江苏省连云港市赣榆区2020届高三物理高考仿真训练试题（Word版附答案）

2020 届高三物理押题卷 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．目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于 电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原 理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电．下 列说法正确的是 A．若 A 线圈中输入电流，B 线圈中就会产生感应电动势 B．只有 A 线圈中输入变化的电流，B 线圈中才会产生感应电动势 C．A 中电流越大，B 中感应电动势越大 D．A 中电流变化越快，B 中感应电动势越小 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五十四颗导 航卫星，北斗三号 GEO-2 是一颗地球同步轨道卫星，以下关于这颗卫星判断正确的是 A．GEO-2 的运行周期大于月球围绕地球的运行周期 B．GEO-2 运行过程中所受引力保持不变 C．GEO-2 绕地球运行中处于失重状态 D．GEO-2 的在轨运行速度大于第一宇宙速度 3．如图所示，六根原长均为 l 的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六个大小相等、互成 60° 的恒定拉力 F 作用下，形成一个稳定的正六边形．已知正六边形外接圆的半径为 R，每根 弹簧的劲度系数均为 k，弹簧在弹性限度内，则 F 的大小为 A．k 2(R－l) B．k(R－l) C．k(R－2l) D．2k(R－l) 4．如图所示，长为 L 的轻直棒一端可绕固定轴 O 转动，另一端固定一质量为 m 的小球，小 球搁在水平升降台上，升降平台以速度 v 匀速上升．下列说法正确的是A．小球做匀速圆周运动 B．当棒与竖直方向的夹角为 α 时，小球的速度为 v cos α C．棒的角速度逐渐增大 D．当棒与竖直方向的夹角为 α 时，棒的角速度为 v Lsin α 5．2019 年中国女排成功卫冕世界杯．如图所示，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．后一个过程中，击中 D 点时重力做功的瞬时功率较大 D．后一个过程中，排球击中 D 点时的速度较大 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．冰箱门矩形软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法正确的是 A. 磁感线越密的地方磁场越强 B. 软磁条内部 a 位置应为 S 极 C. 磁感线与电场线一样真实存在于空间之中 D. 软磁条内部 ab 之间的磁感线方向应为 a 指向 b 7．如图所示，均匀带电的半圆环在圆心 O 点产生的电场强度为 E、电势为 φ，把半圆 环分成 AB、BC、CD 三部分．下列说法正确的是 A．BC 部分在 O 点产生的电场强度的大小为E 2 B．BC 部分在 O 点产生的电场强度的大小为E 3 C．BC 部分在 O 点产生的电势为φ 2 D．BC 部分在 O 点产生的电势为φ 3 8．如图所示，导体棒 ab 的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半 径相等的金属圆环上，两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆环通过电刷与导线 c、d 相接．c、d 两个端点接在匝数比 n1∶n2＝10∶1 的理 想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器 R0，导体棒 ab 绕与 ab 平行的水平轴 (即两圆环的中心轴，轴与环面垂直)OO′以角速度 ω 匀速转动．如果滑动变阻器连入电路 的阻值为 R 时，电流表的示数为 I，ab 棒、圆环及接触电阻均不计，下列说法正确的是 A．变压器原线圈两端的电压为 U1＝10IR B．滑动变阻器上消耗的功率为 P＝100I2R C．取 ab 在环的最低端时 t＝0，则导体棒 ab 中感应电流的表达式是 i＝ 2Isin ωt D．若 c、d 间改接电阻 R′后电流表的示数不变，ab 棒转过 90°的过程中流过 ab 棒的电荷 量可能为100 2IR ωR′ 9．如图甲所示，一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机 械能 E 与物体通过路程 x 的关系图象如图乙所示，其中 0～x1 过程的图象为曲线，x1～x2 过 程的图象为直线(忽略空气阻力)．则下列说法正确的是 A．0～x1 过程中物体所受拉力是变力，且一定不断减小 B．0～x1 过程中物体的动能一定先增加后减少 C．x1～x2 过程中物体一定做匀速直线运动 D．x1～x2 过程中物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动 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．(8 分) 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小铁球从 A 点 自由下落，下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时，光电计时器记录下小球通过光电 门时间 t，当地的重力加速度为 g。 图丙 乙 0 h 2 1 tB 甲 接计时器 光电门 A（1）为了验证机械能守恒定律，除了该实验准备了如下器材：铁架台、夹子、铁质小球，光 电门、数字式计时器、游标卡尺（20 分度），请问还需要的器材是　 　 A．天平 B．刻度尺 C．秒表 D．打点计时器 （2）用游标卡尺测量铁球的直径．主尺示数(单位为 cm)和游标的位置如图丙所示，则其直径 为 d=_____mm。 （3）用游标卡尺测出小球的直径 d 和调整 AB 之间距离 h，记录下小球通过光电门 B 的时间 t，多次重复上述过程，作出 随 h 的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能 守恒，该直线斜率 k0=　　　 　　　。 （4）在实验中根据数据实际绘出 —h 图象的直线斜率为 k（k＜k0），则实验过程中所受的 平均阻力 f 与小球重力 mg 的比值 =　 （用 k、k0 表示）。 11．（10 分）光伏电池（太阳能电池）是一种清洁、“绿色”能源。光伏发电的原理主要是半导 体的光伏效应，即一些半导体材料受到光照时，直接将光能转化为电能。在一定光照条件 下，光伏电池有一定的电动势，但其内阻不是确定的值，内阻大小随输出电流的变化而变 化。为了研究光伏电池内阻的变化特性，实验小组借助测电源电动势和内阻的方法设计出 实验电路如图 1 所示，改变电阻箱 的阻值，实验测得电流表示数 I 和电压表示数 U 如下 表： I/mA 4.18 4.14 4.12 4.08 3.80 2.20 1.22 U/V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.30 2.60 2.70 （1）根据表中数据，选用适当的标度在图 2 中作出光伏电池的 I–U 图象； 2 1 t 2 1 t mg f R 图（2）根据所作图象可以判断，该光伏电池的电动势约为__________V，其内阻随输出电流的 增大而_____________（填“增大”、“不变”或“减小”）； （3）当外电阻 变化时，光伏电池的输出功率也发生变化，由（1）问所作图象可知，当电 阻 约 为 __________ 时 光 伏 电 池 的 输 出 功 率 最 大 ， 最 大 输 出 功 率 约 为 _____________W。 12． [选修 3-5](12 分) （1）下列说法正确的是_____________． A．康普顿效应说明了光具有波动性 B．轻核聚变反应方程为 C．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定 D．光的波长越短，其波动性越显著；波长越长，其粒子性越显著 （2）2016 年 8 月 16 日，中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”， 由量子信号的携带者光子可以实现更加安全的通信．氢原子的能级图如图所 示，则氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为 _____________；用该光子照射截止频率为 8.07×1014 Hz 的锌板时，溢出光 电子的最大初动能为_____________J．（普朗克常量 h＝6.63×10–34 J·s，计 算结果保留两位有效数字） （3）质量为 3m 的木块静止在光滑水平桌面上,质量为 m 的子弹以水平速度 射入物块,经过 时间 射出木块，射出时相对木块水平速度 ，求：①子弹射出时，木块的相对桌面 的速度。②此过程中木块对子弹的平均冲力。 【选做题】 13. A．[选修 3–3] （12 分） (1)下列说法中正确的有 。 A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．冷水中的某些分子的速率可能大于热水中的某些分子的速率 C．气体等温膨胀，气体分子的速率分布曲线随着发生变化 R R Ω 3 2 4 1 1 1 2 0H H He n+ → + 0v t 0 3 vD．液体的表面张力是由液体表面层分子间的距离较大引起 (2)给一定质量、温度为 0 ℃的水加热,在水的温度由 0 ℃上升到 4 ℃的过程中,水的体积随着 温度的升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。查阅资料知道:在水反常膨胀的过程中,体 积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的（忽略外 界对水做功）。由此可知,反常膨胀时,水分子的平均动能　　　　(选填“增大”“减小” 或“不变”),吸收的热量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)所有水分子的总势 能增加量。 (3)一般正常人呼吸时每次吸入空气 500mL，空气中的含氧量为 21％，如果每次呼吸吸入少于 375mL 的空气时将感觉呼吸困难。假设某感染 2019- nCoV 患者感觉呼吸困难，请估算该 患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人少多少？（已知氧气摩尔质量为 0.032kg/mol， 密度为 1.43kg/m³，阿伏伽德罗常数为 6×10²³。结果保留一位有效数字） 13．B．[选修 3–4] （12 分） （1）（3 分）有以下说法正确的有： 。 A．X 射线有较强的穿透本领，在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查 B．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域 C．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理 D．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一 (2)如图所示分别为一列横波在某一时刻 的图 像和在 x=2m 处的质点从该时刻开始计时 的振动图像，则这列波沿 方向传 播，波速为 ，x=4m 处的质点的振动特征方程是 。 （3）如图所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为 h 的玻璃砖，入射 光束与玻璃砖上表面夹角为 θ，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为 b2，可以认为光在空气中的速度等于 真空中的光速 c．求：光在玻璃砖中的传播速度 v． 四、 计算题：本题共 3 小题，共 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，质量为 m、电阻为 R 的单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长 ab=L、ad=2L．虚线 MN 过 ad、bc 边中点．一根能承受最大拉力 F0 的细线沿水平方向拴 住 ab 边中点 O．从某时刻起，在 MN 右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大 小按 B=kt 的规律均匀变化.一段时间后，细线被拉断，线框向左运动，ab 边穿出磁场时 的速度为 v. 求： （1）细线断裂前线框中的电功率 P； （2）细线断裂后瞬间线框的加速度大小 a 及线框离开磁场的过程中安培力所做的功 W； （3）线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q． 15．(16 分) 如图甲所示，半径为 R 的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，它的两个端点 P、Q 均与圆心 O 等高，小球 A、B 之间用长为 R 的轻杆连接，置于轨道上．已知小球 A、B 质量 均为 m，大小不计． (1) 求当两小球静止在轨道上时，轻杆对小球 A 的作用 力 a bc d M N O 第 14 题 图大小 F1； (2) 将两小球从图乙所示位置(此时小球 A 位于轨道端点 P 处)无初速释放．求： ① 从开始至小球 B 达到最大速度 过程中，轻杆对小球 B 所做的功 W； ② 小球 A 返回至轨道端点 P 处时，轻杆对它的作用力大小 F2. 16．（16 分）如图甲所示，竖直面 MN 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左 侧无边界）。一个质量为 m、电荷量为 q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度 v0 沿 PQ 向右做直线运动。若小球刚经过 D 点时（t=0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时 间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过 D 点时与 PQ 连线成 600 角。 已知 DQ 间的距离为( +1)L，t0 小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造 成的影响，重力加速度为 g。求： （1）电场强度 E 的大小； （2）t0 与 t1 的比值； （3）小球过 D 点后将做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度 B0 及运动的最大周期 Tm 的大小。 的 32020 届高考押题卷答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B C B D A ABD AD BD AB 三、 简答题： 10. （ 1 ） B （ 2 ） 10.15 （ 3 ） （ 4 ） 每空 2 分 11. （1）如图所示 （2 分） （2）2.80 （2 分） 增大（2 分） （3）605.3（2 分） 8.74×10–3（2 分） 12. （1）BC（4 分） （2）12.09eV （各 2 分） （3） 13. A．[选修 3–3] (1) BD(3 分)　(2) 增大(2 分)　 大于 (2 分) （3）2×1022 14. (15 分)解：（1）根据法拉第定律 （2 分） 电功率 （3 分） （2）细线断裂瞬间安培力 （没有说明，直接代入下面公式也给分）（1 分） 线框的加速度 （2 分） 线框离开磁场过程中，由动能定理 （2 分） （3）设细线断裂时刻磁感应强度为 B1，则有 （1 分） 2 2g d 0 0 k k k − 181.4 10−× 0vv 6 = 02=- 3 mvF t冲 2 2BE L kLt t φ∆ ∆= = =∆ ∆ 2 2 4E k LP R R = = A 0=F F 0A= = FFa m m 21 2W mv= 1 0ILB F=其中 （1 分） 线圈穿出磁场过程 （1 分） 电流 通过的电量 （1 分） 解得 （1 分） （直接写出 q=△Φ/R，同样给分） 15. (16 分) (1) 选择 为研究对象， 的受力如图所示 由共点力的平衡条件： （3 分） (2)以两球和杆为研究对象，当杆下降至水平时，两球的速度最大且相等，在这个过程，由动 能定理可得： （2 分） 对 球有动能定理可得： （2 分） 联立以上方程解得： （1 分） 轻杆对小球 B 所做的功 （1 分） ② 小球 再次回到 点时，两球的受力如图所示： 设小球 切向的加速度为 ，由牛顿第二定律有： （2 分） 设小球 切向的加速度为 ，由牛顿第二定律有： （2 分） 两球的加速度相等，即 （2 分） 联立以上方程解得： （1 分） 2E kLI R R = = 2 1B LE t t φ∆= =∆ ∆ EI R = q I t= ∆ 0Fq kL = A A 1 3tan30 3F mg mg= = 21sin 60 2 2mgR mv= × B 21 2W mv= 3 4W mgR= 3 4 mgR A P A Aa 2 Acos30mg F ma− = B Ba 2 Bsin30 cos30mg F ma+ =  A Ba a= 2 3 6F mg=16. (1）带正电的小球做匀速直线运动， 由平衡知识可知：mg=Eq （2 分） 解得 （1 分） （2）小球能再次通过 D 点，其运动轨迹如图所示 设半径为 r，有 （1 分） 由几何关系得 （1 分） 设小球做圆周运动的周期为 T，则 （2 分） 由以上各式得 （2 分） （3）当小球运动的周期最大时，其运动轨迹应与 MN 相切，如图所示 由几何关系得 （1 分） 由牛顿第二定律得 （1 分） 得 （1 分） （2 分） mgE q = 0 1s v t= tan30 rs = ° 0 2πrT v = 0 2 3t T= 0 1 4 3 π9 t t = ( 3 1)tan30 RR L+ = +° 2 0 0 vqv B m R = 0 0 mvB qL = 1 23 2π 63 tan30 Rs L= × × + × °可得 （2 分）1 m 0 0 (4π 6 3)s LT v v += =