2020年黑龙江高三第三次模拟考试物理能力测试（带答案）

1 2020 年高三第三次模拟考试 物理能力测试 本试卷共 38 题，共 300 分，共 12 页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号， 并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2．选择题答案使用 2B 铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案 使用 0.5 毫米黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．做选考题时，考生按照题目要求作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Si 28 二、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 14～17 题只有一项 符合题目要求，第 18～21 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。 14．用两种不同频率的光 A 和 B 照射同一种金属，都能发生光电效应，光电子的最大初动能分别是 Eka、 Ekb，如果 Eka > Ekb，则以下说法正确的是 A．A 光波长大于 B 光波长 B．A 光频率小于 B 光频率 C．A 光对应的遏止电压大于 B 光对应的遏止电压2 D．A 光对应的饱和光电流一定大于 B 光对应的饱和光电流 15．如图所示的水平面内，电动机通过皮带带动两轻质轮，皮带质量为 m，质量分布均匀，厚度远小于两 轮半径，皮带与轮子之间不打滑。右轮半径是左轮半径的 3 倍，忽略转轴的摩擦。A、B 是放在两轮边 缘上质量均为 m 的小物块。启动电动机，使系统从静止逐渐加速动起来，若 A、B 始终未滑动，则以 下说法正确的是 A．A、B 的线速度始终相等 B．动起来以后，A、B 的向心加速度大小之比始终为 3：1 C．当 B 的速度由零增加到 v 的过程中，它受到的静摩擦力 始终指向圆心 D．当 B 的速度由零增加到 v 的过程中，电动机总共对此系统做功为 16．已知无限长的直线电流磁场的磁感应强度的大小跟电流强度 I 成正比，跟离开导线的距离 r 成反比，即 （k>0）。如图所示，三根无限长的通电直导线 M、N、P 都垂直纸面放置，构成一个直角三角 形，∠N=90°，∠P=30°，O 为 MP 边中点。三根导线中电流大小 相同，方向如图。则 O 点磁场方向应为 A．A 方向 B．E 方向 C．C 方向 D．D 方向 17．如图所示，物体 A、B 用轻质细绳连接后跨过定滑轮，A 静止在倾角为 30°的固定的斜面上，A 与滑轮 之间的细绳平行于斜面，B 与滑轮之间的细绳保持竖直，A、B 的质量关系为 mA=3mB，刚开始无外力 F 时，物体 A 恰不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现给物体 B 一个水平外力，将它缓慢拉起到 夹角为 ，则以下说法中正确的是 23 2 mv kIB r = 060θ =3 A．物体 A 与斜面间动摩擦因数等于 B．物体 A 与斜面间摩擦力先减小后增大 C．外力 F 先减小后增大 D．当 角继续增大时，物体 A 仍能保持静止 18．我国 003 号航母预计用电磁弹射器发射舰载机。电磁弹射器的核心设备之一是“强迫储能装置”，它的作 用就是把储存的能量以极大的功率在短时间内释放出来。设计要求强迫储能装置在 45 秒内充满 200 兆 焦的能量。弹射过程中能量利用率为 60% ，航母舰载机常规起飞重量为 18 吨，弹射时间约 3 秒，假 设航母处于静止状态，则以下说法正确的是 A．强迫储能装置的平均充电功率约为 60 兆瓦 B．舰载机能获得的最大速度约为 115m/s C．弹射器对舰载机做功的平均功率约为 100 兆瓦 D．弹射过程飞行员的平均加速度约为 4 个重力加速度大小 19．如图所示，电动牙刷充电时将牙刷插入充电座内，充电座中的线圈接入 220V 交流 电，牙刷内的线圈两端获得 4.5V 的电压，再通过控制电路对牙刷内部的直流充电 电池充电，电池的电动势为 2.4V，内阻为 0.1 ，容量为 800mAh，10 小时即可充 满。充满电后用户平均每天使用 4 分钟，可以连续使用 60 天。关于此电动牙刷的 说法正确的是 A．充电座和牙刷中线圈的匝数比为 440：9 B．充电时，直流充电电池中的平均电流是 80mA C．使用时电池的平均输出功率为 0.48W D．电池最多能提供的电能为 6912J 20．滑板运动是一项富有挑战性的运动项目。如图所示，某滑板运动员从水平轨道的 A 点以初速度 v0 冲上 一个固定的、光滑的 1/4 圆弧轨道，接着从圆弧轨道顶点 B 腾空而起到达空中 C 点，然后又从 C 点安 全落回 B 点，此后又经 A 点进入水平粗糙轨道，滑到 D 点停下来。不计空气阻力， 则以下说法正确的是 A．从 B 到 C 与从 C 到 B 的过程中，滑板运动员所受重力的冲量相等 B．从 A 到 B 和从 B 到 A 的两个过程中，滑板运动员所受弹力的冲量之和为 0 C．滑板运动员从 A 点冲上圆弧轨道到返回 A 点所受重力的冲量大小等于 2mv0 3 3 θ Ω4 D．整个过程中滑板运动员所受合力的总冲量的大小为 mv0 21．竖直面内有竖直向下的匀强电场（未画出） ，场中有正六边形区域 ABCDEF ，BC 边水平，边长为 a，一群质量为 m，电量为 q 的粒子，以相同的水平速度 v0 同时从 BA 及 AF 边界处射入电场，不计粒 子重力和粒子间的相互作用，若沿 AD 方向射入的粒子恰能从 DE 中点射出，则以下说法正确的是 A．电场强度大小为 B．从 B 点射入的粒子将从 CD 中点射出 C．从 AB 中点射入的粒子将从 D 点飞出 D．从 AF 中点射入的粒子将从 E 点射出 三、非选择题：考生根据要求作答。 （一）必考题： 22．（6 分）某实验小组在做验证牛顿第二定律实验中，以砂和砂桶重力作为牵引力。 （ 1 ） 在 闭 合 开 关 之 前 ， 甲 同 学 将 实 验 器 材 组 装 成 图 甲 所 示 ， 该 装 置 存 在 的 错 误 有： ； （写出两处即可） （2）乙同学将上述装置调整正确后进行实验，在实验中得到如图乙所示的一条纸带，图中相邻两计数 点之间还有四个点没有画出，由图中的数据可计算得小车加速度为 m/s2．（保留两位有 效数字） （3）丙同学在利用上述调整好的装置进行实验中，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为 M 且保持不变，改变小车中砝码的质量 m，并测出小车中放不同砝码时所对应的加速度 a，以 m 为 横坐标， 为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的 关系图线，图中纵轴上的截距为 b， 则小车受到的牵引力大小为 ． 2 08 3 49 mv qa 1 a 1 ma −5 23．（9 分）若将一个电源（ 电动势为 E，内阻为 r）和一个定值电阻（阻值为 R）按照图 a 或图 b 方式连 接，则两图中虚框内整体均可视作一个“等效电源”，设两图中“等效电源”的电动势和内阻分别为 和 ，理论推导表明：图（a）中 ， ；图（b）中 ， （1）现将一电源（电动势 E =3V，内阻 r= 1 ）和电阻 R1=1 和 R2=2 ，按照图 c 方式连接，若 上述理论公式成立，则图 c 虚框部分“等效电源”的电动势 和内阻 应分别为 = V， = 。 （2）某同学想通过实验测出图 c 中“等效电源”的电动势 和内阻，以检验上述理论公式的正确性，其设计电路方 案如图 d 所示（已知定值电阻 R0=4 ，电压表量程有 1.5V 和 3V 两种；电流表量程有 0.3A 和 0.6A 两种）。操作过程 如下： ①进行器材选择：电压表量程应选 V，电流表量程应选 A ②按照图（d）连接电路； ③用笔画线代替导线将器材实物图连接完整； ④实验中，当电流表读数为 ，时，电压表读数为 U1；当电流表读数为 时，电压表读数为 U2。则 可以求出 = ， = 。（用 ， ，U1，U2 及 R0 所示） ⑤将 和 分别与 和 比较，若误差允许范围内相等，即可认为上述公式成立。 24．（12 分）如图所示，斜面体质量为 M，倾角为 ，上表面光滑，下表面与地面间动摩擦因数为 μ。电动 aa rE 、 bb rE 、 EEa = rRra += ErR REb ⋅+= rrR Rrb ⋅+= Ω Ω Ω cE cr cr cE cr Ω Ω 1I 2I 测cE 测cr 1I 2I 测cE 测cr cE cr θ6 机额定功率为 P，通过水平轻绳拉动斜面体，设法使斜面体和斜面上质量为 m 的物体从初速度为 0 开 始运动，运动过程中，斜面体和物体始终保持相对静止，重力加速度大小为 g。 求：（1）物体的加速度大小 a； （2）匀加速持续的时间 t． 25．（20 分）间距 2L 和 L 的两组平行金属导轨固定在水平绝缘面内，电阻不计且足够长。导轨间存在竖直 向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 B 与 2B，导体棒 a 与 b 质量分别为 m 与 2m，a 棒电阻是 b 棒电阻的一半，a 棒与导轨间动摩擦因数为 μ，b 棒光滑。b 棒静止垂直跨放在两导轨连接处，a 棒垂直 跨放在距离 QQ1 为 2L 处，t=0 时刻，a 棒获得水平向右，大小为 的速度开始运动。当 a 棒运动到 QQ1 时两棒速度恰好相同（a 棒仍在宽轨上），此过程中流过 b 棒的电荷量为 q，此时立即锁定 a 棒，而 b 棒 继续向右运动最终停下．重力加速度大小为 g，求； （1）a 棒开始运动时 QQ1 两端的电势差 U； （2）a 棒被锁定前瞬时速度的大小 及 a 棒运动的时间 t； （3）b 棒运动过程中产生的电热 Qb 及 b 棒最终将静止的位置与 QQ1 距离 S， （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题，2 道化学题，2 道生物题中每科任选一题做答，如果多做， 则每学科按所做的第一题计算。 33． [物理——选修 3－3]（15 分） （1）下列说法正确的是（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．多晶体和非晶体一样没有规则的外形，所以它们均没有固定的熔点 0v v7 B．当分子间作用力表现为引力时，分子间距增大则分子势能增大 C．液氮温度很低但是也有内能 D．不必改变其他条件仅减小气体的体积，就可以使饱和汽压增加 E．若理想气体的体积不变温度升高，则单位时间撞击单位面积器壁分子数增多 （2）如图所示，一固定水平汽缸，由一大一小两个同轴圆简组成，两圆简中由一细管（容积及长度可忽略） 连通，两筒中各有一个活塞，大活塞横截面积 S1=60cm2，小活塞横截面积 S2=20cm2；两活塞用细绳连 接。绳长 L=20cm，汽缸外大气的压强为 p0=1.00×105Pa，温度 T=350K，初始时两活塞均静止在与汽 缸底部等距离处，绳刚好伸直。两活塞间封装气体温度为 T=200K，忽略两活塞与汽缸间摩擦，不漏气。 现使汽缸内气体温度缓慢升高，求： ①当温度上升至 280K 时，缸内气体体积 V； ②当与外界达到热平衡时，绳拉力 T 的大小． 34．[物理——选修 3－4]（15 分） （1）沿 x 轴传播的简谐横波上有平衡位置相距 4 m 的两点 P、Q，如图甲、乙分别是 P、Q 两质点的振动图 像。已知波长大于 2 m，这列波可能的波速为（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A． m/s B． m/s C．8 m/s D．24m/s E．40m/s （2）如图所示，玻璃对光束 1 和 2 的折射率分别为 n1、n2（n1