2020届北京市通州区潞河中学高三物理三模试题

1 y /cm 10 x/cm 10 Q 0 2 4 6 8 x /m 0 0.05 0.10 0.15 0.20 t/s -10 -10 乙 2020届北京市通州区潞河中学高三物理三模试题 第一部分 本部分共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项。 1．下列事实中能够作为“原子可再分”依据的是 A．电子的发现 B．天然放射现象 C．α 粒子散射实验 D．原子发光现象 2．图甲和图乙所示的是 a、b 两束单色光分别用同一单缝装置进 行实验，在距装置恒定距离的屏上得到的图样，图甲是 a 光照 射时形成的图样，图乙是 b 光照射时形成的图样。下列说法正 确的是 A．甲、乙图样是 a、b 两单色光的干涉图样 B． b 光光子的能量较小 C． 在水中 a 光的传播速度较大 D．若 b 光照射某金属有光电子逸出，则 a 光照射该金属也有光电子逸出3. 下列说法正确的是 A.气体分子平均动能越大，其压强一定越大 B.两种物质温度相同时，其分子平均动能一定相同 C.当分子之间距离增大时，分子间的引力和斥力都增大 D.液体中悬浮微粒的布朗运动是由悬浮微粒分子做无规则运动引起的 4. 图甲为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图，Q 是平衡位置为 x=4m 处的质点，图 乙为质点 Q 的振动图像，则 A．该波沿 x 轴正方向的传播，传播速度为 40m/s B．该波沿 x 轴负方向的传播，传播速度为 40m/s C．该波沿 x 轴正方向的传播，传播速度为 20m/s D．该波沿 x 轴负方向的传播，传播速度为 20m/s 甲 甲 乙2 a b 5. 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2=11∶5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压 u 如图所示.副线圈仅接入一个 10Ω的电阻.则 A.流过电阻的电流是 20 A B.与电阻并联的电压表的示数是 100 2 V C.经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×103 J D.变压器的输入功率是 1×103 W 6. 如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线，P、Q 是电场中的两点。下 列说法正确的是 A．P 点场强比 Q 点场强大 B．P 点电势比 Q 点电势低 C．电子在 P 点的电势能比在 Q 点的电势能小 D．电子从 P 沿直线到 Q 的过程中所受电场力恒定不变 7．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向 垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 8．如图所示电路，闭合开关，灯泡发光。若滑动变阻器 R2 的滑片 P 由 b 端向 a 端移动，关 于灯泡 L1、L2 的亮度变化情况正确的是 A．L1、L2 都变暗 B．L1 变暗，L2 变亮 C．L1、L2 都变亮 D．L1 变亮，L2 变暗 9. 一定质量的理想气体,由状态a 经b 变化到 c.如图所示,下列图中能正确反映出这种变化 过程的是 10．关于静止在地球表面（两极除外）随地球自转的物体，下列说法正确的是 A．物体所受重力等于地球对它的万有引力 B．物体的加速度方向可能不指向地球中心 C．物体所受合外力等于地球对它的万有引力 D．物体在地球表面不同处角速度可能不同 11. 如图所示，金属棒 ab 质量为 m，通过电流为 I，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁 场方向与导轨平面夹角为 θ，ab 静止于宽为 L 水平导轨上。下列说法正确的是 A．金属棒受到的安培力大小为 F=BILsinθ B．金属棒受到的摩擦力大小为 f=BILcosθ C．若只改变电流方向，金属棒对导轨的摩擦力将减小 D．若只增大磁感应强度 B 后，金属棒对导轨的压力将减小 B a θ I b +q -q3 a b O M P N 12．如图，一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高。质 量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点 Q 时， 对轨道的正压力为 2mg，重力加速度大小为 g，质点自 P 滑到 Q 的 过程中，克服摩擦力所做的功为 13.某同学用半径相同的两个小球 a、b 来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，O 点 是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球 a 多次从斜轨上的 某一确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平 抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点 的位置 P；然后，把被碰小球 b 置于水平轨道的末 端，再将入射小球 a 从斜轨上的同一位置由静止释 放，使其与小球 b 对心正碰，多次重复实验，确定 出 a、b 相碰后它们各自的平均落地点的位置 M、N； 分别测量平抛射程 OM、ON 和 OP。已知 a、b 两小球 质量之比为 6：1，在实验误差允许范围内，下列说 法中正确的是 A.a、b 两个小球相碰后在空中运动的时间之比为 OM：ON B.a、b 两个小球相碰后落地时重力的瞬时功率之比为 6OM：ON C ．若 a、b 两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有 6ON =6OM+OP D ．若 a、b 两个小球的碰撞为弹性碰撞，则一定有 OP+ OM= ON 14. 某些物质在低温下会发生“零电阻”现象，这被称为物质的超导电性，具有超导电性的材 料称为超导体。 根据超导体的“零电阻”特性，人们猜测：磁场中的超导体，其内部的磁通量必须保持不 变，否则会产生涡旋电场，导致超导体内的自由电荷在电场力作用下不断加速而使得电流越 来越大不可控制。但是，实验结果与人们的猜测是不同的：磁场中的超导体能将磁场完全排 斥在超导体外，即内部没有磁通量，超导体的这种特性叫做“完全抗磁性” （迈斯纳效应）。 现在有两个实验方案：（甲）如右图所示，先将一个金属球放入匀强磁 场中，等稳定后再降温使其成为超导球并保持低温环境，然后撤去该磁 场；（乙）先将该金属球降低温度直至成为超导球，保持低温环境加上 匀强磁场，待球稳定后再将磁场撤去。 根据以上信息，试判断上述两组实验中球内磁场的最终情况是下图中的哪一组？ B B 甲 乙 A B 甲 乙 甲 乙 B B 甲 乙 B C D P O R Q4 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。 15.（8 分）请写出下列测量工具的读数 （1）用游标卡尺测量一金属丝的直径，则该金属丝直径的测量值为 mm。 （2）用螺旋测微器测量圆柱体的直径为 mm。 （3）如图为一正在测量中的多用电表表盘。当选用电阻挡“×100 ”测量，则读数为 Ω；当选用量程为 50 mA 的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为 mA 16．（10 分）在用图所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验 证小车加速度 a 与合力 F 的关系。 （1）除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、 细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线 及开关外，在下列器材中必须使用的有 （选填选项前的字母）。 A．220V、50Hz 的交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平（附砝码） （2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是 。 A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上 C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 mm 0 45 40 35 30 (cm) 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 8 9 05 （3）某同学得到了如图所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小 a = m/s2 （保留两位有效数字）。 （4）在本实验中认为细线的拉力 F 等于砝码和砝码盘的总重力 a mg，已知两位同学利用实验数据做出的 a－F 图像如图中的 2 1、2 所示。 1 ○1 出现图线 1 的原因是 ○2 出现图线 2 的原因是 O F 17.（9 分）如图所示，两平行金属板间距为 d，电势差为 U，板间电场可视为匀强电场；金 属板上方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场。电荷量为+q、质量为 m 的粒子，由静止开始从正 极板出发，经电场加速后射出，从 M 点进入磁场后做匀速圆周运动，从 N 点离开磁场。忽略 重力的影响。 （1）求匀强电场场强 E 的大小； （2）求粒子从电场射出时速度 ν 的大小； （3）求 M、N 两点间距 L 的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距 L 的方法。 18.（9 分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的 导轨平面与水平面成θ＝30°角，平行导轨间距 L=1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向 下，磁感应强度 B=0.20T。两根金属杆 ab 和 cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质 量均为 m=0.20 kg，电阻均为 R=0.20Ω。若用与导轨平行的拉力作用在金属杆 ab 上，使 ab 杆沿导轨匀速上滑并使 cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且 接触良好。金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度 g=10m/s2。求： （1）cd 杆受安培力 F 安的大小； （2）通过金属杆的感应电流 I； （3）作用在金属杆 ab 上拉力的功率 P。 × × × × × × × × × × × × B × × × × × × × N × × × M × × d U + + +q, m a c b d θ B6 O A 19.（10 分）轻质弹簧一端固定，另一端与放置于水平桌面上的小物块（可视为质点）相连 接。弹簧处于原长时物块位于 O 点。现将小物块向右拉至 A 点后由静止释放，小物块将沿水平桌面运动。已知弹簧劲度 系数为 k，小物块质量为 m，OA 间距离为 L，弹簧弹性势能 （1）若小物块与水平桌面间的动摩擦因数 µ = kL 5mg ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 求：a.小物块第一次经过 O 点时的速度大小； b.小物块向左运动过程中距离 O 点的最远距离，并判断小物块是否能静止在该位置。 （2）在我们的生活中常常用到弹簧，有的弹簧很“硬”，有的弹簧很“软”，弹簧的“软硬” 程 度其实是由弹簧的劲度系数决定的。请你自行选择实验器材设计一个测量弹簧劲度系数的实验， 简要说明实验方案及实验原理。 20．（12 分） “大自然每个领域都是美妙绝伦的。”随着现代科技发展，人类不断实现着“上天入 地”的梦想，但是“上天容易入地难”，人类对脚下的地球还有许多未解之谜。地球可看作是半 径为 R 的球体。 （1）以下在计算万有引力时，地球可看作是质量集中在地心的质点。 a．已知地球两极的重力加速度为 g1，赤道的重力加速度为 g2，求地球自转的角速度 ω； b．某次地震后，一位物理学家通过数据分析，发现地球的半径和质量以及两极的重力加速 度 g1 都没变，但赤道的重力加速度由 g2 略微减小为 g3，于是他建议应该略微调整地球同步 卫星的轨道半径。请你求出同步卫星调整后的轨道半径r′ 与原来的轨道半径 r 之比 r′ 。 r （2）图 1 是地球内部地震波随深度的分布以及由此推断出的地球内部的结构图。在古登堡面 附近，横波（S）消失且纵波（P）的速度与地表处的差不多，于是有人认为在古登堡面附近 存在着很薄的气态圈层，为了探究气态圈层的压强，一位同学提出了以下方案。 如图 2 所示，由于地球的半径非常大，设想在气态圈层的外侧取一底面积很小的柱 体，该柱体与气态圈层的外表面垂直。根据资料可知古登堡面的半径为 R1，气态圈层之外 地幔及地壳的平均密度为 ρ ，平均重力加速度为 g，地球表面的大气压强相对于该气态圈 层的压强可忽略不计。 请你根据此方案求出气态圈层的压强 p. 图 1 图 2