(2 分)
(3) 解:① A→B 等温变化根据玻意耳定律 p0V0=pB·3V0 得 pB=p0
3 (2 分)
② B→C 等容过程:WBC=0
C→A 等压过程:WCA=p0×(3V0-V0)=2p0V0
即 B→C→A 过程,外界对气体做功 W=WBC+WCA=2p0V0(1 分)
TB=TA,内能 UA=UB=U0
B→C→A 过程:根据热力学第一定律,ΔU= W+Q (1 分)
Q=- W=-2p0V0
即向外界放出热量为 2p0V0(1 分)
B. (1) BC(3 分)(3 分,漏选得 1 分)
(2) ① y=5cos 2πt(2 分) ② 90 (2 分)
(3) 解:①n1v
n2 (2 分)
②
sin r1
sin 30°=n1(1 分)
sin r2
sin 30°=n2(1 分)
x=d(tan r2-tan r1)=d( n2
4-n
- n1
4-n)(1 分)
14. (15 分)解:(1) 区域磁场均匀增强,线框中电动势 E=
ΔΦ
Δt =
ΔB
ΔtS=kL2(1 分)
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电流 I=E
R(1 分)
B=
ΔB
Δt·t=kt(1 分)
经过时间 t 时加在线框上的外力 F=F 安=BIL=k2L3t
R (1 分)
方向水平向右(1 分)
(2) 区域磁场从线框上 MN 位置以速度 v 匀速向左运动时
电动势 E= BLv(2 分)
电流 I=E
R
经历时间 t=L
v(1 分)
线框中产生的热量 Q=I2Rt=B2L3v
R (2 分)
(3) BIL=ma(2 分)
得 BqL=mv 解得 v=BqL
m (3 分)
(其它合理解法求得正确答案参照给分)
15. (16 分)解:(1) 开始系统静止时,对于物块 B 有 2mgsin 30°= kx1(1 分)
则弹簧压缩量为 x1=mg
k
C 刚离开 D 时,对于物块 C 有 2mgsin 30°=kx2(1 分)
则弹簧伸长量为 x2=mg
k
故 A、B 的位移大小均为 x=x1+x2=2mg
k (1 分)
物块 C 从静止到刚离开 D 的过程中,重力对 B 做功
W=-2mgx·sin 30°=-2m2g2
k (2 分)
(2) C 刚离开 D 时,设绳中张力大小为 T,对 A、B 分别由牛顿第二定律有
6mgsin 30°-T=6ma (2 分)
T-(kx2+2mgsin 30°)=2ma(2 分)
即 6mg·sin 30°-(kx2+ 2mg·sin 30°)= 8ma
解得 A 的加速度 a=g
8(2 分)
(3) 物块 C 从静止到刚离开 D 过程中,初末态弹簧的弹性势能相等(1 分)
对系统由功能关系得 6mgx·sin 30°-2mgx·sin 30°= 1
2×8mv2(2 分)
解得 v=g m
k(2 分)
16. (16 分)解:(1) 由动能定理可得 E1qy=1
2mv2
y=x2
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联立解得 v= 2E1q
m x(2 分)
从距 a 点 0.25 m 处释放,即 x1=0.25 m,代入数据解得 v1=2.0×103 m/s(3 分)
(2) 所有带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设轨迹半径为 r
由牛顿第二定律可得 qvB=mv2
r
解得 r=mv
qB=1
B
2mE1
q x(2 分)
分析可知,当磁感应强度 B 一定时,轨迹半径 r 与 x 成正比,当 x 趋近于零时,粒子做
圆周运动的轨迹半径趋近于零,即所有粒子经磁场偏转后都从 d 点射出磁场,且有 2r=x,
联立并代入数据解得 B=0.1 T(2 分)
(3) 粒子从 d 点沿竖直向下的方向进入区域Ⅱ的电场中后,所有粒子均在电场力作用下
做类平抛运动
对于打到 N 点的粒子,设其射入电场时的速度为 v2
则 a=E2q
m =3.2×107 m/s2
t4= 2l
a =1
4×10-3 s=2.5×10-4 s
v2=h
t4=4×103 m/s(1 分)
该粒子为从 ab 的中点释放的粒子 (1 分)
故打到荧光屏上的粒子占粒子总数的 50%(1 分)
该粒子在区域Ⅰ的电场中运动的时间为 t1,则有 v2=E1q
m t1
t1=1
8×10-3 s (1 分)
无场区的时间 t2= 3
16×10-3 s(1 分)
在磁场中运动的时间为 t3,在匀强磁场中转过的圆心角 θ=π,则有
t3=T
2=
πm
qB =
π
16×10-3 s(1 分)
在电场 E2 中的时间 t4=1
4×10-3 s
故该粒子所经历的总时间 t=t1+t2+t3+t4
代入数据得 t=9+π
16 ×10-3 s(“7.59×10-4 s”或“7.6×10-4 s”)(1 分)
(其它合理解法求得正确答案参照给分)