江苏省南京市2020届高三年级第三次模拟考试物理.docx

南京市 2020 届高三年级第三次模拟考试物理 ‎2020.06 ‎ 本试卷分为选择题和非选择题两部分，共 120 分，考试用时 100 分钟. 注意事项： ‎ 答题前考生务必将学校、姓名、班级、学号写在答题卡的密封线内，选择题答案按要求填涂在答题卡上，非选择题的答案写在答题卡上对应题目的规定区域内，答案写在试卷上无效， 考试结束后请交回答题卡. ‎ 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分、每小题只有一个选项符合题意. ‎ ‎1.以下场景与电磁感应无关的是 A.电子束偏转 B.摇绳发电 C.金属探测器 D.真空冶炼炉 ‎2.某同学拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的长度为 20cm 的盐水柱，测得盐水柱的电阻大小为 R.如果盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至 40cm，此时盐水柱的电阻大小为 𝑅 A. B.𝑅 C.2𝑅 D.4𝑅 ‎2‎ ‎3.2019 年 12 月 20 日“天琴一号”技术试验卫星被送入太空，意味着我国天琴空间引力波探测计划正式进入“太空试验”阶段.该计划将部署 3 颗环绕地球运行的卫星 SC1、SC2、SC3 构成边长约为 ‎17 万公里的等边三角形编队，在太空中建成一个引力波天文台.已 知地球同步卫星距离地面约 3.6 万公里，只考虑卫星与地球之间的相互作用，下列说法正确的是 ‎ A.SC1 卫星的周期小于 24 小时 B.SC2 卫星的速度小于 7.9km/s C.SC3 卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 D.SC1、SC2、SC3 卫星的轨道相同且只能在赤道面内 ‎4.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能.驻极处理装置如图所示， 针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场 力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场 的影响可忽略不计，下列说法正确的是 A.针状电极上，针尖附近的电场较弱 B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电 C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小 D.两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大 ‎5.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于 O 点，另一端连接一质量为 m 的小球，将小球拉至与 O 点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放，经时间 t 轻绳转过的角度为θ.在小球由静止释放到运动至最低点的过程中，下列关于小球的速率 v、动能 Ek 随时间 t 变化，小球向心加速度为 an、重力势能 Ep，（取最低点为零势能点）随角度θ变化的图像中，可能正确的是 A B C D ‎ 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分，每小题有多个选项符合题意，全部 答对的得 4 分，选对但不全的得 2 分.错选或不答的得 0 分. ‎ ‎6.如图所示，燃气点火装置中，转换器输出信号含低压交流及直流成分，虚线框内接入某电学 元件 A 可去除直流成分，再经变压器变压后使点火针获得高压.用𝑛1、𝑛2、𝐼1、𝐼2表示变压器原、副线圈的匝数和电流，下列说法中正确的有 ‎ A.A 为电感 B.A 为电容 C. 𝑛1 > 𝑛2 D. 𝐼1 > 𝐼2‎ ‎7.2019 年中国女排成功卫冕世界杯.如图，某次训练中，一运动员将排球从A 点水平击出，球击中 D 点；另一运动员将该排球从位于 A 点正下方且与 D 等高的 B 点斜向上击出，最高点为 C，球也击中D 点；A、C 高度相同.不计空气阻力.下列说法正确的有 ‎ A.两过程中，排球的初速度大小可能相等 B.两过程中，排球的飞行时间相等 C.两过程中，击中 D 点时重力做功的瞬时功率相等 D.后一个过程中，排球击中 D 点时的速度较大 ‎8.如图所示，质量相同、可视为点电荷的带电小球 A 和 B 穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上，支架顶角为 90°、位置固定且足够长.开始时小球均静止，施加外力将小球 A 缓慢移动至支架下端，下列说法正确的有 A.两球带同种电荷 B.两球距离逐渐增大 C.支架对 B 的弹力先减小后增大 D.两球间的电势能逐渐增大 ‎9.如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着 A、B、C、D 四点，间距为 l，其中 BC 段被打磨光滑，A 点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场.质量为 m 的带负电物块从斜面顶端由静止释放，已知物块通过 AB 段与通过 CD 段的时间相等.下列说法正确的有 A.物块通过 AB 段时做匀减速运动 B.物块经过 A、C 两点时的速度相等 C.物块通过 BC 段比通过 CD 段的时间短 D.物块通过 CD 段的过程中机械能减少了 2mglsinθ 三、简答题：本题分必做题（第 10-12 题）和选做题（第 13 题），共计 42 分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 ‎ ‎【必做题】 ‎ ‎10.（8 分）某兴趣小组在做“验证力的平行四边形定则”实验，手边的器材有：一根轻弹簧、一个校准过的弹簧测力计、刻度尺、装有水的矿泉水瓶、木板、白纸等，步骤如下： ‎ ‎①将轻弹簧上端固定，用弹簧测力计向下缓慢拉动轻弹簧下端，记录弹簧测力计的读数 F 以及对应的轻弹簧长度 L，如下表：‎ F/N ‎ ‎0.00 ‎ ‎0.50 ‎ ‎1.00 ‎ ‎1.50 ‎ ‎2.00 ‎ ‎2.50 ‎ L/cm ‎ ‎12.50 ‎ ‎12.91 ‎ ‎13.30 ‎ ‎13.69 ‎ ‎14.11 ‎ ‎14.50 ‎ ‎②根据表中数据，在图甲中做出 F-L 图像，求得轻弹簧的劲度系数为 N/m （保留三位有效数字）；‎ ‎③将一张白纸贴在竖直放置的木板上，如图乙所示，用轻弹簧和测力计共同提起矿泉水瓶并保持静止，在白纸上记下结点位置 O，记录弹簧测力计的拉力F1=1.70N 和方向 OA；‎ ‎④测量出轻弹簧的长度 L1=13.69cm，记录轻弹簧的拉力 F2‎ 的方向 OB；‎ ‎⑤只用弹簧测力计提起矿泉水瓶并保持静止，使结点仍然在 O 点，记录此时弹簧测力计的读数F=2.00N 和方向 OC；‎ ‎⑥实验记录纸如图丙所示，请在图丙中用 1cm 长的线段表示 ‎0.5N 的力，以 O 点为作用点，画出 F 、F1 、F2 的图示。‎ ‎⑦为了验证力的平行四边形定则，同学们提出以下两种不同方案：‎ 方案 A：以 F1 、F2 为邻边，按平行四边形定则画出 F1 、F2 的合力 F’，比较 F 和 F’的一致程度。‎ 方案 B：用虚线把 F 的箭头末端分别与 F1 、F2 的箭头末端连起来，比较连线与 F1 、F2 组成的四边形与标准的平行四边形的一致程度。‎ 你 认 为 哪 一 种 方 案 更 可 行 ？ 理 由 是 。‎ ‎11.（10 分）某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外，还需使用的实验器材：灵敏电流表 G，可变电阻 R1 、R2 ，电压表 ， ‎ 电流表○A1 ○A2 开关，导线若干。‎ ‎（1）为了选择合适的可变电阻，该同学先用多用电表估测了电压表的内阻。测量时，先将多用电表档位调到如图乙所示位置，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“ 0 Ω ”。然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔和电压表的正接线柱相连。欧姆表的指针位置如图丙所示，则欧姆表的读数为 Ω。‎ ‎（2）选择合适的可变电阻 R1 、R2 后，按照图甲所示电路图连接好电路，将可变电阻 R1 、R2 调节到合适的阻值，闭合开关 S，反复调节可变电阻R1 、R2 ，直到电流表 G 的指针不偏转，电压 表 的示数之和记为 U1 ，电流表○A1 ○A2 的示数之和记为 I1 . ‎ ‎（3）断开开关，适当调小可变电阻 R1 的阻值，闭合开关，发现此时电流表 G 的指针发生了偏转，缓慢 （选填“调大”或“调小”）可变电阻 R2 的阻值，直至电流表 G 的指针不 发生偏转，电压表 ，的示数之和记为 U2，电流表○A1 ○A2‎ 的示数之和记为I2 。 ‎ ‎（4）重复（3）的步骤，记录到多组数据（U3 ,I3）、（U4 ,I4）…… ‎ ‎（5）实验完毕，整理器材。‎ ‎（6）利用记录的数据，作出 U-I 图像如图丁所示，依据图线可得电池组的内阻 r 为 ，电动 势 为 。 ‎ ‎（7）理论上该同学测得的电池组内阻 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实 值。‎ ‎12.[选修 3-5]（12 分） ‎ ‎（1）图甲为研究光电效应的实验装置，阴极 K 和阳极 A 是密封在真空玻璃管中的两个电极. 图乙是用单色光 1 和单色光 2 分别照射同一阴极K 时，得到的光电流随电压变化关系的图像. 普朗克常量为 h,真空中的光速为 c，则下列说法正确的有 . ‎ A.在保持入射光不变的情况下向右移动滑片 P 可以增大饱和电流 B.对应同一阴极 K，光电子最大初动能与入射光的频率成正比 C.单色光 1 和单色光 2 的频率之差为𝑒𝑈𝑐2−𝑒𝑈𝑐1‎ ℎ D.单色光 1 比单色光 2 的波长长 ‎（2）可控核聚变反应可向人类提供清洁而又取之不尽的能源.目前可控核聚变研究已经进入第三代，因不会产生中子而被称为“终极聚变”，其核反应方程式为：3𝐻𝑒 + 3𝐻𝑒 → 4𝐻𝑒 + 2 ，其释放的能量为 E，则该反应前后的质量亏损为 .（真空中的光速为 c） ‎ ‎（3）华裔物理学家朱棣文和他的同事在实验室用激光冷却的方式将温度降到了10−6𝐾的数量级并捕捉到原子，其原理就是利用光子与原子发生碰撞来降低原子的速度，从而降低物体的温度.假设激光光子的动量大小为𝑝0，某质量为𝑚的原子，以速度𝑣0迎着激光入射的方向运动，‎ 光子与原子碰撞后反射回来的动量大小为𝑝1（𝑝1＜𝑝0）,已知普朗克常量为 h，求： ‎ ‎①激光发射器所发射光子的波长 ‎②原子与光子碰撞后的速度大小 ‎【选做题】 ‎ ‎13.本题包括 A、B 两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按 A 小题评分 ‎ A.[选修 3-3]（12 分） ‎ ‎（1）下列四幅图对应的说法中正确的有 ‎ A.图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃 B.图乙是干湿泡温度计，若发现两温度计的读数差正在变大，说明空气相对湿度正在变大 C.图丙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体加热后变成晶体 D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 ‎（2）如图所示，汽车引擎盖被气弹簧支撑着。气弹簧由活塞杆、活塞、填充物、压力缸等部分组成，其中压力缸为密闭的腔体，内部充有一定质量的氮气，再打开引擎盖时密闭于腔体内的压缩气体膨胀，将引擎盖顶起，若腔体内气体于外界无热交换，内部的氮气可以视为理想气体，则腔体内气体分子的平均动能 (选填“减小”或者“增大”)，腔体内壁单位 时间、单位面积被氮气分子碰撞的次数 （选填“增多”、“减少”或“不变”）‎ ‎（3）某氮气气弹簧撑开时，腔体内气体的体积约为1.0 × 10−4𝑚3，压强为 30atm，温度为 ‎27℃。在压强为 1atm、0℃时氮气的密度为1.25𝑘𝑔/𝑚3。已知氮气的摩尔质量为28𝑔/𝑚𝑜𝑙,阿伏伽德罗常数为6.02 × 1023𝑚𝑜𝑙−1，请估算腔体内气体的分子数（计算结果保留一位有效数字） ‎ B.[选修 3-4]（12 分） ‎ ‎（1）下列说法中正确的有 .‎ A.未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了偏振现象。‎ B.第五代移动通信（5G）采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号的传播速度大 ‎ C.航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率 D.在“探究单摆周期于摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差 ‎ ‎（2）如图所示为一列简谐横波在𝑡 = 0时刻的图像，此时质点 P 的速度方向沿y 轴负方向， 则此时质点 Q 的速度方向沿 y 轴 方向，当 t=0.15s 时质点 P 第一次到达 y 轴正方向最大位移处（即波峰），则该列简谐横波的波速大小为 𝑚 ‎(3)如图所示，直角三角形 ABC 为一的棱镜横截面，∠B=60°.一束光线垂直于 AB 边进入棱镜，然后从 AC 边上射出，且射出时平行于底边 BC，已知光在真空中的传播速度为3.0 × 108𝑚/𝑠. 求光在棱镜中的传播速度（计算结果保留两位有效数字） ‎ 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，两条相距 l=20cm 的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨光滑且足够长， 导轨左端接一阻值为 R=2Ω 的电阻.磁场Ⅰ和磁场Ⅱ交替分布，宽度均为 d=20cm，磁场Ⅰ垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小 B1=1.5T，磁场Ⅱ垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小 B2=3T，一细金属杆在水平拉力 F 作用下以 v0=4m/s 匀速向右运动，杆始终与导轨垂直，金属杆接入电路的电阻r=1Ω.其余电阻不计.求： ‎ ‎(1)金属杆在磁场Ⅰ运动过程中，电阻 R 中的电流 I1；‎ ‎(2)金属杆在通过磁场Ⅱ的过程中，水平拉力 F 的大小；‎ ‎(3)电阻 R 中电流的有效值 I.设金属杆在两磁场中运动时间足够长.‎ ‎15.(16 分)如图，质量均为 m=1kg 的小物块 A 和长木板 B 叠放在水平地面上，左边缘对齐，B 上表面有长度分别为 L1=6m、L2=3m 的涂层，其与 A 之间的动摩擦因数分别为 μ1=0.3，μ2=0.2.B 与地面间的动摩擦因数μB=0.1.现使 A 获得水平向右的初速度 v0=8m/s，A 从 B 表面飞出后不会再次相遇.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g=10m/s2.求： ‎ ‎(1)A 在涂层Ⅰ上滑动时，A 与 B 之间、B 与地面之间的摩擦力大小 fA、fB；‎ ‎(2)A 离开涂层Ⅰ时，A、B 的速度大小 vA、vB；‎ ‎(3)B 运动过程中克服地面摩擦力所做的功 W.‎ ‎16.(16 分)如图甲所示，两块金属板 AB、CD 平行正对放置，金属板长 L=0.4m，板间距离 d=0.2m， 极板 CD 接地，AB 板上的电势 φ 随时间 t 变化规律如图乙所示.金属板外有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度 B=1×10-3T，方向垂直纸面向外.现有质子流以 v0=1×105m/s 的速度连续射 入电场中(质子紧贴着 AB 板射入且初速度方向与之平行)，质子的比荷𝑞 =108C/kg，在每个质子 𝑚 通过电场的极短时间内，电场可视为恒定电场，不考虑质子与极板的碰撞，MN 为经过B、D 点的虚线，求： ‎ ‎(1)t=0.05s 时刻出发的质子射出电场时离 B 点的距离 x；‎ ‎(2)在磁场中运动的所有质子到 MN 的最大距离 H；‎ ‎(3)在 CD 右侧放置一足够大的质子收集板，收集板初始紧贴着 MN，若将其向下缓慢平行移动， 在不同位置，质子打到收集板的范围长度不一，该长度的最大值 lmax. ‎