福建省2020届高三下学期高考最后一次模拟 物理试题（含答案）

2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 1 页 共 13 页 绝密★启用前 2020 届高三高考模拟考试 理综试题-物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共 16 页，满分为 300 分。考试用时 150 分钟。 注意事项：1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡 相应的位置上，用 2B 铅笔将自己的准考证号填涂在答题卡上。 2．选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；在试卷上做答无效。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡上各 题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的 答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁和平整。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ag 108 Zn 65 14．第 26 届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克” 在内的 4 项基本单位定义，新国际单位体系于 2019 年 5 月 20 日世界计量日起正式生效。其中， 千克将用普朗克常量（h）定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位， 可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是 A．普朗克常量的单位为 kg•m3•s﹣2 B．普朗克常量的单位为 kg﹣1•m2•s﹣1 C．电子电荷量的单位为 A•s D．电子电荷量的单位为 A•s﹣1 15．如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n＝5 激发态的氢原子向低能级跃迁时 A．一共能辐射 6 种频率的光子 B．能辐射出 3 种能量大于 10.2eV 的光子 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 2 页 共 13 页 C．能辐射出 3 种能量大于 12.09eV 的光子 D．能辐射出能量小于 0.31eV 的光子 16．一个踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计，用 vy、E、Ek、P 分 别表示足球的竖直分速度大小、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用 t 表示足球在空中的运 动时间，下列图象中可能正确的是 A． B． C． D． 17．如图，一弯成“L”形的硬质轻杆可在竖直面内绕 O 点自由转动，已知两段轻杆的长度均为 ， 轻杆端点分别固定质量为 m、2m 的小球 A、B（均可视为质点），现 OA 竖直，OB 水平，静止释 放，下列说法错误的是 A．B 球运动到最低点时 A 球的速度为 B．A 球某时刻速度可能为零 C．B 球从释放至运动至最低点的过程中，轻杆对 B 球一直做正功 D．B 球不可能运动至 A 球最初所在的位置 18．一粒子发射源 P 能够在纸面内向各个方向发射速率为 v、比荷为 k 的带正电粒子，空间存在垂 直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），不考虑粒子间的相互作用和粒子重力，已知粒子做圆周 运动的半径大小为 d，纸面内另一点 A 距 P 的距离恰为 d，则 A．磁感应强度的大小为 B．粒子在磁场中均沿顺时针方向做圆周运动 C．粒子从 P 出发至少经过时间 到达 A 点 l gl2 kv d v d 6 π 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 3 页 共 13 页 D．同一时刻发射出的带电粒子到达 A 点的时间差为 19．2020 年 6 月 23 日 9 时 43 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗 系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系 统星座部署比原计划提前半年全面完成。已知地球的质量为 M，平均半径为 R，自转角速度为 ω，引力常量为 G，该卫星为地球静止轨道卫星（同步卫星），下列说法正确的是 A．该导航卫星运行速度大于第一宇宙速度 B．该导航卫星的预定轨道离地高度为 h＝ C．该导航卫星的发射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．该导航卫星在轨道运行时速率会小于质量较小的同步卫星 20．如图所示，边长为 、 的单匝矩形线框 abcd 处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，线框可绕轴 OO′转动，轴 OO′与磁场垂直，线框通过连接装置与理想变压器、小灯泡连接为如图所示的电 路。已知小灯泡 L1、L2 额定功率均为 P，正常发光时电阻均为 R．当开关闭合，线框以一定的角 速度匀速转动时，灯泡 L1 正常发光，电流表 A 示数为 I；当开关断开时，线框以另一恒定的角速 度匀速转动，灯泡 L1 仍正常发光，线框电阻、电流表 A 内阻不计，以下说法正确的是 A．断开开关 S 时，电流表示数为 2I B．变压器原、副线圈的匝数比为 C．当开关闭合时线框转动的角速度为 D．当开关断开时线框转动的角速度为 21．在绝缘光滑的水平面上相距为 6L 的 A、B 两处分别固定正电荷 QA、QB，两电荷的位置坐标如 v d 3 4π RGM −3 2ω 1l 2l IR PR 21lBIl P 21 22 lBIl P 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 4 页 共 13 页 图甲所示，若在 A、B 间不同位置放置一个电量为+q 的带电滑块 C（可视为质点），滑块的电势 能随 x 变化关系如图乙所示，图中 x＝L 点为图线的最低点，现让滑块从 x＝2L 处由静止释放， 下列有关说法正确的是 A．小球在 x＝L 处的速度最大 B．小球一定可以到达 x＝﹣2L 点处 C．x＝0 和 x＝2L 处场强大小相等 D．固定在 AB 处的电荷的电量之比为 QA：QB＝4：1 三、非选择题（共 174 分，第 22-32 题为必考题，第 33-38 题为选考题） （一、必考题）（共 129 分） 22．（5 分）某实验小组想尽量精确地测量木块与长木板间的动摩擦因数，设计如图甲所示装置，已 知当地的重力加速度为 g。 （1）对于实验的要求，下列说法正确的一项是　 　 A．钩码的质量要远小于木块的质量 B．要保证长木板水平 C．接通电源的同时释放木块 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 5 页 共 13 页 （2）按正确的操作要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是 50Hz 的交 流电源，纸带上的点每 5 个点取 1 个记数点，则该木块的加速度 a＝　 　m/s2；（结果保留两 位有效数字） （3）若木块的质量为 M，钩码的质量为 m，则木块与长木板间的动摩擦因数为　 　（用 M、 m、a、g 表示结果）。 23．（10 分）传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用，如图甲是一个压力传感器设 计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中 R1 是保护电阻，R2 是调零电阻（总电阻 100Ω）， 理想电流表量程为 10mA，电源电动势 E＝3V（内阻不计），压敏电阻的阻值 R 与所受压力大小 F 的对应关系如图乙所示。 （1）有三个规格的保护电阻，R1 应选哪一个　 　。 A.25Ω B.250Ω C.2500Ω （2）选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零。调零电阻 R2 应调为　 　Ω。 （3）现对表盘进行重新赋值。原 3mA 刻度线应标注　 　N。 （4）由于电池老化，电动势降为 2.8V，传感器压力读数会出现偏差，如果某次使用时，先调零、 后测量，读出压力为 1200N，此时电流大小为　 　mA，实际压力大小为________N。 24．（12 分）我国高铁技术处于世界领先水平，其中一项为电磁刹车技术。某次科研小组要利用模 型火车探究电磁刹车的效果，如图所示，轨道上相距 s 处固定着两个长 、宽 0.5 、电阻为 R 的 单匝线圈，s＞0.5 ，在火车头安装一个电磁装置，它能产生长 、宽 0.5 的矩形匀强磁场，磁感 l l l l l 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 6 页 共 13 页 强度为 B，经调试，火车在轨道上运行时摩擦力可忽略，不计空气阻力。现让火车以初速度 从 图示位置开始匀速运动，经过 2 个线圈，矩形磁场刚出第 2 个线圈时火车停止，测得第 1 个线圈 产生的焦耳热 Q1 是第 2 个线圈产生的焦耳热 Q2 的 3 倍。求： （1）车头磁场刚进入第 1 个线圈时，火车所受的安培力大小； （2）求车头磁场在两线圈之间匀速运行的时间。 25．（20 分）如图甲所示，在光滑水平面上有一小车，其质量 M＝2kg，车上放置有质量 ＝2kg 木板 A，木板上有可视为质点的物体 B，其质量 ＝4kg。已知木板 A 与小车间的动摩擦因数 ＝0.3，A、B 紧靠车厢前壁，A 的左端与小车后壁间的距离为 x＝2m。现对小车施加水平向右的 恒力 F，使小车从静止开始做匀加速直线运动，经过 1s 木板 A 与车厢后壁发生碰撞，该过程中 A 的速度-时间图象如图乙所示，已知重力加速度大小 g＝10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求 A、B 间的动摩擦因数 ； （2）求恒力 F 的大小； （3）若木板 A 与小车后壁碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），碰后立即撤去恒力 F，若要使物体 B 不与小车后壁发生碰撞，则小车车厢前、后壁间距 L 至少为多少？ 0v Am Bm 0µ µ 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 7 页 共 13 页 【物理--选修 3-3】（15 分） 33．（1）一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B 变化到状态 C，其 V﹣t 图象如图所示，下列说 法正确的有（　　） A．A→B 的过程中，气体对外做功 B．A→B 的过程中，气体放出热量 C．B→C 的过程中，气体压强变大 D．B→C 的过程中，气体内能变大 E．B→C 的过程中，单位体积内的分子数目增加 （2）如图导热气缸 A、B 固定在同一水平面上，A 的横截面积为 S，B 的横截面积为 A 的 2 倍，用 两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中 无张力，现向 A 气缸的活塞上方缓慢加入细沙，直至 A 气缸中气体体积减小为原来的一半。已 知大气压强为 p0，求此时： ①B 气缸中气体的压强； ②加入细沙的质量。 【物理--选修 3-4】（15 分） 34．（1）如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿 PO 方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面 镜的上表面，得到三束光线 I、Ⅱ、Ⅲ，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线由玻璃砖内射 向上表面时的反射，下列说法正确的是（　　） A．光束 I 仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 8 页 共 13 页 B．玻璃对光束Ⅱ的折射率小于对光束Ⅲ的折射率，当角 α 减小为某一值时，光束Ⅱ先消失了， 光束Ⅲ还存在 C．改变 α 角，光线 I、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度要大于光束Ⅲ的 E．在玻璃中，光束Ⅱ的速度要小于光束Ⅲ的速度 （2）水平地面上有一根均匀软绳，使 M 端在垂直于软绳的方向上做简谐运动，软绳上会形成一列 横波，如图甲所示。已知软绳 M 端的振动图象如图乙所示，从 M 点起振开始计时。当 t＝1s 时， 软绳上各点都已经开始振动。在 t＝1.1s 时刻，M、N 平衡位置之间只有一个波谷，且 N 点处在 平衡位置，M、N 两点平衡位置之间距离 d＝0.6m。求： ①波长和传播速度； ②从 M 端起振开始计时，绳上 N 点第五次运动到波峰位置的时间。 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 9 页 共 13 页 2020 届高三高考理综模拟考试答案 物理部分 14-21：CBDCD BC BD AD 22.【解答】解：（1）A、本实验不是钩码的重力来代替细线的拉力，所以不需要使钩码的质量远小 于木块的质量，故 A 错误； B、为保证木块做匀加速直线运动，要保证长木板水平，故 B 正确； C、接通电源后待打点计时器打点稳定时，再释放木块，故 C 错误。 故选：B。 （2）每打 5 个点取一个记数点，所以相邻的计数点间的时间间隔为 T＝5×0.02s＝0.1s 根据运动学规律得：x3﹣x1＝2aT2 得：a＝ ＝ m/s2≈1.1m/s2； （3）对钩码和木块整体，由牛顿第二定律得： mg﹣μMg＝（m+M）a 解得：μ＝ 。 故答案为：（1）B；（2）1.1；（3） 。 23.【解答】解：（1）电流表满偏时，电路的总电阻 R 总＝ ＝ Ω＝300Ω， 而 R 总＝R1+R2+R，由调零电阻 R2 最大为 100Ω，故只要大于 200Ω 即可，A 太小，C 太大，故选 B。 （2）选取、安装保护电阻后，对压力传感器进行调零，则 R1＝250Ω，R＝30Ω，代入 R总＝R1+R2+R ＝300Ω，解得 R2＝20Ω。 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 10 页 共 13 页 （3）当电流表示数为 3mA 时，电路中的总电阻： R 总＝ ＝1000Ω 即：R＝R 总﹣R1﹣R2＝730Ω 由乙图一次函数为：R＝ F+30 经计算当 R＝730Ω 时，压力 F＝2800N。 （4）根据 R 与 F 一次函数关系：R＝ F+30 当 F＝1200N 时，R＝330Ω 再由：I＝ ＝ ＝5mA 因为电池老化，电动势 E＝2.8V，电路中实际电阻：R 实总＝ ＝560Ω 则 R 的实际阻值为：R 实＝R 实总﹣R1﹣R2＝290Ω 再将 R 实代入 R＝ F+30 求得：F＝1040N。 故答案为：（1）B；（2）20；（3）2800；（4）5，1040。 24.【解答】解：（1）对线圈，由法拉第电磁感应定律 E＝BLv0 ① 由闭合电路欧姆定律 ② F 安＝BIL ③ 由①②③联立解得： ； （2）设磁场刚穿过线圈Ⅰ时速度为 v，由能量守恒有：Q1＝ ﹣ ④ 磁场刚穿过线圈Ⅱ停止，同理有：Q2＝ ⑤ 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 11 页 共 13 页 又 Q1＝3Q2 ⑥ 匀速运动过程 ⑦ 联立④⑤⑥⑦ 。 答：（1）车头磁场刚进入第 1 个线圈时，火车所受的安培力大小为 ； （2）车头磁场在两线圈之间匀速运行的时间为 。 25.【解答】解：（1）分析题意可知，A、B 间发生相对滑动， 对于 A：μ0（mA+mB）g﹣μmBg＝mAaA 根据加速度定义可知，aA＝ ＝4m/s2 解得：μ＝0.25。 （2）对小车，该过程中，根据牛顿第二定律可知，F﹣μ0（mA+mB）g＝Ma x＝ ﹣ t2 解得：a＝8m/s2，F＝36N。 （3）当 A 与小车碰撞时，vA＝4m/s，vB＝μgt＝2.5m/s，v 车＝at＝8m/s 该过程中，B 相对于 A 滑动距离为：L1＝ ﹣ ＝0.75m 对 A 与小车在碰撞中动量守恒，Mv 车+mAvA＝（M+mA）v 解得：v＝6m/s 对 A、小车和 B 在碰撞后的滑动过程中，（M+mA）v+mBvB＝（M+mA+mB）v 共 + ﹣ ＝μmBgL2 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 12 页 共 13 页 解得：L2＝1.225m 则前、后壁间距：L≥x+L1+L2＝3.975m。 答：（1）A、B 间的动摩擦因数为 0.25。 （2）恒力 F 的大小为 36N。 （3）若木板 A 与小车后壁碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），碰后立即撤去恒力 F，若要使物体 B 不与小车后壁发生碰撞，则小车车厢前、后壁间距 L 至少为 3.975m。 34. 【解答】 （1）解：A、所有色光都能反射，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束 I 是复色光。而 光束Ⅱ、Ⅲ是由于两种色光折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，故 A 正确； B、由图知：光束进入玻璃砖时，光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，可知玻璃对光束Ⅱ的折射率大 于对光束Ⅲ的折射率，当角 α 减小时，折射光线不会消失，则反射光线不会消失，当角 α 减小为 某一值时，光束Ⅱ和光束Ⅲ都存在，故 B 错误； C、一束由两种色光混合的复色光沿 PO 方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为 光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行。改变 α 角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ 仍保持平行。故 C 正确； D、光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长， 而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故 D 错 误； E、在真空中，光束Ⅱ的速度要等于光束Ⅲ的速度，都是 c。由于玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光 束Ⅲ的折射率，根据 v＝ 分析可知：在玻璃中，光束Ⅱ的速度要小于光束Ⅲ的速度，故 E 正确。 故选：ACE。 （2）解：①根据振动图乙可知，波传播的周期 T＝0.2s，在 t＝1.1s 时，M 点在平衡位置且振动 方向向上，根据题意可知，有两种可能： 2020 届高三高考模拟考试理综试题 第 13 页 共 13 页 第一种：当 λ1＝d＝0.6m 时， ＝3m/s；（3 分） 第二种：当 λ2＝2d＝1.2m 时， ＝6m/s；（3 分） ②根据图乙可知，t＝0 时，M 点的振动方向向下，绳上 N 点第五次到达波峰位置的时间：t＝ ；（2 分） 当 v1＝3m/s 时，t1＝ + ＝1.15s，（1 分） 当 v2＝6m/s 时，t2＝ + ＝1.05s。（1 分） 答：①波长为 0.6m，波速为 3m/s；或者波长为 1.2m，波速为 6m/s； ②当波速为 3m/s 时，绳上 N 点第五次运动到波峰位置的时间时 1.15s；当波速为 6m/s 时，绳上 N 点第五次运动到波峰位置的时间时 1.05s。