【物理】湖南省怀化市2020届高三第二次模拟考试试题

【物理】湖南省怀化市2020届高三第二次模拟考试试题

湖南省怀化市2020届高三第二次模拟考试试题 二、选择题：本题共8小题，每题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．如图所示为氢原子能级示意图，下列有关说法正确的是 A．处于基态的氢原子吸收12.1 eV的光子后能跃迁至n＝3能级 B．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 ‎3种不同频率的光 C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时 能发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出 的光，照射该金属时一定不能发生光电效应 D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级时，氢原子的能量减少，电子的动能减小 ‎15．如图为怀化南高速公路收费站，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道）,设ETC车道是笔直，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是 ‎16．某行星外围有一圈厚度为d的光带，简化为如图所示模型，R 为该行星除光带以外的半径。现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度v与它到行星中心的距离r，满足下列哪个选项表示的图象关系时，才能确定该光带是卫星群 ‎17．如图甲所示，小型交流发电机的单匝矩形金属线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转 ‎ 动，线圈与一个阻值为R=9 Ω的电阻构成闭合电路，线圈的电阻r=1 Ω。从中性面开始计 时，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化(如图乙所示)，则下列说法正确的是 A．线圈的转速为2.5 r/min B．电压表的示数为18 V C．通过线圈的最大磁通量为 D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为 C ‎18．“打羽毛球”是一种常见的体育健身活动。当羽毛球以‎4 m/s的水平速度飞来时，运动员迅速挥拍以‎9 m/s的水平速度迎面击球，假设羽毛球和羽毛球拍的碰撞为弹性碰撞，且球拍的质量远大于球的质量，请估算羽毛球反弹的速度大小为 A．‎22 m/s B．‎18 m/s C．‎13 m/s D．‎8 m/s ‎19．如图所示，a、b物块的质量均为m，c物块的质量为，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上。现用水平拉力F作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A．轻绳的张力等于 B．物块c受到的摩擦力大小为 C．当该水平拉力增大为原来的2倍时，物块c受到的摩擦力大小为 D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块b受到的摩擦力大小为μmg ‎20．在竖直平面内，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于顶点c的对称点，则下列说法中正确的是 A．D点的电场强度为零，电势也为零 B. E、F两点的电场强度大小，电势 C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同 D. 若将c处的电荷换成等量的负电荷，解除固定并给一定的初速度，该电荷可能做匀速圆周运动（不计重力和空气阻力）‎ ‎21．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一小球A自静止开始下滑，同时另一小球B自静止开始由斜面底部向左以恒定加速度沿光滑水平面运动，A 滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝小球B追去。下列说法正确的是 A．要使小球A追上小球B，则B球的加速度最大值不能超过gsinθ ‎ B．要使小球A追上小球B，则B球的加速度最大值不能超过 C．若小球A恰好追上小球B，则该过程B球运动时间等于A球在斜面上运动时间的2倍 ‎ D．若小球A恰好追上小球B，则该过程B球运动时间小于A球在斜面上运动时间的2倍 ‎ 三、非选择题：第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题： ‎ ‎ 22．（5分）‎ 某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下：‎ ①用天平测量a、b两球的质量m1和m2；‎ ②用游标卡尺测出两个小球的直径d；‎ ③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H；‎ ④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O；‎ ⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次；‎ ‎⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的、和的长度。‎ ‎（1）上述实验操作中不必要的步骤是 。‎ ‎（2）如果满足关系式 ，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理量表示）‎ ‎（3）实验测得：m1＝‎30.0 g，m2＝‎10.0 g，＝‎16.10 cm，＝‎30.30 cm，＝‎40.60 cm。则本实验的相对误差是 。‎ ‎(保留一位有效数字，相对误差为×100%)‎ ‎23（10分）‎ 某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值，实验提供的器材如下：‎ A．待测电阻Rx(约200 Ω)；‎ B．电源(电动势E约1.4 V，内阻r约10 Ω)；‎ C．灵敏电流计G(量程1 mA，内阻Rg=200 Ω)；‎ D．电阻R1=50 Ω；‎ E. 电阻R2=200 Ω；‎ F. 滑动变阻器R3(阻值范围为0~50 Ω)；‎ G. 滑动变阻器R4(阻值范围为0~500 Ω)；‎ H．开关，导线若干。‎ ‎（1）为了测量电源电动势的准确值，该实验小组设计了如图（a）所示的电路测量。部分步骤如下：先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计读数I1接近满偏；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S2，读出此时灵敏电流计的示数I2。‎ 图（a）‎ 图（b）‎ 图（c）‎ ‎①根据实验要求，定值电阻a应选___________；滑动变阻器R应选___________。(选填器材前的标号)‎ ‎②若实验中I1=0.90 mA，I2=0.54 mA，则电源电动势的准确值为___________V。（保留三位有效数字）‎ ‎（2）测出电动势后，该小组成员在图（a）的基础上，去掉两开关，增加两支表笔M、N，其余器材不变，改装成一个欧姆表，如图（b）所示，则表笔M为___________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表测量待测电阻Rx阻值，正确操作后，灵敏电流计读数如图（c）所示，则待测电阻Rx的阻值为___________Ω。‎ ‎24．（12分）‎ 如图所示，一斜面体静置于水平面上，其斜边长L＝‎1.8 m，倾角。质量的物块，以初速度v0从斜面顶端恰能沿斜面滑到底端。现让物块以初速度v0从斜面底端沿斜面上滑，斜面体始终保持静止不动，物块和斜面体之间的动摩擦因数，取g＝‎10 m/s2，求：‎ ‎（1）物块沿斜面上滑的位移大小。‎ ‎（2）物块沿斜面上滑时，地面对斜面体的摩擦力大小。‎ ‎25．（20分）‎ 如图所示，虚线L右侧空间有水平向右的匀强电场，电场强度E1＝2.5 N/C，左侧空间有一竖直向上、强度E2＝1.25 N/C的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场B，在E1场区有四分之一的光滑绝缘圆轨道，半径为R＝‎0.2 m，圆心在虚线上O点，过低端点Q的切线水平，现将一视为质点的带正电荷粒子从轨道的最高点P由静止释放，粒子沿轨道向底部运动，已知粒子的质量为m＝1×10﹣‎4 kg，粒子带电量q1＝+3×10﹣‎4C，取g＝‎10 m/s2，，，求：‎ ‎（1）粒子沿轨道从P点运动到Q点的过程中合外力所做的功；‎ ‎（2）粒子沿轨道向下运动过程中对轨道的最大压力；‎ ‎（3）若粒子运动到Q点瞬间仅使其电量变为，要使粒子再次通过虚线位置落到圆轨道内，磁感应强度B大小应满足什么条件。‎ ‎（二）选考题 ‎33．[物理—选修3-3]（15分）‎ ‎（1）（5分）节日放飞的氢气球，升到高空后会破裂。氢气球在破裂之前的上升过程中，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．气球内氢气的内能减小 B．气球内氢分子的速率都在减小 C．气球内的氢气对外做功 D．气球内的氢分子的速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律 E．气球内的氢分子的运动也叫布朗运动 ‎（2）(10分)如图所示，一气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的横截面积S＝‎100 cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m＝‎62.5 kg，两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块间距为d＝‎10 cm。开始时活塞距缸底L1＝‎10 cm，缸内气体压强等于大气压强p0(p0＝1×105 Pa)，温度 t1＝‎27 ℃‎.现对气缸内的气体缓慢加热。（g＝‎10 m/s2）求：‎ ‎（ⅰ）物块A开始移动时，气缸内的温度；‎ ‎（ⅱ）物块B开始移动时，气缸内的温度。‎ ‎34．[物理一选修3-4）（15分）‎ ‎（1）（5分）如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为‎0.1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置。t＝0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以‎0.1 m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A．这列波的周期为4 s B．0～4 s时间内质点b运动路程为‎6 cm C．4～5 s时间内质点c的加速度在减小 D．6 s时质点e的振动方向沿y轴正方向 E．质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反 ‎（2）（10分）如图所示为一个半径为R的透明介质球体，M、N两点关于球心O对称，且与球心的距离均为2R。一细束单色光 从M点射出穿过透明介质球体后到达N点，真空中的光速为c。‎ ‎（ⅰ）若介质的折射率为n0，光线沿MON传播到N点，光传播的时间t为多少；‎ ‎（ⅱ）已知球面上的P点到MN的距离为PA＝R，若光束从M点射出后到达P点，经过球体折射后传播到N点，那么球体的折射率n等于多少。(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)‎ ‎【参考答案】‎ 二、选择题（48分）‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 B D D C A ACD BD BC 三、非选择题（62分）‎ ‎（一）必考题（47分）‎ ‎22.（5分） ‎ ‎23．（10分）‎ ‎（1）①D (2分) G (2分) ②1.35 (2分) （2）黑表笔(2分) 180 (2分)‎ ‎24．（12分）答案：（1）‎0.36m；（2）18.75N 解：（1）对物块由斜面顶端滑到底端的过程由动能定理：‎ ‎ ① 2分 对物块由斜面底端上滑直到停下的过程由动能定理：‎ ‎ ② 2分 联立①②可得： ③ 2分 ‎（2）物块沿斜面上滑时的加速度大小为 ‎ ④ 2分 对斜面体和物块为整体进行受力分析，在水平方向应用牛顿第二定律得 ‎ ⑤ 2分 联立④⑤可得： ⑥ 2分 注：其它解法或有效方程均可恰当给分 ‎25. （20分）答案：（1）2.25×10﹣3N；（2）B≥1T 解：（1） 2分 代入数据可得： 1分 ‎（2）粒子在沿光滑圆轨道运动过程中受电场力F1、重力G、支持力N三个力的作用，‎ 带电粒子在电场E1中受电场力为： ‎ 则受重力及电场力合力大小 ① 1分 合力的方向与竖直方向成角 ② 1分 解得： ‎ 设粒子到达C点对轨道压力最大，设此时速度为，轨道对粒子的支持力，由动能定理有 ③ 2分 由牛顿第二定律有 ‎ ④ 2分 联立①②③④可得： ⑤ 1分 由牛顿第三定律可知，P对轨道最大压力为 1分 ‎（3）粒子到达轨道底时速度设为，由动能定理得 ‎ ⑥ 1分 解得： ⑦ 1分 q2E1‎ 在电场E2中，因电场力 故粒子在L左侧复合场中受磁场作用做匀速圆周运动，再次到时速度大小仍为。 ‎ 然后在左侧电场中受力及状态如图所示。‎ 水平方向受力为，加速度： ‎ ‎ ⑧ 1分 水平方向运动位移为时，需要时间为 则有： ⑨ 1分 代入数据解得；（舍去）， 1分 竖直方向受重力以加速度加速下落，时间内下落位移：‎ ‎ 1分 而由洛伦兹力充当向心力可知， 1分 要使B落到圆轨道内，即 1分 联立解得： 1分 ‎（二）选考题（15分）‎ ‎33.（15分）(物理----选修3-3)‎ ‎【答案】　(1)ACD　(2)（i）450 K　（ii）1 200 K ‎ (2) （i）物块A开始移动前气体做等容变化，则有 p2＝p0＋＝1.5×105 Pa 2分 由查理定律有：＝ 2分 解得T2＝450 K 1分 ‎（ii）物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时 p3＝p2＝1.5×105 Pa，V3＝(L1＋d)S 由盖－吕萨克定律有 ＝ 1分 解得T3＝900 K 1分 之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4‎ p4＝p0＋＝2.0×105 Pa 1分 V4＝V3‎ 由查理定律有 ＝ 1分 解得T4＝1 200 K 1分 ‎34.（15分）(物理----选修3-4)‎ ‎【答案】　(1)ABE　(2)（i）(n0＋1)　（ii） ‎ (2) （i）光在介质球外的传播时间为 t1＝ 1分 光在介质球中的传播速度为 v＝ 1分 光在介质球中的传播时间为 t2＝ 1分 光传播的时间为 t＝t1＋t2＝(n0＋1) 1分 ‎（ii）光路图如图所示，‎ 其中 sin θ＝0.6 1分 又 β＝θ＋α 1分 根据折射定律：sin β＝nsin θ 2分 所以n＝＝sin α＋cos α 又MA＝MO－AO＝2R－Rcos θ＝R，‎ MP＝＝R，‎ sin α＝＝，cos α＝＝，‎ 解得：n＝ 2分