南京市2020届高三年级第三次模拟考试物理

南京市2020届高三年级第三次模拟考试物理

南京市2020届高三年级第三次模拟考试‎2020年6月5日 物理 本试卷分为选择题和非选择题两部分．共120分，考试用时100分钟．‎ 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．以下场景与电磁感应无关的是 ‎ ‎ 电子束偏转 金属探测器 真空冶炼炉 摇绳发电 A B C D ‎2．某同学拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的长度为20cm的盐水柱．测得盐水柱的电阻大小为R．如果盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40cm，此时盐水柱的电阻大小为 A． B．R C．2R D．4R 地球 SC1‎ SC2‎ SC3‎ ‎3．2019年12月20日“天琴一号”技术试验卫星被送入太空，意味着我国天琴空间引力波探测计划正式进入“太空试验”阶段．该计划将部署3颗环绕地球运行的卫星SC1、SC2、SC3构成边长约为17万公里的等边三角形编队，在太空中建成一个引力波天文台．已知地球同步卫星距离地面约3.6万公里，只考虑卫星与地球之间的相互作用，下列说法正确的是 A．SC1卫星的周期小于24小时 B．SC2卫星的速度小于7.9km/s ‎ C．SC3卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度 D．SC1、SC2、SC3卫星的轨道相同且只能在赤道面内 接电源负极 针状电极 熔喷布 平板电极 接电源正极 ‎4．口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能．驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电．平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是 A．针状电极上，针尖附近的电场较弱 B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电 C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小 D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大 ‎5．如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端连接一质量为m的小球，将小球拉至与O点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放，经时间t 12‎ 轻绳转过的角度为θ．在小球由静止释放到运动至最低点的过程中，下列关于小球的速率v、动能Ek随时间t变化，小球向心加速度an、重力势能Ep（取最低点为零势能点）随角度θ变化的图像中，可能正确的是 ‎ ‎ A B C D 转换器 点火针 A 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计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．如图所示，燃气点火装置中，转换器输出信号含低压交流及直流成分，虚线框内接入某电学元件A可去除直流成分，再经变压器变压后使点火针获得高压．用n1、n2、 I1、I2表示变压器原、副线圈的匝数和电流，下列说法中正确的有 A．A为电感 B．A为电容 C．n1 >n2 D．I1 > I2‎ ‎7． 2019年中国女排成功卫冕世界杯．如图，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一次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 D B C 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．两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等 ‎ D．后一个过程中，排球击中D点时的速度较大 A B ‎8．如图所示，质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上，支架顶角为90°、位置固定且足够长．开始时小球均静止，施加外力将小球A缓慢移动至支架下端，下列说法正确的有 A．两球带同种电荷 B．两球距离逐渐增大 C．支架对B的弹力先减小后增大 D．两球间的电势能逐渐增大 ‎9．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着A、B、C、D四点，间距为l，其中BC段被打磨光滑，A点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场．质量为m的带负电物块从斜面顶端由静止释放，已知物块通过AB段与通过CD段的时间相等．下列说法正确的有 A．物块通过AB段时做匀减速运动 B．物块经过A、C两点时的速度相等 C．物块通过BC段比通过CD段的时间短 D．物块通过CD段的过程中机械能减少了2mglsinθ 三、简答题：本题分必做题（第10～12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．‎ 12‎ ‎【必做题】‎ ‎10．（8分）某兴趣小组在做“验证力的平行四边形定则”实验，手边的器材有：一根轻弹簧、一个校准过的弹簧测力计、刻度尺、装有水的矿泉水瓶、木板、白纸等，步骤如下：‎ ‎①将轻弹簧上端固定，用弹簧测力计向下缓慢拉动弹簧下端，记录弹簧测力计读数F以及对应的轻弹簧长度L，如下表；‎ F/N ‎0‎ ‎0.50‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.50‎ L/cm ‎12.50‎ ‎12.91‎ ‎13.30‎ ‎13.69‎ ‎14.11‎ ‎14.50‎ ‎②根据表中数据，在图甲中作出F-L图像，求得轻弹簧的劲度系数为 N/m（保留三位有效数字）；‎ ‎③将一张白纸贴在竖直放置的木板上，如图乙所示，用轻弹簧和弹簧测力计共同提起矿泉水瓶并保持静止，在白纸上记下结点位置O，记录弹簧测力计拉力F1=1.70N和方向OA；‎ ‎④测量出轻弹簧的长度L1=13.69cm，记录轻弹簧的拉力F2的方向OB；‎ ‎⑤只用弹簧测力计提起矿泉水瓶并保持静止，使结点仍然在O点，记录此时弹簧测力计的读数F=2.00N和方向OC；‎ ‎⑥实验记录白纸如图丙所示，请在图丙中用1cm长的线段表示0.5N的力，以O点为作用点，画出F、F1、 F2的图示。‎ ‎⑦为了验证力的平行四边形定则，同学们提出以下两种不同方案：‎ 方案A：以F1、 F2为邻边，按平行四边形定则画出F1、 F2的合力F′，比较F和F′的一致程度。‎ 方案B：用虚线把F的箭头末端分别与F1、 F2的箭头末端连起来，比较连线与F1、 F2组成的四边形与标准的平行四边形的一致程度。‎ 你认为哪种方案更可行？理由是 。‎ 12‎ 图甲 ‎11．（10分）某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻．除待测电池组外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，可变电阻R1、R2，电压表V1、V2，电流表A1、A2，开关，导线若干．‎ ‎（1）为了选择合适的可变电阻，该同学先用多用电表估测了电压表的内阻．测量时，先将多用电表档位调到如图乙所示位置，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0Ω”．然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔和电压表的正接线柱相连．欧姆表的指针位置如图丙所示，则欧姆表的读数为 Ω．‎ 图丙 图乙 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）选择合适的可变电阻R1、R2后，按照图甲所示电路图连接好电路，将可变电阻R1、R2调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节可变电阻R1、R2，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数之和记为U1，电流表A1和A2的示数之和记为I1．‎ 图丁 ‎（3）断开开关，适当调小可变电阻R1的阻值，闭合开关，发现此时电流表G的指针发生了偏转，缓慢 （选填“调大”或“调小”）可变电阻R2的阻值，直至电流表G的指针不发生偏转，电压表V1和V2的示数之和记为U2，电流表A1和A2的示数之和记为I2．‎ ‎（4）重复（3）的步骤，记录到多组数据（U3， I3）、（U4， I4）……‎ ‎（5）实验完毕，整理器材．‎ ‎（6）利用记录的数据，作出U—I图线如图丁所示，依据图线可得电池组的内阻r为 ，电动势为 ．‎ ‎（7）理论上该同学测得的电池组内阻 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值．‎ 12‎ ‎12．[选修3–5]（12分）‎ ‎（1）图甲为研究光电效应的实验装置，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极．图乙是分别用单色光1和单色光2分别照射同一阴极K时，得到的光电流随电压变化关系的图象．普朗克常量为h，真空中光速为c，则下列说法正确的有 ‎ A．在保持入射光不变的情况下向右移动滑片P可以增大饱和电流 B．对应同一阴极K，光电子最大初动能与入射光的频率成正比 C．单色光1和单色光2的频率之差为 D．单色光1比单色光2的波长长 ‎（2）可控核聚变反应可向人类提供清洁而又取之不尽的能源．目前可控核聚变研究已经进入第三代，因不会产生中子而被称为“终极聚变”，其核反应方程式为：He+HeHe+2 ，其释放的能量为E，则该反应前后的质量亏损为 ．（真空中的光速为c）‎ ‎（3）华裔物理学家朱棣文和他的同事在实验室用激光冷却的方式将温度降到10-6K的数量级并捕捉到原子，其原理就是利用光子与原子发生碰撞来降低原子的速度，从而降低物体的温度．假设激光光子的动量大小为p0，某质量为m的原子，以速度v0迎着激光入射的方向运动，光子与原子碰撞后反射回来的动量大小为p1（p1＜p0），已知普朗克常量为h．求：‎ ‎①激光发射器发射光子的波长；‎ ‎②原子与光子碰撞后的速度大小．‎ 12‎ ‎【选做题】‎ ‎13．本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．‎ A．[选修3–3]（12分）‎ ‎（1）下列四幅图对应的说法中正确的有 ‎ 图甲 图乙 图丙 图丁 A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃 B．图乙是干湿泡湿度计，若发现两温度计的读数差正在变大，说明空气相对湿度正在变大 C．图丙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体加热后变成晶体 D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 ‎（2）如图所示，汽车引擎盖被气弹簧支撑着．气弹簧由活塞杆、活塞、填充物、压力缸等部分组成，其中压力缸为密闭的腔体，内部充有一定质量的氮气，在打开引擎盖时密闭于腔体内的压缩气体膨胀，将引擎盖顶起，若腔体内气体与外界无热交换，内部的氮气可以视为理想气体，则腔体内气体分子的平均动能 （选填“减小”或者“增大”），腔体内壁单位时间、单位面积被氮气分子碰撞的的次数_______（选填“增多”、“减少”或“不变”）．‎ ‎（3）某氮气气弹簧撑开时，腔体内气体的体积约为1.0×10– 4m3，压强为30atm，温度为27℃．在压强为1atm、0 ℃时氮气的密度为1.25kg/m3．已知氮气的摩尔质量为28 g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol – 1，请估算腔体内气体的分子数．（计算结果保留一位有效数字）‎ B．[选修3–4]（12分）‎ ‎（1）下列说法中正确的有 ‎ A．未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了偏振现象 B．第5代移动通信(5G)采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号的传播速度大 C．航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率 D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差 12‎ ‎（2）如图所示为一列简谐横波在t = 0时刻的图象．此时质点P的速度方向沿y轴负方向，则此时质点Q的速度方向沿y轴_______方向．当t = 0.15s时质点P第1次到达y轴正方向最大位移处（即波峰），则该列简谐横波的波速大小为____________m/s．‎ ‎（3）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠B=60°．一束光线垂直于AB边进入棱镜，然后从AC边上射出，且射出时平行于底边BC，已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s．求光在棱镜中的传播速度．（计算结果保留两位有效数字）‎ 四、计算题：本题共3小题，共计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，两条相距l=20cm的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨光滑且足够长，导轨左端接一阻值为的电阻．磁场Ⅰ和磁场Ⅱ交替分布，宽度均为d=20cm，磁场Ⅰ垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小，磁场Ⅱ垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小，一细金属杆在水平拉力F作用下以速度v匀速向右运动，杆始终与导轨垂直，金属杆接入电路的电阻，其余电阻不计．求： ‎ ‎（1）金属杆在磁场Ⅰ运动过程中，电阻R中的电流I1；‎ ‎（2）金属杆在通过磁场Ⅱ的过程中，水平拉力F的大小；‎ ‎（3）电阻R中电流有效值I．设金属杆在两磁场中运动时间足够长．‎ 12‎ ‎15．（16分）如图，质量均为的小物块A和长木板B叠放在水平地面上，左边缘对齐， B上表面有长度分别L1=6m、L2=3m的涂层，其与A之间的动摩擦因数分别为、，B与地面间的动摩擦因数．现使A获得水平向右的初速度v，A从B表面飞出后不会再次相遇，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求：‎ ‎（1）A在涂层Ⅰ上滑动时，A与B之间、B与地面之间的摩擦力大小fA、fB；‎ ‎（2）A离开涂层Ⅰ时A、B的速度大小vA、vB；‎ ‎（3）B运动过程中克服地面摩擦力所做的功W．‎ ‎16．（16分）如图甲所示，两块金属板AB、CD平行正对放置，金属板长L＝0.4 m，板间距离d＝0.2 m，极板CD接地，AB板上的电势φ随时间t变化规律如图乙所示．金属板外有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度B=1×10-3T，方向垂直纸面向外．现有质子流以v的速度连续射入电场中（质子紧贴着AB板射入且初速度方向与之平行），质子的比荷，在每个质子通过电场的极短时间内，电场可视为恒定电场，不考虑质子与极板的碰撞，MN为经过B、D点的虚线．求：‎ ‎（1）t=0.05s时刻出发的质子射出电场时离B点的距离x；‎ ‎（2）在磁场中运动的所有质子到MN的最大距离H；‎ ‎（3）在CD右侧放置一足够大的质子收集板，收集板初始紧贴着MN，若将其向下缓慢平行移动，在不同位置，质子打到收集板的范围长度不一，该长度的最大值lmax．‎ 12‎ 12‎ 12‎ 12‎ 12‎