2020届黑龙江省高三（下）第二次模拟考试理综物理试题（解析版）

2020 年哈三中高三学年第二次模拟考试理科综合试卷 物理部分 一、选择题:本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~4 题只 有一项符合题目要求，第 5~8 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。 1.下列说法正确的是（　　） A. 轻核聚变反应方程 中，X 表示正电子 B. 是铀核裂变的一种反应方程 C. 放射性元素与不同的元素形成化合物，其半衰期不同 D. 比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A．轻核聚变反应方程 中，X 的质量数为 电荷数 可知 X 表示中子，故 A 错误； B．铀核裂变的一种核反应方程 ，故 B 错误； C．放射性元素的半衰期由原子核自身内部因素决定，与物质处于单质还是化合物无关，故 C 错误； D．比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故 D 正确。 故选 D。 2.2020 年 3 月 9 日 19 时 55 分，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第 54 颗导航卫星，该卫星被科 研人员称为“吉星”，是北斗三号卫星导航系统第二颗地球同步轨道卫星，下列对于“吉星”的说法正确的是 （　　） A. “吉星”运行过 程中周期保持不变 B. “吉星” 运行过程中线速度保持不变 C. “吉星”运行过程中向心加速度保持不变 D. “吉星”可能静止在地球上空的任意位置 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，“吉星”为地球同步卫星，则运行过程时的周期与地球自转周期相向，即保持不变， 故 A 正确； 2 3 4 1 1 2H+ H He+X→ 235 141 92 1 92 56 36 0U Ba+ Kr+2 n→ 2 3 4 1 1 2H+ H He+X→ 2 3 4 1m = + − = 1 1 2 0z = + − = 235 1 141 92 1 92 0 56 36 0U+ n Ba+ Kr+3 n→B．“吉星”做圆周运动，则线速度方向时刻变化，所以线速度变化，故 B 错误； C．“吉星”运行过程中向心加速度大小不变，方向时刻改变，故 C 错误； D．“吉星”为地球同步卫星，只能静止在与地球赤道平面共面的位置，故 D 错误。 故选 A。 3.如图所示，匀强电场中 A、B、C 三点间距离均为 L，构成一个等边三角形，等边三角形所在平面与匀强 电场方向平行，若在 A 处放一正电荷+q，在 B 处放一负电荷－q，则 C 点场强为 0，现将 A、B 处的电荷互 换位置，匀强电场保持不变，则 C 点场强大小为(设正负电荷不影响匀强电场的分布)（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】若在 A 处放一正电荷+q，在 B 处放一负电荷－q，正负电荷分别在 C 点产生的电场强度大小相等， 方向如图 1，由电场叠加后合场强大小与匀强电场强度大小相等，匀强电场方向如图 1 中红色所示，由几何 关系可知 则匀强电场大小为 将 A、B 处的电荷互换位置，如图 2 所示，由几何关系可知，此时 A、B 处的电荷在 C 处产生的场强的合场 强与匀强电场方向相同，大小相等，则此时 C 点的场强为 故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 2 3 3 kq L 2 kq L 2 3kq L 2 2kq L 1 2 2 kqE E L = = 2 qE k L = 2 2 C kqE L =4.初始时静止在粗糙水平面上的某物体，其加速度 a 与水平拉力 F 关系图象如图所示，下列关系图象与该图 象类似的是（　　） A. 受恒力作用由静止开始运动 物体位移与时间的关系 B. 弹簧在弹性限度内的弹力与形变量的关系 C. 某金属发生光电效应时逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系 D. 直流电路中路端电压与电流的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 可知，受恒力作用由静止开始运动的物体位移与时间的关系图像应是抛物线的一 部分，故 A 错误； B．由 可知，弹簧在弹性限度内的弹力与形变量的关系图像应是过原点的倾斜的直线，故 B 错误； C．由 可知，某金属发生光电效应时逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像是不 过原点且与纵轴的截距为负值的倾斜的直线，故 C 正确； D．由 可知，直流电路中路端电压与电流的关系图像应是过原点的倾斜的直线，故 D 错误。 故选 C。 5.一质量为 m 物体在竖直向上的恒力 F 作用下以大小为 g 的加速度竖直向上加速运动，且物体在运动中 所受空气阻力的大小恒为重力的 ，则在物体向上运动位移为 h 的过程中，下列说法正确的是（　　） 的 的 21 2x at= F kx= km 0E h Wν= − U RI= 1 3 1 6A. 力 F 做功 mgh B. 物体的重力势能增加 mgh C. 物体的动能增加 mgh D. 物体的机械能减少 mgh 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由牛顿第二定律得 解得 则力 F 做的功为 故 A 错误； B．物体的重力势能增加 故 B 正确； C．由动能定理可知，物体动能的增加量为 故 C 正确； D．由功能关系可知，除重力或系统内弹力外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化量，则 即机械能增加 ，故 D 错误。 故选 BC。 6.如图所示，两个小球 A、B 大小相等，质量分布均匀。分别为 m1、m2，m1 1 0 1 2( )m v m m v= + 1 0 1 2 m vv m m = + 2 2 1 0 1 2 p 1 1 ( ) +2 2m v m m v E= + 21 2 p 0 1 22( ) m mE vm m = + 1 2p p= 1 2L LF 乙 C. F 甲(2)此欧姆表刻度盘上的中值电阻应为_________Ω。 (3)该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小，内阻增大，为了臧少电池老化造成的误差，可以用一电压 表对原电阻刻度值进行修正。先欧姆表的两表笔短接，调节 R0 使电流表的指针满偏。再将电压表接在两表 笔之间，此时电压表的示数为 0.98V，欧姆表的示数 1000Ω，则欧姆表刻度盘上，电阻刻度值 500Ω 处应该 修改为_______Ω 【答案】 (1). BC (2). 500 (3). 490 【解析】 【详解】(1)[1]AB．因为函数图线是曲线，则电流随电阻并不是均匀变化，所以欧姆表表盘上的刻度线不是 均匀的，故 A 错误，B 正确； CD．当测量电阻为 时，此时指针指在表盘中央位置，当 Rx 的阻值为图 2 中的 R2 时，且 此时电 流比测电阻为 时的更小，则指针位于表盘中央位置的左侧，故 C 正确，D 错误。 故 BC； (2)[2]欧姆表刻度盘上的中值电阻应为 (3)[3]设电压表内阻为 Rv，则测量时的电流值 解得 又 解得 11.如图，金属板 M、N 板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为 U0，厚度不计的金属板 E、F 水平平 行放置，板间距为 d，A、C 为金属板 E、F 的右边界。其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场。现 有-质量为 m、电荷量为 q 的正电粒子，从极板 M 的中央小孔 S1 处由静止释放，穿过小孔 S2 后沿 EF 板间 中轴线进入偏转电场，恰好从金属板 C 处离开偏转电场，离开电场时速度方向与水平方向夹角为 θ= ， 1R 2 1R R> 1R 3 1.5 5003 10g ER r I −= = = Ω = Ω× V 1.5 0.98 500 1000I R = =+ V 980ΩR = V 1.5 500 1000 gI R R R =+ + =490ΩR 37°已知 sin =0.6，cos =0.8，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，求： (1)粒子到达小孔 S，时的速度 v0； (2)平行金属板 E、F 的长度 L； (3)要使粒子进入磁场区域后不能再次通过 A、C 区域进入偏转电场，磁场磁感应强度的最小值。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】 【详解】(1)粒子在加速电场中，根据动能定理得 粒子到达小孔 S2 时的速度 (2)粒子离开偏转电场时，速度偏转角 ，竖直方向速度 在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有 金属板 E、F 的长 (3)要使粒子进入磁场区域后不能再次通过 A、C 区域进入偏转电场，临界情况如图 37° 37° 0 0 2qUv m = 4 3L d= 02 2qmUB qd = 2 0 0 1 2qU mv= 0 0 2qUv m = =37θ ° 0 tan yv v θ = 0L v t= 0 2 2 yvd t += 4 3L d=由几何关系得 解得 粒子进入磁场时速度 在磁场中，则有 所加磁场的磁感应强度最小值为 12.如图所示，倾角为 = 的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直于斜面的弹性挡板，任何物体 与挡板相撞后都以原速率返回。斜面上放置一质量为 m2=lkg 的木板 B，足够长的木板 B 上端叠放一质量为 m1=lkg 且可视为质点的滑块 A，木板与滑块之间的动摩擦因数 ，木板 B 下端距挡板 d=lm， g=10m/s2. (1)若斜面光滑，且将 AB 由静止释放，求木板 B 与挡板第一次碰前的速度 v 的大小； (2)若斜面光滑，且将 AB 由静止释放，求木板 B 与挡板第一次碰后沿斜面上滑的最大距离 L； (3)若木板 B 与斜面之间动摩擦因数 ，当木板 B 下端距挡板为 d=1m 时，AB 以 v0=5m/s 的初速度沿 斜面向下运动，求此后过程中木板沿斜面运动的总路程 s。 cos 2 d R θ = 5 8 dR = 0 cos vv θ= 2mvqvB R = 02 2qmUB qd = θ 30° 1 3= 2 µ 2 3= 3 µ【答案】（1） m/s；（1）L=0.4m；（3） 【解析】 【详解】(1)系统机械能守恒 解得 m/s (2)对 B 由动能定理可得 解得 L=0.4m (3)整体下滑时 解得 a1=0 整体匀速下滑 d=1m，木板与挡板碰后原速率返回，AB 之间发生相对滑动，对 A 解得 即 a2=2.5m/s2 方向沿斜面向上，对 B 解得 10v = 31m13s = 2 1 2 1 2 1( ) sin (m )2m m gd m vθ+ = + 10v = 2 1 2 2 1( cos sin ) 0 2m g m g L m vµ θ θ− + = − 1 2 2 1 2 1 2 1( ) sin ( )gcos (m )am m g m m mθ µ θ+ − + = + 1 1 1 1 2gcos gsinm m m aµ θ θ− = 2 4 ga = 2 1 1 2 1 2 2 3sin cos ( ) cosm g m g m m g m aθ µ θ µ θ+ + + =即 a3=22.5m/s2 方向沿斜面向下,假设 B 速度减为 0 沿斜面向上位移为 s1，由运动学公式 解得 假设 B 速度减为 0 时间 t1，由运动学公式 ，假设此时 A 速度 v1，由运动学公式 ， 解得 此后对 B 解得 a4=2.5m/s2 方向沿斜面向下，此后 A 继续减速，B 加速，共速时间为 t2，共同速度为 v2，由运动学公式对 A 由运动学公式对 B 解得 此后 AB 匀速下滑再次撞击挡板，第二次撞击挡板沿斜面向上位移为 s2，由运动学公式 ，解 得 以此类推，木板每次与挡板碰后的速度都为上一次的 ，木板每次沿斜面向上的位移都为上一次的 ，由 此可知，整个过程中木板运动的总路程 3 9 4 ga = 2 0 3 10 2v a s− = − 2 0 1 2= 9 vs g 0 3 10 v a t= − 1 0 2 1v v a t= − 1 0 8 9v v= 2 1 1 2 1 2 2 4sin cos ( ) cosm g m g m m g m aθ µ θ µ θ+ + + = 4 4 ga = 2 1 2 2tv v a−= 2 4 2v a t= 2 0 4 9v v= 2 2 3 20 2v a s− = − 2 1 16 81s s= 4 9 16 81解得 【选修—3-3】 13.已知铜的摩尔质量为 M(kg/mol)，铜的密度为 (kg/m3), 阿伏加德罗常数为 NA (mol-1)。下列判断正确的 是（　　） A. 1kg 铜所含的原子数为 NA B. 1m3 铜所含的原子数为 C. 1 个铜原子的质量为 (kg) D. 1 个铜原子的体积为 (m3) E. 铜原子的直径为 (m) 【答案】CDE 【解析】 【详解】A．1kg 铜所含的原子数 故 A 错误； B．1m3 铜所含的原子数为 故 B 错误； C．1 个铜原子的质量 故 C 正确； DE．1 个铜原子的体积为 12 161 81 ss d= + − 31m13s = ρ AMN ρ A M N A M Nρ 3 6 A M Nπρ 1 AN NM = ⋅ A A VN nN NM ρ= = ⋅ (kg) A Mm N = 3(m ) A MV Nρ=体积为 联立解得 故 DE 正确。 故选 CDE。 14.一个高空试验火箭在地面上静止时，其仪毙舱内气体的压强为 P0=1atm．温度 T0=300K。当火箭以 a=5m/s2 的加速度竖直上升，仪器舱内的水银气压计的读数为 0.8p0。已知仪器舱是密封的，不考虑气压计的热胀冷 缩，求此时舱内的温度是多少? (g=10m/s2) 【答案】T=360K 【解析】 【详解】火箭静止时水银柱的长度为 h，舱内气体压强为 p0=ρgh，火箭加速时水银柱长度为 0.8h，质量为 m= (0.8h)S 舱内气体压强为 p，以气压计内长为 0.8h 水银柱为研究对象:由牛顿第二定律得 pS－mg=ma 得 以舱内封闭气体为研究对象，由查理定律得 则 此时舱内 温度是的 34= π ( )3 2 dV ⋅ 3 6 (m)π A M Nd ρ= ρ × ( )m a gp S += 0 0 p p T T = 0 0 0 ( ) 0.8 (10 5) 0.8 300K10 p g a hT T Tp gh ρ ρ + × + ×= = = ×T=360K 【选修—3-4】 15.下列关于光的认识，正确的是（　　） A. 海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小 B. 全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光 相干性 C. 验钞机是利用紫外线的特性工作的 D. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是 γ 射线 E. 光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是橫波 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．海市蜃楼产生 原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，导致光线发生全反 射所致，故 A 正确； B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，体现光的干涉原理，故 B 正确； C．钞票上某些位置的荧光物质在紫外线照射下发光，故验钞机是利用紫外线的荧光效应，故 C 正确； D．由于波长越长，越容易发生明显衍射，电磁波中最容易表现衍射现象的是无线电波，而对于干涉，即要 频率相同，才能发生，故 D 错误； E．光的干涉和衍射能说明光具有波动性，不能说明光是一种横波；光的偏振现象才说明了光是一种横波， 故 E 错误。 故选 ABC。 16.已知在 t1 时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻 t2 该波的波形如图中虚线所示．t2-t1 = 0.02s．求： ⑴该波可能的传播速度． ⑵若已知 T< t2-t1