浙江杭州高级中学2020高三物理仿真模拟考试试题

浙江杭州高级中学2020高三物理仿真模拟考试试题

第1页 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 第2页 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 第3页 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 第4页 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． 2 2 4 mgL kQ D． 2 2mgL 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 第5页 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，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． 重垂线 第6页 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/s 2 ， 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。 第7页 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 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 3 l ，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。 21 题图 2 第8页 （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。 第9页 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 （2）F 合=Fcos37° -f f= μFN a=F 合 /m=0.33m/s 2 （3）x1=1/2at 2 v=at a 2=- μg 0-v 2=2a2x2 X=x1+x2=4.38m 20．（ 10 分） （1）B 自由下落 H的速度 Bv 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 第10页 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 第 11页 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＝v0 t 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 2 第12页 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 Δ t 或很短距离 Δx 在 t ～t +时间内，由动量定理得 BIl Δt ＝mΔ v 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