1、 1 2020 届高三模拟考试试卷(九) 物 理 2020.4 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 120 分，考试时间 100 分钟 第卷(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. 在下列四幅 ut 图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是( ) 2. 物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的 唐诗辞典 的最下层两个页面之间， 并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断然后物理老师为学生表演一 项“绝活”手托唐诗辞典让其运动并完好无损地抽出了面纸，则唐诗辞典可能 ( ) A.
2、水平向右匀速运动 B. 水平向左匀速运动 C. 向下加速运动 D. 向上加速运动 3. 如图所示，传送带以恒定速度 v0向右运动，A、B 间距为 L，质量为 m 的物块无初速 度放于左端 A 处，同时用水平恒力 F 向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为 ，物块 从 A 运动到 B 的过程中，动能 Ek随位移 x 变化的关系图像不可能的是( ) 4. 为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度 E 的大小， 某同学用绝缘细线将质量 为 m、 带电量为q 的金属球悬于 O 点， 如图所示， 稳定后， 细线与竖直方向的夹角 60； 2 再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开， 再次稳定后
3、，细线与竖直方向的夹角变为 30，重力加速度为 g，则该匀强电场的 电场强度 E 大小为( ) A. E 3mg q B. E 3mg 2q C. E 3mg 3q D. Emg q 5. 如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为 L 的正三角形的三个顶点上分别固定放 置电量为Q、Q、Q 的点电荷以图中顶点为圆心、0.5L 为半径的圆与其腰及底边中 线的交点分别为 A、B、C、D.下列说法正确的是( ) A. A 点场强等于 C 点场强 B. B 点电势等于 D 点电势 C. 由 A 点静止释放一正点电荷q，其轨迹可能是直线也可能是曲线 D. 将正点电荷q 沿圆弧逆时针从 B 经 C 移到 D
4、，电荷的电势能始终不变 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. 据报道，我国准备在 2020 年发射火星探测器，并于 2021 年登陆火星如图所示为载 着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图， 其中轨道、 为椭圆， 轨道为圆 探 测器经轨道、 、 运动后在 Q 点登陆火星， O 点是轨道、 、 的交点， 轨道上的 O、 P、 Q 三点与火星中心在同一直线上， O、 Q 两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点 已 知火星的半径为 R，OQ4R，轨道上经过
5、 O 点的速度为 v.下列说法正确的是( ) A. 在相等时间内， 轨道上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道上探测器与火 星中心的连线扫过的面积相等 B. 探测器在轨道运动时，经过 O 点的加速度等于 v2 3R C. 探测器在轨道运动时，经过 O 点的速度大于 v 3 D. 在轨道上第一次由O点到P 点与轨道上第一次由O点到Q点的时间之比是32 7. 如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴 A、B 同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上， 假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向， 不计空气阻力下列判断正确
6、的是( ) A. 两水滴落到水平地面上的速度相同 B. 两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等 C. 高度一定，越大，两水滴在空中飞行的时间差t 越大 D. 高度一定，越大，两水滴落地点的距离x 越大 8. 如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流 I0始终 保持恒定 理想电压表与理想电流表的示数分别为 U、 I.当变阻器 R0的滑动触头向下滑 动时， 理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为U、 I， 下列说法正确的是( ) A. U 变小，I 变大 B. U 变大，I 变小 C. U I R1 D. U I R0R3 9. 如图所示，在范围足够大、磁感应强度为 B
7、 的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定 着倾角 30 的足够长绝缘斜面一个质量为 m、电荷量为q 的带电小物块置于斜面的 顶端处于静止状态，现增加一水平向左的场强 E 3mg q 的匀强电场设滑动时小物块的电荷 量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力 f 大小与时间 t、加速度大小 a 与时间 t 的关 系图像可能正确的是( ) 4 第卷(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)如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板 置
8、于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显 示绳中拉力 F 的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验完成下列问题： (1) 实验时，下列操作或说法正确的是_ A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感 器的示数 C. 选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 (2) 实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到 A 点的距离如图 乙所示电源的频率为 50 Hz，则打点计时器打 B 点时砂桶的速度大小为_
9、m/s. (3) 以拉力传感器的示数 F 为横坐标，以加速度 a 为纵坐标，画出的 aF 图像可能正确的 是_ (4) 若作出 aF 图线，求出其“斜率”为 k，则小车的质量为_ 11. (10 分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率 ，设计了如图甲 所示的电路ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为 2 的保护电阻，导 电夹子 P 与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计) (1) 该同学连接成如图甲所示实验电路请指出图中器材连接存在的问题： _ _. (2) 实验时闭合开关，调节 P 的位置，将 aP 长度 x 和对应的电压 U、电流 I 的数据记录 如下表：
10、 5 x/m 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 U/V 2.18 2.10 2.00 1.94 1.72 1.48 I/A 0.28 0.31 0.33 0.38 0.43 0.49 U I / 7.79 6.77 6.06 5.10 4.00 3.02 请你根据表中数据在图乙上描点连线作U I 和 x 关系图线 根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积 S1.210 7 m2，利用图乙图线，可求 得电阻丝的电阻率 为_m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为_ .(保留两位有效数字) 理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比_(选填“偏大”“偏小” 或“相同”)
11、12. 选修 3-5(12 分) (1) 美国物理学家阿瑟 阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得 2018 年诺贝尔物理学 奖 原来光在接触物体后， 会对其产生力的作用， 这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如 细胞)发生无损移动，这就是光镊技术在光镊系统中，光路的精细控制非常重要，对此下列 说法正确的是_ A. 光镊技术利用光的粒子性 B. 光镊技术利用光的波动性 C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量 D. 红色激光光子能量小于绿色激 光光子能量 (2) 放射性同位素的衰变能转换为电能将某种放射性元素制成“放射性同位素电 池”(简称同位素电池)，带到火星上去工作，已知火星上的温度、压强
12、等环境因素与地球有 很大差别该放射性元素到火星上之后，半衰期_(选填“变大”“变小”或“不 变”)若该放射性元素的半衰期为 T 年，经过 2T 年，质量为 m 的该放射性元素还剩余的质 量为_ (3) 2019 年 12 月 27 日晚，“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道， 运载这一卫星的“长 征五号”运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试，在某次实验中该发动机向后喷射的 气体速度约为 3 000 m/s，产生的推力约为 4.8106 N，则它在 1 s 时间内喷射的气体质量约 为多少千克？ 【选做题】 13. 本题包括 A、B 两小题，请选定其中一小题作答若多做，则按 A 小题评分 A.
13、 选修 3-3(12 分) 6 (1) 下列说法中正确的是_ A. 随着分子间距离的增大，分子间相互作用的斥力可能先减小后增大 B. 压强是组成物质的分子平均动能的标志 C. 在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素 D. 液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性 (2) 一定量的理想气体从状态 M 可以经历过程 1 或者过程 2 到达状态 N，其 pV 图像如 图所示在过程 1 中，气体始终与外界无热量交换；在过程 2 中，气体先经历等容变化再经 历等压变化状态 M、N 的温度分别为 TM、TN.则 TM_(选填“”“”“”或“”)W2. (3) 水银气压计的工作原
14、理如图所示，若某水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银 柱的上方，使水银柱上方不再是真空当实际大气压相当于 768 mm 高的水银柱产生的压强 时，这个水银气压计的读数只有 750 mm，此时管中的水银面到管顶的距离为 80 mm. 当这个气压计的读数为 740 mm 水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？ 设温度保持不变 B. 选修 3-4(12 分) (1) 如图所示， 有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D， 入射方向与边 AB 的夹角为 30， 经三棱镜折射后分为 a、b 两束单色光，单色光 a 偏折到 BC 边的中点 E，单色光 b 偏折 到 F
15、 点，则下列说法正确的是_ A. 该棱镜中对单色光 a 的折射率为 3 7 B. 在棱镜中传播，a 光的传播速度较大 C. a 光的频率一定大于 b 光的频率 D. 分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大 (2) 一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶，在列车的中点处，某乘客突然按亮电 灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为 c；站在铁轨旁 边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_(选填“相等”或“不等”)车 上的乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到 达列车的_(选填“前”或“后”)壁 (3) 沿 x 轴正方
16、向传播的简谐横波在 t10 时的波形如图所示，此时，波传播到 x2 m 处的质点 B，而平衡位置为 x0.5 m 处的质点 A 正好位于波谷位置再经 0.2 s，质点 A 恰 好第一次到达波峰求： 该波的波速； 在 t20.9 s 时，平衡位置为 x5 m 处的质点 C 的位移 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，电阻不计、间距为 L 的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接 有阻值为 R 的电阻， 整个装置放在磁感应强度为 B、
17、方向竖直向上的匀强磁场中 质量为 m、 电阻为 r 的金属棒 ab 垂直放置于导轨上，以水平初速度 v0向右运动，金属棒的位移为 x 时 停下其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因 数为 ，重力加速度为 g.求：金属棒在运动过程中 (1) 通过金属棒 ab 的电流最大值和方向； (2) 加速度的最大值 am； (3) 电阻 R 上产生的焦耳热 QR. 15. (16 分)如图所示，光滑斜面倾角 60，其底端与竖直平面内半径 R 的光滑圆弧轨 道平滑对接，位置 D 为圆弧轨道的最低点两个质量均为 m 的小球 A 和小环 B(均可视为质 点)用 L1.5R 的轻
18、杆通过轻质铰链相连B 套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一 竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直在斜面上由静止释放 A，假设在运动 过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失(速度大小不变)重力加速度为 g. 求： 8 (1) 刚释放时，小球 A 的加速度大小； (2) 小球 A 运动到最低点时的速度大小； (3) 已知小球 A 运动到最低点时，小环 B 的瞬时加速度大小为 a，求此时小球 A 受到圆 弧轨道的支持力大小 16. (16 分)真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度 B 垂直纸面向里为正方 向，B01 T，t010 5 s，k 为正整数某直角坐标系
19、原点 O 处有一粒子源，在 t0 时 刻沿 x 轴正方向发射速度为 v0103 m/s 的正点电荷，比荷 q m110 5 C/kg，不计粒子重力 (1) 若 k1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第 3 次(从 O 点出发记为第 1 次)经 过 y 轴时的时刻； (2) 若 k2，求粒子在运动过程中与 y 轴交点坐标的最大值和最小值； (3) 若 t0 2 10 5 s，则 k 取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循 环周期的最小值 Tmin和相应的 k 值 9 2020 届高三模拟考试试卷(九)(南京、盐城) 物理参考答案及评分标准 1. C 2. C 3. A 4. D
20、5. B 6. BC 7. ACD 8. AC 9. BD 10. (1) B (2) 0.832 (3) A (4) 2 k(每空 2 分) 11. (1) 电压表应接 3 V 量程，开始实验前开关应断开(2 分) (2) 如图所示(2 分) 1.210 6(1.11061.3106)(2 分) 2.0(2 分) 相同(2 分) 12. (1) AD(4 分) (2) 不变(2 分) 0.25m(2 分) (3) 解：Ftmv，mFt v 1.6103 kg(4 分) 13. A. (1) CD(4 分) (2) (2 分) (2 分) (3) 解：p1(768750)mmHg18 mmHg
21、，V180S，V290S 由 p1V1p2V2可知 p216 mmHg p0(74016)mmHg756 mmHg(4 分) B. (1) AC(4 分) (2) 相等(2 分) 后(2 分) (3) 解： 质点 A 第一次到达波峰，时间间隔t1 2T0.2 s，即 T0.4 s， 由 v T可得波速 v5 m/s.(2 分) 由 vx t可知，波传到 C 点的时间t0.6 s，此时 C 沿 y 轴正方向运动，再经过 0.3 s，C 点到达波谷，即 y2 cm.(2 分) 14. (15 分)解：(1) 电动势的最大值为 EmBLv0(2 分) 由闭合电路欧姆定律得 IBLv0 Rr(2 分)
22、 通过导体棒 ab 的电流方向为 ab(1 分) (2) 由牛顿第二定律 Ffmam(2 分) 安培力 F 大小为 FBIL，其中 IBLv0 Rr(1 分) 10 摩擦力 f 大小为 fmg 代入得 am B2L2v0 m（Rr）g(2 分) (3) 由功能关系得1 2mv 2 0mgxQ(2 分) 电阻 R 上产生的热量 QR R RrQ(1 分) 代入得 QR R Rr( 1 2mv 2 0mgx)(2 分) 15. (16 分)解： (1) 由牛顿第二定律得 mgsin 60 maA(2 分) 解得 aA 3 2 g(2 分) (2) 小球 A 初始位置距水平面高度设为 h1，由几何关
23、系得 Rsin 60(h11 2R)tan 301.5Rsin 60 解得 h15 4R(1 分) 小环 B 初始位置距水平面高度设为 h2，由几何关系得 h2h11.5Rcos 60 解得 h22R(1 分) 由系统机械能守恒 mghAmghB1 2mv 2 A1 2mv 2 B(2 分) 式中 vB0(1 分) hA5 4R hB0.5R(1 分) 解得 vA 3.5gR(1 分) (3) 以小环 B 为研究对象，由牛顿第二定律得 Fmgma(2 分) 以小球 A 为研究对象，由牛顿第二定律得 FNFmgmv 2 A R(2 分) 解得 FN5.5mgma(1 分) 11 16. (16
24、分)解：(1) 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由 Bqv0mv 2 0 r 和 T2r v0 解得 rmv0 Bq 0.01 m(1 分) T2m Bq 210 5 s(1 分) 当 k1 时，因为 t0T 2，粒子第 3 次经过 y 轴时恰好向上经历两个半圆(如图所示)， 则时间 tT210 5s(2 分) (2) 当 k2 时，2t0T， 粒子一个循环周期中运动分别为半圆整圆半圆整圆， 因此，由几何关系得： 与 y 轴交点坐标的最大值为 ymax4r0.04 m(2 分) 与 y 轴交点坐标的最小值为 ymin2r0.02 m(3 分) (3) 因为 t0T 4，所以粒子先做 1 4圆弧
25、运动，之后对 k 的不同值进行分类讨论： 如图可见 k1、2、3、4 时可能的分段情况 k1，粒子做1 4圆弧交替运动，向右上 45 方向无限延伸，不会循环运动(1 分) k2， 粒子做1 4圆弧与 2 4圆弧交替运动， 经过 4 个周期回到出发点， 循环周期 T23T(1 分) k3， 粒子做1 4圆弧与 3 4圆弧交替运动， 经过 2 个周期回到出发点， 循环周期 T32T(1 分) k4， 粒子做1 4圆弧与 4 4圆弧交替运动， 经过 4 个周期回到出发点， 循环周期 T45T(1 分) 当 k4 时，运动过程相似，每个周期中均增加 p(正整数)个圆周，能循环的运动其循环 12 周期均延长(1 分) 综上可得： (1) 当 k 取非 4q1(q0，1，2，)的正整数时，均可以回到出发点(1 分) (2) 当 k3 时，最小循环周期为 T32T410 5s1.256104s(1 分)
