浙江省杭州高级中学2020届高三物理仿真模拟考试试题【含答案】

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浙江省杭州高级中学2020届高三物理仿真模拟考试试题【含答案】

浙江省杭州高级中学 2020 届高三物理仿真模拟考试试题 1.本试卷分试题卷和答题卡两部分。本卷满分 100 分,考试时间 90 分钟。 2.答题前务必将自己的学校、班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡规定 的地方。 3.答题时,请按照答题卡上“注意事项”的要求,在答题卡相应的位置上规范答题,在 本试题卷上答题一律无效。 4.考试结束后,只需上交答题卡。 选择题部分 一、选择题 I (本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。每题只有一个选项符合题意,不选、 多选、错选均不得分) 1.下列说法正确的是 A. LR S 、 FE q 分别是电阻和场强的定义式 B.力的单位( N )、电流的单位( A )均是国际单位制中的基本单位 C.质点做曲线运动时,可能在相等的时间内速度变化相等 D.当加速度与速度同向时,若加速度减小,则物体的速度可能减小 2.在物理学的发展史上,许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是 A.牛顿经过了大量的数据推演和模型创设,提出了行星的三大运动定律 B.库仑通过实验测定了静电力常数 k 的具体数值 C.法拉第通过大量电和磁关系的实验研究,终于发现了电流周围存在磁场 D.赫兹通过实验首先捕捉到电磁波 3.如图所示为两个物体 A 和 B 在同一直线上沿同一方向同时开始运动的 v-t 图线,已知在 第 3s 末两个物体在途中相遇,则 A.A、B 两物体是从同一地点出发 B.3s 内物体 A 的平均速度比物体 B 的大 C.A、B 两物体在减速阶段的加速度大小之比为 1:2 D.t =1s 时,两物体第一次相遇 4.如图所示,在固定的斜面上 A、B、C、D四点, AB=BC=CD。三个相同的小球分别从 A、B、C 三点以 v1、v2、v3 的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的 D 点,则下列判 断正确的是 A.A 球最后才抛出 B.C球的初速度最大 C.A 球离斜面最远距离是 C球的三倍 D.三个小球落在斜面上速度方向与斜面成 30 斜向右下方 5.2020 年,我国将一次实现火星的“环绕、着陆、巡视”三个目标。假设探测器到达火星附 近时, 先在高度恰好等于火星半径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动, 测得运动周期为 T, 之后通过变轨、减速落向火星。探测器与火星表面碰撞后,以速度 v 竖直向上反弹,经过 时间 t 再次落回火星表面。不考虑火星的自转及火星表面大气的影响,已知万有引力常量 为 G,则火星的质量 M和火星的星球半径 R分别为 A. 3 4 4 3128π v TM Gt , 2 216π vTR t B. 3 2 4 3128π v TM Gt , 2 216π vTR t C. 3 4 4 31024π v TM Gt , 2 232π vTR t D. 3 4 4 21024π v TM Gt , 232π vTR t 6.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流的变化的特性图线, 曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线. 曲线Ⅲ与直线Ⅰ、 Ⅱ相交点的坐标分别为 5,3.5P 、 6,5Q .如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接,则下列说法不正 .. 确.的是 A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 3:2 B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 1:1 C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 21:26 D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 7:10 7.如图所示,虚线为位于 O位置的点电荷形成电场中的等势面,已知三个等势面的电势差关 系为 1 2 2 3 ,图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹,与等势面 相交于图中的 a、b、c、d 四点,已知该粒子仅受电场力的作用,则下列说法正确的是 A.该粒子只有在 a、d 两点的动能与电势能之和相等 B.场源电荷是正电荷 C.粒子电势能先增加后减小 D. 1 2 3 8.用图 1 装置研究光电效应,分别用 a 光、 b 光、 c 光照射阴极 K得到图 2 中 a、b、c 三条 光电流 I 与 A、K 间的电压 UAK的关系曲线,则下列说法正确的是 A.开关 S 扳向 1 时测得的数据得到的是 I 轴左侧的图线 B.b 光的光子能量大于 a 光的光子能量 C.用 a 光照射阴极 K时阴极的逸出功大于用 c 光照射阴极 K时阴极的逸出功 D.b 光照射阴极 K 时逸出的光电子最大初动能小于 a 光照射阴极时逸出的光电子最大初动 能 9.如右图所示,木箱置于水平地面上,一轻质弹簧一端固定在木箱顶部,另一端系一小球, 小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线,小球上下运动过程中木箱刚好不能离开 地面。已知小球和木箱的质量相同,重力加速度大小为 g,若 t 0 时刻木箱 刚好不能离开地面,下面说法正确的是 A.t 0 时刻小球速度最大 B.t 0 时刻小球加速度为零 C.t 0 时刻就是刚剪断细线的时刻 D.t 0 时刻小球的加速度为 2g 10.如图所示, CD 间接交流电源,电源有效值保持恒定不变,自耦变压器可视为理想的变压 器,图中 A 为交流电流表, V 为交流电压表, R1、R2 为定值电阻, R3 为滑动变阻器,下列 说法正确的是 A.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数变小 B.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大 C.当自耦变压器滑动触头 P逆时针转动时,电流表读数变大,电压表读数变大 D.由于理想变压器输入功率等于输出功率,滑动触头 P 转动时,变压器的输出功率不变 11.如图所示,某电器内的部分电路, C为电容器, L 为电感器,下列说法正确的是 A.当输入端输入直流电时,输出端无输出 B.当 C为容量较小的电容、 L 为自感系数较小的电感器、 输入端只输入低频交流电时,输出端几乎无输出 C.当 C为容量较大的电容、 L 为自感系数较大的电感器、 输入端只输入高频交流电时,输出端几乎无输出 D.当 C 为容量较大的电容、 L 为自感系数较小的电感器、输入端只输入低频交流电时, 输出端几乎无输出 12.一玻璃砖横截面如图所示, 其中 ABC为直角三角形 (AC边未画出) ,AB为直角边 ABC=45°; ADC为一圆弧, 其圆心在 BC边的中点. 此玻璃的折射率为 1.5 .P 为一贴近玻璃砖放置的、 与 AB垂直的光屏.若一束宽度与 AB边长度相等的平行光从 AB边垂直射入玻璃砖,则 A.从 BC边折射出束宽度与 BC边长度相等的平行光 B.平行光在 BC边上不会发生全发射 C.屏上有一亮区,其宽度等于 AC边的长度 D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐 渐变大 13.水平面上 A、B、C、D为边长为 L 的正方形的四个顶点,四点固定着四个电荷量均为 Q的 正点电荷 . O点到 A、B、C、D 的距离均为 L. 现将一质量为 m的带正电的小球(可视为点 电荷)放置在 O 点,如图所示,为使小球能静止在 O 点,小球所带的电荷量应为(已知 静电力常量为 k,重力加速度为 g) A. 2 4 mgL kQ B. 22 2 mgL kQ C. 22 4 mgL kQ D. 22mgL kQ 二、选择题Ⅱ (本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分。每题列出的选项中至少有一个符合题 意,全部选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有错选的得 0 分) 14.以下说法中正确的是 A.如甲图是 α 粒子散射实验示意图,当显微镜在 A、B、C、D中的 A 位置时荧光屏上接 收到的 α 粒子数最多. B.如乙图是氢原子的能级示意图,氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级时吸收了一定频率 的光子能量. C.如丙图是光电效应实验示意图,当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转,则此时验 电器的金属杆带的是正电荷. D.如丁图是电子束穿过铝箔后的衍射图样,该实验现象说明实物粒子也具有波动性. 15.下列说法正确的是 A.玻璃中的气泡看起来特别明亮,是发生全反射的缘故 B.高压输电线上方另加两条与大地相连的导线,是利用静电屏蔽以防输电线遭受雷击 C.透过平行灯管的窄缝看正常发光的日光灯,能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象 D.发生 α 或 β 衰变时,产生的新核从高能级向低能级跃迁,能量以 γ 光子的形式辐 射出来 16.在 O点有一波源, t =0 时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。 t 1=4s 时,距离 O 点为 3m的 A点第一次达到波峰; t 2=7s 时,距离 O点为 4m的 B 点第一次达到波谷。则以 下说法正确的是 A.该横波的波长为 2m B.该横波的周期为 4s C.该横波的波速为 1m/s D.距离 O点为 6m的质点第一次开始向下振动的时刻为 6s 末 非选择题部分 三、非选择题 (共 55 分) 17.( 8 分)如图 1 所示,在“验证动量守恒定律”实验中, A、 B 两球半径相同。先让质量 为 m1 的 A 球从斜槽上某一固定位置 C 由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平 地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹。 再把质量为 m2 的 B球放在水平轨道末端, 让 A 球仍从位置 C由静止滚下, A 球和 B 球碰撞 后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作 10 次。 M、P、N为三个落点的平均位 置, O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图 2 所示。 ( 1)为了尽量减小实验误差, A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足 m1 ▲ m2 (填“ >”或“ <”)。 ( 2)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是,可以通过仅测量 ▲ (填 选项前的符号),间接地解决这个问题。 A.小球开始释放高度 h B.小球抛出点距地面的高度 H C.小球做平抛运动的水平位移。 ( 3)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是 ▲ 。 A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平 C.B球每次的落点一定是重合的 D.实验过程中,复写纸和白纸都可以移 动 ( 4)已知 A、 B 两个小球的质量 m1、m2,三个落点位置与 O点距离分别为 OM、 OP、ON。在 实验误差允许范围内,若满足关系式 ▲ ,则可以认为两球碰撞前后的总动量 守恒。 18.( 6 分)为了测定一节新干电池(内阻很小)的电动势和内阻,配备的器材有: 电流表 A(量程为 0.6A )、电压表 V(量程为 1V,内阻为 1.2k Ω)、滑动变阻器 R1(0~10Ω, 1A)、电阻箱 R2(0~9999.9Ω)、定值电阻 R0=2.5 Ω ② 实验中需要将电压表量程扩大为 2V,电阻箱 R2 的取值应为 ▲ k Ω; ②请画出一个合理的实验电路图并标出相应的符号; ③利用上述实验电路进行实验, 测出多组改装后的电压表读数 UV与对应的电流表读数 I A, 重垂 得到的 UV–I A 的图象如图所示.则电源的电动势 E= ▲ V,内阻 r = ▲ Ω. 19.( 9 分)如图所示,小孩与冰车的总质量 m = 20kg。大人用 F = 20N 的恒定拉力,使冰 车从静止开始沿水平冰面移动,拉力方向与水平面的夹角为 θ =37°。已知冰车与冰面间的动摩擦因数 μ= 0.05 ,重力加速度 g =10m/s2,sin37 °= 0.6 ,cos37°= 0.8 。 ( 1)求小孩与冰车受到的支持力 FN的大小; ( 2)求小孩与冰车的加速度 a 的大小; ( 3)大人的拉力作用 4s 后撤去,求冰车的总位移 x 的大小。(保留 3 位有效数字) 20.( 10 分)简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为 m的物体在受到形如 F=-kx 的回复力作用下, 物体的位移 x 与时间 t 遵循 sinx A t 变化规律的运动, 其 中 2 k T m (k 为常数, A 为振幅, T 为周期)。弹簧振子的运动就是其典型代表。 如图所示,一竖直光滑的管内有一劲度系数为 k 的轻弹簧,弹簧下端固定于地面,上端 与一质量为 m的小球 A 相连, 小球 A 静止时所在位置为 O。另一质量也为 m的小球 B 从距 A 为 H的 P 点由静止开始下落, 与 A 发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。 两球均可 视为质点,在运动过程中,弹簧的形变在弹性限度内,当其形变量为 x 时,弹性势能为 2 P 1 2 E kx 。已知 3mgH k ,重力加速度为 g。求: ( 1)B 与 A 碰撞后瞬间一起向下运动的速度; ( 2)小球 A被碰后向下运动离 O点的最大距离。 ( 3)小球 A从 O点开始向下运动到第一次返回 O点所用的时间。 21.(10 分)利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,在现代 科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图 1 所示为电子 枪的结构示意图,电子从炽热的金属丝发射出来,在金属 丝和金属板之间加以电压 U0,发射出的电子在真空中加速 后,沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。已知电 子的质量为 m,电荷量为 e,不计电子重力及电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属 丝时的速度为零。 ( 1)求电子从电子枪中射出时的速度 v0 的大小; ( 2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运 动。如图 2 所示, Y 和 Y′为间距为 d 的两个偏转电 极, 两板长度均为 L,极板右侧边缘与屏相距 x, O O′ 为两极板间的中线并与屏垂直, O点为电场区域的中 心点。从电子枪中射出的电子束沿 O O′射入电场中,若两 板间不加电场,电子打在屏上的 O′点。为了使电子打在屏 上的 P 点, P 与 O′相距 h,则需要在两极板间加多大的电 压 U; ( 3)电视机中显像管的电子束偏转是用磁场来控制的。如图 3 所 21 题图 2 示,有一半径为 r 的圆形区域,圆心 a 与屏相距 l ,b 是屏上的一点, ab 与屏垂直。 从电子枪中射出的电子束沿 ab 方向进入圆形区域,若圆形区域内不加磁场时,电子 打在屏上的 b 点。 为了使电子打在屏上的 c 点, c 与 b 相距 3l ,则需要在圆形区域 内加垂直于纸面的匀强磁场。求这个磁场的磁感应强度 B的大小。 22.( 12 分)如图所示,顶角 θ=45°的光滑金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向 竖直、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。一根与 ON垂直的导体棒 ab 在水平外力作用下以 恒定速度 v0 沿导轨 MON向右滑动, 导体棒的质量为 m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀 为 r ,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触且足够长。 t =0 时,导体棒位于顶角 O处,求: ( 1)t 时刻流过导体棒的电流强度 I 和电流方向。 ( 2)导体棒作匀速直线运动时水平外力 F 的表达式。 ( 3)导体棒在 0~t 时间内产生的焦耳热 Q。 ( 4)若在 t 0 时刻将外力 F 撤去,导体棒最终在导轨上静止时的 坐标 x。 杭高 2019 学年第二学期高三高考仿真模拟卷 物理参考答案 一、选择题 I 二、选择题Ⅱ 三、非选择题 17. (1)m1> m2 (2)C (3)B (4)m1OP=m1OM+m2ON 18. (1)1.2k Ω; (2)请在右侧方框内画出电路图。 (3)E= 1.6 或 1.60 V ,内阻 r =0.25Ω. 19.( 9 分) (1)FN=mg-Fsin37 °=188N 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 C D D C C D C B D C C D C 题号 14 15 16 答案 ACD ABD BC (2)F 合=Fcos37° -f f= μF N a=F 合/m=0.33m/s 2 (3)x1=1/2at 2 v=at a 2=-μg 0-v 2=2a2x 2 X=x1+x2=4.38m 20.( 10 分) (1)B 自由下落 H的速度 Bv 21 2 BmgH mv 2Bv gH B 与 A碰撞过程动量守恒 10 ( )Bmv m m v 2 1 3 2 mgv k (2)A 在 O位置,弹簧被压缩 0x 0 mgx k A 与 B共同体继续向下运动离 O点的最大距离为 mx 据机械能守恒定律 2 2 2 1 0 0 1 1 1(2 ) 2 ( ) 2 2 2m mm v kx mgx k x x 由 0mg kx 整理得: 2 2 0 02 3 0m mx x x x 得: 03mx x 0mx x (舍去) 即 3 m mgx k (3)由题意 22 mT k 又振幅 0 22 mgA x k 振动图像如图: 由余弦函数知 1 1( ) 3 4 12 Tt T 所求时间 1 22 2 3 t t T T 得 2 2 4 22 3 3 m mt k k 21.( 10 分)解: (1)电子在电场中运动,根据动能定理 2 0 0 1 2 eU mv 解得电子穿出小孔时的速度 0 0 2eUv m (2)电子进入偏转电场做类平抛运动,在垂直于极板方向做匀加速直线运动。设电子刚 离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为 y 根据匀变速直线运动规律 21 2 y at 牛顿第二定律 Ee Uea m dm . 电子在水平方向做匀速直线运动 L = v 0t 联立解得 2 04 ULy U d 由图可知 / 2 / 2 y L h L x 解得 04 ( 2 ) U dhU L L x (3)电子以速度 v0 在磁场中沿圆弧 AB运动,圆心为 D,半径 为 R,如右图所示。 洛仑兹力提供向心力有 2 0 0 vev B m R 电子离开磁场时偏转角度为 θ,由图可知 3 3ltg l 3 2 3 rtg R 联立解得 061 3 U mB r e 22.解: ( 1)0 到 t 时间内,导体棒的位移 x=v0t t 时刻,导体棒的长度 l =x 导体棒的电动势 E=Bl v 0 回路总电阻 R=(2 x+ 2 x) r 电流强度 0 2 2 BvEI R r = = ( + ) 电流方向 b→a ( 2)F=BlI= 2 2 0 (2 2) B v t r ( 3)t 时刻导体棒的电功率 P=I 2R 由于 I 恒定 R/ =v0rt ∝ t 因此 / 2 2= = 2 RP I R I Q= Pt= 2 3 2 0 22(2 2 B v t r+ ) ( 4)撤去外力持,设任意时刻 t 导体的坐标为 x,速度为 v,取很短时间 Δt 或很短距离 Δx 在 t ~ t +时间内,由动量定理得 BIl Δt =mΔv 2 ( ) (2 2) B lv t m v r 2 0 (2 2) B S mv r = 设滑行距离为 d,则 0 0 0 0 ) 2 v t v t dS d+( 得 d=- v0t 0+ 2 0 02 ( )S v t (负值舍去) 得 x= v0t 0+ d= 2 0 02 ( )S v t = 20 0 02 2(2 2) ( )mv r v t B
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