【物理】宁夏银川唐徕回民中学2020届高三下学期第三次模拟试题（解析版）

【物理】宁夏银川唐徕回民中学2020届高三下学期第三次模拟试题（解析版）

宁夏银川唐徕回民中学2020届高三下学期 第三次模拟试题 ‎1.自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态，而是要发生一系列连续的衰变，最终达到稳定状态．某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数，Z表示质子数)，则下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 由到的衰变是α衰变 B. 已知的半衰期是T，则8个原子核经过2T时间后还剩2个 C. 从到共发生5次α衰变和2次β衰变 D. 图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线 ‎【答案】C ‎【解析】由到放出负电子，则此衰变是β衰变，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核不适应，选项B错误；变为，质量数少20，则发生了5次α衰变，根据5×2-x=8得，x=2，知发生了2次β衰变，故C正确；图中发生的α衰变和β衰变时，往往伴随γ射线产生，选项D错误；故选C. ‎ ‎2.如图甲所示，质量为4kg物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g取‎10m/s2，则（　　）‎ A. 物体先做加速运动，推力撤去才开始做减速运动 B. 物体在水平面上运动的最大位移是‎10m C. 物体运动的最大速度为‎20m/s D. 物体在运动中的加速度先变小后不变 ‎【答案】B ‎【详解】AD．开始时推力大于摩擦力，随着推力的减小，物体做加速度减小的加速运动，当推力减小到小于摩擦力以后，物体做加速度增大的减速运动，撤去F后做匀减速运动，故AD错误。 B．由F-x图象的面积可得拉力全过程做功 由 WF-μmgs=0‎ 得 s=‎‎10m 故B正确。 C．由F-x图象可知F=μmg=20N时，x=‎3.2m，此刻速度最大 ‎ ‎ 其中 ‎ ‎ 得最大速度vm=‎8m/s 故C错误。故选B。‎ ‎3.如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（　　）‎ A. F变大 B. F变小 C. FN变大 D. FN变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图：‎ 由平衡条件得知，FN和F合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：FN=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B．‎ 考点：共点力的平衡条件 ‎4.在变电所里，需要用交流电流表去监测电路上的强电流，由于电网中的电流通常会超出一般电流表的量程，因此常使用电流互感器．下列能正确反映电流互感器工作原理的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比．则电流互感器应串连接入匝数较多的线圈上．同时一次绕组匝数很少，且串在需要测量的电流的线路中．故B正确；故选B．‎ ‎5.地球同步卫星的发射方法是变轨发射，如图所示，先把卫星发射到近地圆形轨道Ⅰ上，当卫星到达P点时，发动机点火。使卫星进入椭圆轨道Ⅱ，其远地点恰好在地球赤道上空约‎36000km处，当卫星到达远地点Q时，发动机再次点火。使之进入同步轨道Ⅲ，已知地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道表面上随地球自转的向心加速度大小为a，下列说法正确的是如果地球自转的（　　）‎ A. 角速度突然变为原来的倍，那么赤道上的物体将会飘起来 B. 卫星与地心连线在轨道Ⅱ上单位时间内扫过的面积小于在轨道Ⅲ上单位时间内扫过的面积 C. 卫星在轨道Ⅲ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能 D. 卫星在远地点Q时的速度可能大于第一宇宙速度 ‎【答案】B ‎【详解】A．赤道上的物体的向心加速度 若赤道上的物体飘起来，万有引力全部用来提供向心力，此时 可得 即角速度突然变为原来的倍，赤道上的物体将会飘起来，故A错误；‎ B．由于在椭圆轨道Ⅱ上Q点的速度小于轨道Ⅲ上Q点的速度，因此在轨道II上Q点附近单位时间内扫过的面积小于轨道III上单位时间内扫过的面积，而在轨道II上相同时间内扫过的面积相等，故B正确；‎ C．从轨道I进入轨道II的过程中，卫星点火加速，机械能增加，从轨道II上进入轨道III的过程中，再次点火加速，机械能增加，因此卫星在轨道Ⅲ上运行时的机械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能，故C错误；‎ D．在轨道II上Q点的速度小于轨道III上Q点的速度，而轨道III上卫星的运行速度小于第一宇宙速度，因此卫星在轨道II的远地点Q时的速度小于第一宇宙速度，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎6.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，下列说法正确的是（　　）‎ A. 当单刀双掷开关与a连接，在t=0.01s时，电流表的示数为零 B. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表示数为44.0V C. 当单刀双掷开关由a拨到b时，原线圈的输入功率变为原来的4倍 D. 当单刀双掷开关由a拨到b时，副线圈输出电压的频率变为100Hz ‎【答案】BC ‎【详解】AB．由乙图知，原线圈所加的交流电压的最大值为311V，其有效值为 ‎=220V 由题意知，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，则有 所以电压表示数为44.0V，电流表的示数为 ‎4.4A 故A错误，B正确；‎ C．当单刀双掷开关由a拨到b时，根据 可知变为原来的一半，则副线圈电压加倍，根据 可知电阻R上消耗的功率变为原来的4倍，因理想变压器原线圈输入功率与副线圈输出功率相等，所以原线圈的输入功率变为原来的4倍，故C正确：‎ D．由乙图知，原线圈所加交流电频率为50Hz，理想变压器不改变交流电的频率，副线圈的频率仍为50Hz，故D错误。故选BC。‎ ‎7.A、B两小球质量相等，A球不带电，B球带正电，光滑的绝缘斜面倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻质绝缘弹簧相连，图乙中，A、B两球用轻质绝缘杆相连，两个装置均处于平行于斜面向上的匀强电场E中，此时A、B两球组成的系统均处于静止状态，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，重力加速度大小为g，当撤去匀强电场E的瞬间，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 两图中A、B两球的加速度大小均为gsin θ B. 两图中A球的加速度大小均为零 C. 图乙中轻杆的作用力一定为零 D. 图甲、乙中B球的加速度大小之比为2∶1‎ ‎【答案】CD ‎【详解】撤去电场前， B球所受的电场力大小为2mgsinθ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去电场的瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsinθ，加速度为2gsinθ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsinθ，加速度均为gsinθ，故图甲中B球得加速度是图乙中B球加速度的2倍；故AB错误，DC正确；‎ 故选CD．‎ 点睛：此题关键是知道弹簧弹力不能突变，杆的弹力会突变，分析撤去电场的瞬间，图甲和图乙中AB所受合外力即可得到各自的加速度．‎ ‎8.如图所示，在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ‎，方向与斜面垂直（图中未画出）。质量为、长度为L，阻值大小也为R的金属棒与固定在斜面上方的劲度系数为的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定，现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，在上述过程中（　　）‎ A. 开始运动时金属棒两端的电压为 B. 通过电阻R的最大电流一定是 C. 通过电阻R的总电荷量为 D. 回路产生的总热量等于 ‎【答案】AC ‎【详解】A．开始运动时导体棒产生的感应电动势 因此导体棒两端的电压 故A正确；‎ B．由于开始向下运动时，安培力沿斜面向上，重力下滑分力沿斜面向下，无法确定两个力的大小关系，最大速度无法确定，因此最大电流无法确定，故B错误；‎ C．最后导体棒停止时，向下移动的距离为x，由平衡条件有 解得 ‎ 流过R有电荷量 故C正确；‎ D．根据能量守恒 故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎9.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中∶‎ ‎(1)甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的图像，其中F为弹簧弹力，为弹簧长度。请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长=______________ cm， 弹簧的劲度系数k=_________N/m；‎ ‎(2)乙同学使用两条不同的轻质弹簧得到弹力与弹簧长度的图像如图乙所示。下列表述正确的是______。‎ A. a的原长比b的长 B. a的劲度系数比b的大 C. a的劲度系数比b的小 D. 测得的弹力与弹簧的长度成正比 ‎【答案】 (1).8 25 (2) B ‎【详解】(1)[1][2]弹簧的弹力与弹长度的关系式为 图象与横轴交点为原长，斜率等于弹簧劲度系数，可得 ‎(2)[3]A．图象与横轴交点等于原长，因此a的原长比b的短，A错误；‎ BC．图象斜率表示劲度系数，因此a的劲度系数比b的大，B正确，C错误；‎ D．由于图象不过坐标原点，因此力与弹簧的长度不成正比，D错误。‎ 故选B。‎ ‎10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测出金属丝的电阻Rx，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：‎ ‎(1)甲同学直接用多用电表测其电阻，该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大。为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：______；（填步骤前的字母）‎ A.旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”‎ B.旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”‎ C.旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔 D.将两表笔分别连接到Rx两端，读出阻值后，断开两表笔 E.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔按正确步骤测量时，指针指在图示位置，Rx的测量值为__________Ω。‎ ‎(2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量：‎ 电压表V（量程0~5V，内电阻约10kΩ）‎ 电流表A1（量程0~500mA，内电阻约20Ω）‎ 电流表A2（量程0~300mA，内电阻约4Ω）‎ 滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为‎2A） ‎ 滑动变阻器R2（最大阻值为250Ω，额定电流为‎0.1A）‎ 直流电源E（电动势为4.5V，内电阻约为0.5Ω） 电键及导线若干 为了较精确画出I—U图线，需要多测出几组电流、电压值，故电流表应选用_______，滑动变阻器选用_______（选填器材代号），乙同学测量电阻的值比真实值_______（选填“偏大”“偏小”“相等”），利用选择的器材，请你在方框内画出理想的实验电路图。‎ ‎【答案】 (1). AEDC 22 (2). A2 R1 偏小 ‎ ‎【详解】(1)[1]．该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大，说明倍率档选择过高，应该选择×1Ω倍率档；然后两表笔短接调零，进行测量读数后，将旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔；故步骤为AEDC。‎ ‎[2]．Rx的测量值为22Ω.‎ ‎(2)[3][4][5][6]．电路可能出现的最大电流为 则电流表选择A2即可；滑动变阻器要接成分压电路，则选用阻值较小的R1；因电压表的内阻远大于待测电阻，可知选用电流表外接电路，电路如图；‎ 由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小。‎ ‎11.如图所示，绝缘水平面上有宽为L=‎1.6 m的匀强电场区AB，电场强度方向水平向右，半径R=‎0.8 m的竖直光滑半圆轨道与水平面相切于C，D为与圆心O等高的点，GC是竖直直径，一质量为m=‎0.1 kg，电荷量q=‎0.01 C的带负电滑块（可视为质点）以v0=‎4 m/s的初速度沿水平面向右进入电场，滑块恰好不能从B点滑出电场，已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.4，与BC段的动摩擦因数μ2=0.8，g=‎10 m/s2：‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎(2)将滑块初速度变为v=v0，则滑块刚好能滑到D点，求BC的长度s；‎ ‎(3)若滑块恰好能通过最高点G，则滑块的初速度应调为原初速度的多少倍？‎ ‎【答案】(1)10 N/C；(2)‎1.0 m；(3) v0‎ ‎【详解】(1) 以v0=‎4 m/s的初速度沿水平面向右进入电场，滑块恰好不能从B点滑出电场，说明在B点的速度为零。由动能定理 ‎ ‎ 解得 E=10 N/C ‎(2) 将滑块初速度变为=v0，则滑块刚好能滑到D点，由动能定理 解得 ‎ ‎ ‎(3) 滑块恰好能通过最高点G ‎ ‎ 由动能定理 解得 ‎12.如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°，紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2‎ 为电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b．结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出；粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场．不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知．求：‎ ‎（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；‎ ‎（2）粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t；‎ ‎（3）如果金属板间交变电场的周期，粒子b从图乙中t=0时刻进入电场，求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件．‎ ‎【答案】（1）；（2）（3）‎ ‎【解析】(1)如图所示，粒子a、b在磁场中均速转过90°，平行于金属板进入电场．‎ 由几何关系可得：，rb=d ①‎ 由牛顿第二定律可得 ②‎ ‎ ③‎ 解得： , ‎ ‎(2)粒子a在磁场中运动轨迹如图 ‎ 在磁场中运动周期为： ④ ‎ 在磁场中运动时间： ⑤‎ 粒子在电磁场边界之间运动时，水平方向做匀速直线运动，所用时间为 ⑥ ‎ 由④⑤⑥则全程所用时间为： ‎ ‎(3)粒子在磁场中运动的时间相同，a、b同时离开Ⅰ磁场，a比b进入电场落后时间 ⑦‎ 故粒子b在t=0时刻进入电场．‎ 由于粒子a在电场中从O2射出，在电场中竖直方向位移为0，故a在板间运动的时间ta是周期的整数倍，由于vb=2va，b在电场中运动的时间是，可见b在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即 ⑧ ⑨‎ 粒子b在内竖直方向的位移为 ⑩‎ 粒子在电场中的加速度 由题知 粒子b能穿出板间电场应满足ny≤d ‎ 解得 ‎【点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．‎ ‎13.下列说法正确的是 ‎ A. 分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 B. 碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力 C. 物体做加速运动时速度越大，物体内分子的平均动能也越大 D. 液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性 E. 在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形 ‎【答案】ADE ‎【详解】分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动，选项A正确；碎玻璃不能拼在一起，是由于不能再使得分子间距达到引力的范围，选项B错误；宏观物体的动能与微观物体的分子动能无关，选项C错误；液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，选项D正确；在完全失重的情况下，由于表面张力的作用，熔化的金属能够收缩成标准的球形，选项E正确.‎ ‎14.如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为‎12 cm，大气压强为p0＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达‎6 cm为止，求活塞下移的距离(假设环境温度不变)．‎ ‎【答案】‎6.625 cm.‎ ‎【详解】如图，设细管的液面下降了x，则粗管液面上升了，‎ 根据题意：，‎ 解得：‎ x=‎4cm；‎ 对粗管内的气体应用玻意耳定律：p1V1=p1′V1′‎ 代入数据解得:末状态粗管中气体的压强p=90cmHg ‎ 则细管中气体末状态的压强为：（90+6）cmHg ‎ 设活塞下移y，对细管中的气体用波意耳定律：p2V2=p2′V2‎ ‎′ 75×12s′=（90+6）×（12+4-y）s′‎ 解得：‎ y=‎6.625cm。‎ ‎15.如图所示是一列简谐波在时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动，其位移随时间变化的函数表达式为．关于这列简谐波及质点P的运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 这列简谐波的振幅为‎20cm B. 质点P的周期为0.4 s C. 这列简谐波沿x轴正向传播 D. 质点P的位移方向和速度方向始终相反 E. 这列简谐波在该介质中的传播速度为‎10m/s ‎【答案】BCE ‎【详解】A、由质点P做简谐运动的表达式y=10sin5πt（cm），可知这列简谐波的振幅为 角速度为 则周期为 故A错误，B正确；‎ C. 由质点P做简谐运动的表达式y=10sin5πtcm，知t=0时刻质点沿y轴正方向运动，则这列简谐波沿x轴正向传播，故C正确； ‎ D. 质点P在做简谐运动，位移和速度都作周期性变化，位移方向和速度方向有时相反，有时相同，故D错误；‎ E. 由图读出波长为λ=‎4m，则波速为 故E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎16.一半径为‎3m的圆柱形水池里有一定高度的水，水面距口上沿的距离为‎4m，有一小青娃蹲坐在水池底正中间抬头仰望天空，假设青蛙水平面内的视角度为360°，在青娃眼中在水面上看到的池口面积是实际面积的，已知水的折射率为，求水池里的水的深度。‎ ‎【答案】‎ ‎【详解】如图所示光路图 根据折射定律 根据几何关系可得 又因为 联立解得