山东省滨州市2020届高三物理三模考试试题（Word版附答案）

高 三 物 理 试 题 2020．6 本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的 姓、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米 黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试题卷上答题无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．下列说法正确的是 A．结合能越大，原子核就越稳定 B．具有放射性的物质经过两个半衰期就全部衰变成其它元素 C．光电效应和康普顿效应均说明光具有粒子性 D．α 粒子散射实验，说明原子核是有结构的 2．如同所示，ACDB 为圆柱型玻璃的横截面，AB 为其直径。现有两单色光组成的复合光沿 EA 方向射向玻璃，其折射光线分别沿 AC、AD 方向，光从 A 到 C 的时间为 tAC，从 A 到 D 的时 间为 tAD。则A．tAC=tAD B．tAC＜tAD C．tAC＞tAD D．无法确定 3．如图所示，光滑圆形轨道竖直固定在倾角 α=30°的光滑斜面上，B 点为圆与斜面相切的点， C 为圆轨道上与圆心等高的点，D 点为圆形轨道的 最高点。一质量为 m=0.5kg 的小球，从与 D 等高的 A 点无初速度释放，小球可以无能量损失的通过 B 点进入圆轨道，当地重力加速度为 g=10m／s2。 在小球运动的过程中，下列说法正确的是 A．小球可以通过 D 点 B．小球到最高点时速度为零 C．小球对 C 点的压力大小为 10N D．由于圆轨道的半径未知，无法计算出小球对 C 点的压力大小 4．2020 年 7 月，备受瞩目的火星探测将迎来发射“窗口期”，届时，包括中国“天问一号”、 美国“毅力号”和阿联酋“希望号”在内的多国火星探测器，将“同台竞技”奔向火星，在 探测器下降与着陆过程中，存在所谓“恐怖 7 分钟”，即要在 7 分钟内将探测器的速度从 5000m ／s 降到零。已知地球的质量约为火星质量的 10 倍，地球的半径约为火星半径的 2 倍，地球 表面的重力加速度为 g=10m／s2。在恐怖 7 分钟内，探测器的运动可视为竖直向下的匀变速直 线运动。则 A．火星探测器在恐怖七分钟内处于失重状态 B．火星表面的重力加速度约为 2m／s2 C．火星的第一宇宙速度约 1.6km／s D．探测器至少要距离火星表面 1.05×106m 开始减速 5．如图甲所示，在一无限大光滑水平面上静止放置可视为质点、质量为 m=2kg 的物体，以物 体所在初始位置为坐标原点建立一维坐标系，现给物体施加一沿 x 轴正向的作用力 F，其大小 与坐标的关系如图乙所示。则在 x=4m 处，作用力 F 的瞬时功率为 A．15W B．20W C．40W D．无法计算6．如图所示，一绝缘轻质弹簧两端连接两个带有等量正电荷的小球 A、B，小球 B 固定在斜 面上，小球 A 放置在光滑斜面上，初始时小球 A 处于静止状态，若给小球 A 一沿弹簧轴线方 向的瞬时冲量，小球 A 在运动过程中，弹簧始终在弹性 限度范围内。则 A．初始小球 A 处于静止状态时，弹簧一定处于拉伸状态 B．给小球 A 瞬时冲量后，小球 A 将在斜面上做简谐运动 C．给小球 A 瞬时冲量后，小球 A 沿斜面向上运动到最高点时，加速度方向一定沿斜面向下 D．给小球 A 瞬时冲量后，小球 A 沿斜面向上运动过程中，减小的电势能一定等于小球增加 的机械能 7．如图所示，一导热良好的足够长气缸水平放置在光滑水平桌 面 上，桌面足够高，气缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气 体。 一足够长轻绳跨过定滑轮，一端连接在活塞上，另一端挂一钩 码 ， 滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行，不计一切摩擦。已知当地重 力 加速度为 g，大气压为 P0，钩码质量为 m1，活塞质量为 m2，气缸质量为 m3，活塞横截面积为 S。则释放钩码，气缸稳定运动过程中，气缸内理想气体的压强为 A． B． C．P0 D． 8．A、B 两物块放置在光滑水平面上，带有同种电荷，A 物块的质量为 M，B 物块的质量为 m。A、B 两物块紧靠在一起(A、B 间无电荷交换)，释放一段时间后，A、B 两物块相距为 d， 此时 B 物块的速度为 v。A、B 两带电体均可看作点电荷，已知两点电荷系统具有的电势能的 大小仅与两带电体的电荷量以及距离有关。若 A 物体质量不变，将 B 物块的质量增大为 2m， A、B 两物块电荷量保持不变，仍从紧靠在一起释放，则释放后 A、B 两物块距离为 d 时 B 物 块的速度为 1 3 0 1 2 3( ) m m gP m m m S − + + 1 3 0 2 3( ) m m gP m m S − + 1 0 m gP S −A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如图所示为研究光电效应的实验装置，接线柱 O 固定在滑动 变阻器电阻丝 ab 的中点，初始时，滑动触头 P 位于滑动变阻器 的中点位置。现用一束单色光照射光电管阴极，电流表有示数。 下列说法正确的是 A．滑动触头 P 向 b 端移动，电流表示数可能先变大后不变 B．滑动触头 P 向 a 端移动，电流表示数不变 C．若滑动触头 P 不动，仅增大入射光的强度，电流表的示数变 大 D．若滑动触头 P 不动，仅增大入射光的强度，电流表的示数不变 10．如图，理想变压器原线圈匝数为 N，有两个接有电阻阻值均为 R 的独立副线圈甲、乙。 现测得线圈甲上的电流 I1，线圈乙上的电流为 I2，原线圈电压为 U。则 A．甲线圈匝数为 B．乙线圈匝数为 C．原线圈电流为 I1+I2 D．原线圈电流为 11．如图所示，完全一样的导线绕成单匝线圈 ABCD 和 EFGH，它们分别绕 成扇形，扇形的内径 r=0.2m，外径为 R=0.5m，它们处于同一个圆面上，扇 形 ABCD 对应的圆心角为 30°，扇形 EFGH 对应的圆心角为 60°。在 BCGF 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均匀增大。则 A．线圈 ABCD 中电流的方向为 ADCBA B．线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中电动势之比为 1：2 C．线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中电流之比 1：1 D．线圈 ABCD 和线圈 EFGH 中产生的电功率之比 1：2 1 2 v 2 2 v 2 m M vm M + + 4 2 m M vm M + + 1I R NU 2 U NI R 2 2 1 2I I RU +12．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M、N 上的 A、B 两点，悬挂 衣服的衣架钩是光滑的，开始 A、B 等高，绳子长度是两杆距离的两倍，绳的右端匀速上移较 小的距离 x 的过程中，下列说法正确的是 A．衣服做加速运动 B．衣服做匀速运动 C．衣服移动距离 x D．衣服移动距离 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(6 分)图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置，将导轨调至水平，滑块装有 宽度为 d 的遮光条，滑块包括遮光条总质量为 M。细绳下端挂砝码，钩码的质量为 m。滑块 在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门 1 和 2 各自的时间， 可以计算出滑块通过光电门的速度 v1 和 v2，用刻度尺测出两个光电门之间的距离 x，重力加速 度为 g。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度 d，示数如图乙，则 d=___________cm。 (2)写出滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，验证机械能守恒定律的表达式________ ________________(用题中给出的物理量表示)。 (3)增加绳子下端砝码的个数，滑块每次都从同一位置由静止释放，作出 图象 如图丙所示，其斜率为 k=__________________(用题中给出的物理量表示)。 3 3 x 2 2 2 1 1 1 v v m −−14．(6 分)某实验小组测量一电流表的内阻，实验供选择的器材有： A．待测电流表(量程 3mA，内阻约为 2kΩ) B．电压表(量程 2V，内阻约为 10kΩ) C．滑动变阻器(阻值 0～50Ω，额定电流 1A) D．滑动变阻器(阻值 0～1kΩ，额定电流 0.2A) E．电源(电动势为 6V，内阻不计) F．电源(电动势为 2V，内阻不计) G．开关及导线若干 (1)该实验小组根据提供的器材设计了如图甲所示的电路，为使测量尽量精确，滑动变阻器应 选择____________，电源应选__________(均填器材字母代号)。 (2)根据正确的实验原理图连接好实验器材，调节滑动变电阻器阻值，读出多组电压值 U 和电 流 I 的数据。由实验数据描点、连线并延长绘出的 U—I 图象如图乙所示，由此可求得电流表 的内阻 RA=_____________Ω。(计算结果保留两位有效数字) 15．(8 分)两列沿同一绳持续独立传播的简谐横波，如图所示为 t=0 时刻这两列横波在 0～12m 区域的波形图，两列简谐横波的振幅都是 20cm。实线波的频率为 2Hz，沿 x 轴正方向传播， 虚线波沿 x 轴负方向传播。求： (1)波的传播速度大小； (2)从 t=0 时刻开始横坐标 4m～8m 之间的某质点出现位移是 40cm 的最短时间(结果保留 2 位有效数字)。 16．(10 分)如图甲所示，两根相距 d=0．30m 的平行光滑金属导轨，放置在倾角为θ=30°的斜面 上，导轨下端接有电阻 R1=1Ω，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感强度 B=0．20T，方向垂直两导 轨组成的平面，导轨上放一质量为 m=40g 的金属杆，金属杆阻值为 R2=2Ω，受到沿斜面向上 且与金属杆垂直的力 F 的作用，金属杆从静止开始沿导轨匀加速上滑。杆 ab 两端电压 U 随时 间 t 变 化 的 关 系 如图乙所示。重力加 速度取 g=10m／ s 2。求： (1)金属杆运动的加速度； (2)2s 时力 F 的大小。 17．(14 分)如图所示，一木板放置在足够长的光滑水平面上，木板上有一只青蛙，木板和青蛙 均处于静止状态。小球 O 被 AB 和 CD 两段轻绳悬挂在 天花板上，CD 绳水平，AB 绳与竖直方向的夹角为 θ (θ很小)。已知 AB 绳长为 l，青蛙质量为 m，木板的质量 为 M ，青蛙距 A 点的水平距离为 x0 ，x0 满足关系式 。割断 CD 的同时，青蛙斜向上跳 起，青蛙跳到最高点时，小球恰好向右运动到最低点，同时青蛙恰好吃到小球。青蛙和小球均 可看作质点，重力加速度取 g。(结果用 l，x0，M，m，g 表示)求： (1)从青蛙起跳到吃到小球的过程中，木板运动位移的大小； (2)小球运动到最低点速度的大小； (3)青蛙吃到小球前的瞬间，青蛙速度的大小。 0 4 2(1 cosx lπ θ= −18.(16 分)如图所示，M、N 是平行板电容器的两个极板，两极板的中心开有一个很小的小孔。 电容器两极板带有等量异种电荷。PQ 右侧是 90 个连续分布的平行边界的磁感应强度大小不 同的匀强磁场。在 M 板中央小孔处由静止释放一带电粒子，经过电容器加速后，带电粒子垂 直 PQ 边界进入磁场区域，每经过一个磁场粒子速度方向偏转 1°，且粒子运动轨迹恰好能与 第 90 个磁场的右边界相切。已知第一个磁场的磁感应强度 B1=B，每个磁场的宽度均为 d，带 电粒子的质量为 m，电荷置为 q。(带电粒子重力不计，答案可用三角函数表示)求： (1)带电粒子在磁场中的速度的大小 v； (2)第 90 个磁场的磁感应强度的大小 B90； (3)若将 MN 板间距增大为现在的 4 倍，电容器带电荷量不变，则带电粒子经过所有磁场区域 后速度方向的偏转角度。高三物理试题参考答案 2020．6 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 l．C 2．B 3．C 4．D 5．B 6．C 7．A 8．D 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，其 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．AC 10．AD 11．AB 12．BD 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(6 分)(1)0．660(2 分) (2) (2 分) (3) (2 分) 14(6 分)(1)D(2 分) E(2 分) (2)2.0×103(2 分) 15．(8 分)解：(1)实线波的波长为λ1=4m ①……………………………………(1 分) 波的波速 v=λ1f1 ② …………………………………………………………(2 分) 得 v=8m／s ………………………………………………………………………(1 分) (2)由图可以看出，实线波 t=0 时刻横坐标 4m——8m 之间的 x1=5m 处的质点，虚线波 x2=7．5m 处的质点位移均为 20cm，即在波峰，这两个波峰相遇位置质点的位移是 40cm。 ③……………………………………………………………………………(1 分) 两波峰运动的总路程 x=x2－x1 ④…………………………………………(1 分) 由 2vt=x ⑤……………………………………………………………………(1 分) 解得 t=0．16s ……………………………………………………………………（1 分） 16．(10 分)解：(1)设路端电压为 U，金属杆的运动速度为 v=at ①…………(1 分) 感应电动势 E=BLv ②…………………………………………………………（1 分） 通过电阻 R 的电流 ③…………………………………………………（1 分） 电阻 R 两端的电压 U=IR1 ④……………………………………………………（1 分） 2 2 2 1 1 ( )( )2mgx M m v v= + − 2 M gx 1 2 EI R R = +由图乙可得 U=kt，k=0.10V／s ⑤…………………………………………………（1 分） 解得加速度 a=5m／s2 ………………………………………………………………（1 分） (2)在 2s 末，通过金属杆的电流 ⑥…………………………………………（1 分） 金属杆受安培力 F 安=BIL ⑦ …………………………………………………(1 分) 由牛顿第二定律得 F－F 安－mgsinθ=ma ⑧…………………………………(1 分) 解得 2s 末 F=0．412N ………………………………………………………………(1 分) 17．(14 分)解；(1)青蛙起跳瞬间，青蛙和木板水平方向动量守恒，可得 mv∥=Mv1 ① ……………………………………………………………………………………(2 分) 若青蛙从起跳到吃到小球经历时间为 t，则 x0=v∥t ②………………………(1 分) 从青蛙起跳到吃到小球的过程，木板运动的位移，x1=v1t ③………………(1 分) 联立①②③解得 从青蛙起跳到吃到小球的过程，木板运动的位移 ……………………(1 分) (2)小球从最高点到最低点过程机械能守恒 ④……(2 分) 解得小球运动到最低点的速度 ……………………………………(1 分) (3)θ很小，小球运动可视为简谐运动 小球经过时间 水平向右运动 ⑤………………（2 分） 联立②⑤可得，若小球在最低点向右运动时，青蛙恰好在最高点吃到小球 青蛙吃到小球时的速度 ⑥…………………………………（1 分） 若小球在最低点向右运动时，青蛙能吃到小球需满足 v∥≥v2 ⑦…………………（1 分） 联立④⑥⑦解得 k≤ ……………………………………………………（1 分） 所以青蛙吃到小球时的速度为 （k=0,1） …………………(1 分) 18．(16 分)解：(1)带电粒子在 B1 磁场中圆周运动的圆心角为 1°，由几何关系知 r1sinl°=d 1 UI R = 1 0 mx xM = 2 2 1 2mgl mvθ（1- cos ) = 0 2 4 x gv lπ= 3( )2 ( 0,1,2,4 lt k kg π= + = … ） 0 32 ( )4 x gv lkπ = + ∥ 114 0 32 ( )4 x gv lkπ = + ∥ ①……………………………………………………………………………… (2 分) 对带电粒于在 B1 中运动列牛顿第一定律， ②………………………(1 分) 联立①② ………………………………………………………………（1 分） (2)带电粒子在 B90 磁场中圆周运动的圆心角为 1°，由几何关系知 r90(1－sin89°)=d ③…………………………………………………………………………………（2 分） 联立①②③解得： ……………………………………………（1 分） (3)设电容器内电场强度为 E 对带电粒子在电场中运动过程列动能定理 ④……………………（1 分） 由于电荷量不变，分析可知电容中的电场强度 E 大小保持不变 ⑤…………（1 分） d 变为原来的 4 倍，则速度 v 变为原来的 2 倍 ⑥…………………………………（1 分） 联立②⑥可知，粒子在每个磁场中运动的半径变为原来的 2 倍 ⑦………………(1 分) 由几何关系可知，在 MN 板间距增大前，粒子在每个磁场中的半径 ，…… ⑧ …………………………………………………………………………………(2 分) 增大 MN 板间距后，粒子在每个磁场中运动满足的几何关系 r＇1(sinθ1－sin0)=d，r＇2(sinθ2－sinθ1)=d，r＇3(sinθ3－sinθ2)=d，……，r＇90(sinθ90－sin θ89)=d ⑨…………………………………………………………………(2 分) 联立⑦⑧⑧解得：MN 板间距增大后，带电微粒经过所有磁场区域后偏转了θ90=30°(1 分) 2vqvB m r = sin1 qBdv m = ° 90 1 sin89 sin1B B − °= ° 21 2qEd mv= 1 2 3, ,sin1 sin 0 sin 2 sin1 sin3 sin 2 d d dr r r= = =°− ° °− ° °− ° 90 sin90 sin89 dr = °− °