东北三省四市教研联合体2020届高三物理第一次模拟考试试题（含解析）

东北三省四市教研联合体2020届高三物理第一次模拟考试试题（含解析）

东北三省四市教研联合体2020届高三物理第一次模拟考试试题（含解析） ‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题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。‎ ‎1.如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中，下列判断正确的是( )‎ A. 物体A和物体B均处于超重状态 B. 物体A和物体B均处于失重状态 C. 物体A处于超重状态，物体B处于失重状态 D. 物体A处于失重状态，物体B处于超重状态 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A加速下降，则加速度向下，轻绳的拉力小于重力，故A处于失重状态；同时B加速上升，则加速度向上，轻绳的拉力大于重力，故B处于超重状态，故ABC错误，D正确，故选D.‎ ‎2.2022年冬奥会将在中国举办的消息吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。若跳台滑雪比赛中运动员在忽略空气阻力的情况下，在空中的运动可看成平抛运动。运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，运动员乙以相同的初速度从同一点飞出，且质量比甲大，则乙运动轨迹应为图中的 A. ① B. ② C. ③ D. ④‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 平抛运动分为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，在竖直方向上有，在水平方向上有：，解得：，说明以相同初速度从同一点做平抛运动，其运动轨迹方程与质量无关，故乙的运动轨迹仍是实线①，故选A.‎ ‎3.如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一正点电荷Q，坐标轴上有A、B、C三点，OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 点电荷Q位于O点 B. O点电势比A点电势高 C. C点的电场强度大小为 D. 将某一正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能一直减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 因A点和B点的电势相等，O点和C点的电势相等，故A、B到点电荷的距离相等，O、C到点电荷的距离也相等，则点电荷位置如图所示 由图可知A错误，因点电荷带正电，故离点电荷越近电势越高，故O点电势比A点低，故B错误，由图可知OC的距离，根据，得，故C正确；由图可知，将正试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势先升高再降低，故电势能先增大再减小，故D错误，故选C.‎ ‎4.在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示，则 A. 两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等 B. 若增大入射光频率v，则所需的遏止电压Uc随之增大 C. 若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应 D. 若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据光电效应方程，可知图线的斜率表示普朗克常量，故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等，故A错误；根据和，得，故增大入射光频率v，则所需的遏止电压随之增大，故B正确；根据光电效应方程，当时，，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故当某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，但此光不一定能使乙金属发生光电效应，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射强度无关，故D错误，故选B.‎ ‎5.随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔元件电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的 B. 若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷 C. 在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高 D. 若转速表显示1800r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 元件内载流子受到洛伦兹力和电场力的作用，故A错误；根据左手定则，电子向前端偏转，前端带负电，后端带正电，所以前端的电势低，符合要求，则元件中的载流子为负电荷，故B正确；当电场力和洛伦兹力平衡，有：，，解得：，故当c增大时，U减小，故C错误；转速， 则霍尔传感器每分钟输出的脉冲信号个数为个，故D错误，故选B.‎ ‎6.2020年9月29日发射的“天宫一号”是我国第一个目标飞行器，预计2020年上半年实现“受控”坠落。目前“天宫一号”运行轨道平均高度约370公里，高度每天大约减少100米。若其运行轨道近似看成圆，在高度逐渐降低的过程中 A. “天官一号”的引力势能逐渐减小 B. “天宫一号”的动能逐渐减小 C. “天宫一号”的角速度逐渐减小 D. 地球对“天宫一号”的万有引力逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 根据万有引力，可知当高度h降低时万有引力做正功，引力势能减小，动能增大，万有引力逐渐增大，故AD正确，B错误；根据万有引力提供向心力，得，得，当高度h降低时角速度增大，故C错误，故选AD.‎ ‎7.如图所示，斜面1、曲面2和斜面3的顶端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1与曲面2的底边长度相同。一物体与三个面间的动摩擦因数相同，在它由静止开始分别沿三个面从顶端下滑到底端的过程中，下列判断正确的是　　‎ A. 物体减少的机械能 B. 物体减少的机械能 C. 物体到达底端时的速度 D. 物体到达底端时的速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 由功能关系可知物体克服摩擦力所做功，等于物体减少的机械能。当物体在斜面上滑动时，物体克服摩擦力所做功为，可知物体克服摩擦力所做功与BC边长度有关，，由于在轨道2上滑动时，为曲线运动，由牛顿第二定律可知，故在轨道2上滑动时滑动摩擦力大于，综合上述分析；可得，故物体减少的机械能△E2>△El>△E3‎ ‎；由动能定理可知 ，由于可得。故本题正确答案为BD ‎8.如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ放置在同一水平面内，M、P之间接一定值电阻R，金属棒ab垂直导轨放置，导轨电阻不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加水平向右的外力F，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过金属棒的电流i、通过导轨横截面的电荷量q、拉力F和拉力的功率P随时间变化的图象，正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 由题知，金属棒由静止开始做匀加速直线运动，则有：，根据法拉第电磁感应定律得：，则感应电流，故A正确；根据、和，得，而，故 ‎，故B错误；根据牛顿第二定律有：，，解得：，故C正确；根据P=Fv，得，故D错误；故选AC.‎ 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎9.某研究性学习小组要研究弹簧的劲度系数与绕制弹簧的金属丝直径间的关系，为此他们选择了同种材料制成的不同直径的钢丝来绕制弹簧。‎ ‎（1）进行此项实验需要采用控制变量法，除了材料相同外，你认为还应控制哪些因素相同(写出两项即可)________________________、______________________。‎ ‎（2）用游标卡尺测量绕制弹簧的钢丝直径，某次测量示数如图所示，则该钢丝的直径为____________mm；‎ ‎（3）根据下表中相关数据，分析可得：在其它条件相同的情况下，弹簧的劲度系数与其所用钢丝直径的___________次幂成正比。‎ ‎【答案】 (1). 弹簧的自然长度、总匝数、单位长度的匝数 (2). 弹簧圈的直径（半径）、弹簧的粗细、弹簧的很截面积 (3). 1.4 (4). 4‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由题可知，本实验主要探案弹簧的劲度系数与材料直径的关系，根据控制变量法可知，还要保证弹簧的自然长度、总匝数、单位长度的匝数等相同；（2）由图可知，游标卡尺是10分度的，主尺上的读数为，游标尺上读数为，故读数为；（3）根据表中数据可知，‎ ‎，故弹簧的劲度系数与其所用钢丝直径的4次幂成正比.‎ ‎10.有一只灵敏电流计G，刻度盘上共有N格刻度而无具体示数，现要根据图(a)所示电路测出此表的满偏电流Ig和内阻Rg。‎ ‎（1）请按原理图(a)，将图(b)中的实物电路连接完整______；‎ ‎（2）实验中调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好满偏，读出此时电压表的示数U和电阻箱的阻值R1；然后再调节滑动变阻器R0和电阻箱R，使灵敏电流计刚好半偏，且电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的阻值R2。用U、R1和R2表示灵敏电流计的满偏电流Ig和内阻Rg，表达式Ig=____________，Rg=____________。‎ ‎（3）仅从实验设计原理上看，这种测量方法得到满偏电流的测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). (4). 相等 ‎【解析】‎ ‎（1）连接的实物图如图 ‎（2）当电流表满偏时有：，当电流表半偏时有：，联立解得：，.（3）实验应用了等效代替法，两种情况下电路两端电压相等，则电流表内阻测量值等于真实值，故相等.‎ ‎11.如图所示，在某电子设备中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。AC、AD两块挡板垂直纸面放置，夹角为90°。一束电荷量为十q、质量为m的相同粒子，从AD板上距A点为L的小孔P处以不同速率垂直于磁场方向射入，速度方向与AD板的夹角为60°，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求：‎ ‎（1）直接打在AD板上Q点的粒子，其从P运动到Q的时间是多少?‎ ‎（2）直接垂直打在AC板上的粒子，其运动速率是多大?‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据已知条件画出粒子的运动轨迹，如图I所示 粒子打在AD板上的Q点，圆心为，由几何关系可知：轨迹对应的圆心角 由洛伦兹力提供向心力，则有：‎ 圆周运动的周期公式为：‎ 联立解得：‎ 则运动的时间为 ‎（2）粒子垂直打到AC板上，运动轨迹如图II所示：‎ 由图可知圆心为，，设粒子运动的轨迹半径为r，由几何关系得：‎ 由洛伦兹力提供向心力：‎ 解得：‎ ‎12.如图所示，光滑曲面与长度L＝lm的水平传送带BC平滑连接，传送带以v＝lm/s的速度顺时针运行。质量m1＝lkg的物块甲（可视为质点）从曲面上高h＝lm的A点由静止释放，物块甲与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2．传送带右侧光滑水平地面上有一个光滑的四分之一圆轨道状物体乙，轨道末端与地面相切，质量m2＝3kg，重力加速度g＝l0m/s2．求：‎ ‎（1）甲第一次运动到C点的速度大小；‎ ‎（2）甲第二次运动到C点的速度大小；‎ ‎（3）甲第二次到C点后经多长时间再次到达C点。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）物块甲从A运动至B，由动能定理得：‎ 解得：‎ 假设物块在传送带上一直做匀减速运动，由动能定理得：‎ 解得：‎ 因，故物块甲第一次运动至C点的速度大小为 ‎（2）以物块甲和物块乙为研究对象，从甲滑上乙开始至甲滑下来的过程中，系统水平方向上动量守恒，则有：‎ 系统能量守恒，则有：‎ 联立解得：‎ 则甲从乙物体上滑下后向左匀速运动，第二次到达C点的速度大小为2m/s ‎（3）甲向左进入传送带，做匀减速运动，根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 从C运动B，由动能定理得：‎ 解得：到达B点的速度为 物块甲从C点运动到左端B点的时间为 接着甲在传送带上向右做加速度仍为a的匀加速直线运动，设到与传送带共速时所用时间为，则有：‎ 甲在时间内的位移为，由动能定理得：‎ 解得：‎ 甲与传送带共速后随传送带一起匀速运动，位移为 则所用的时间为 故甲从第二次到第三次到达C的过程中的运动时间为 ‎13.如图所示，“奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组成，其中，a-b和c-d为绝热过程，b-c和d-a为等容过程。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．a-b过程中，外界对气体做功 B．a-b过程中，气体分子的平均动能不变 C．b-c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多 D．c-d过程中，单位体积内气体分子数减少 E．d-a过程中，气体从外界吸收热量 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可。‎ a-b过程为绝热过程，Q=0，体积变小，外界对气体做功，W>0，所以内能ΔU>0,温度升高，气体分子的平均动能变大，故A正确，B错误；b-c过程中，体积不变 ，由 ，可知压强变大，温度升高，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，故C正确；c-d过程中，为绝热变化，体积变大，单位体积内气体分子数减少，故D正确；d-a过程中，为等容变化，压强减小，温度降低，由，可知，，故，气体放热，故E错误；综上分析，正确答案为ACD ‎14.利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的气缸相连，右端有一个小门。把小门开启，将活塞置于图中l位置，记录此时气压计读数po=1.00‎ ‎ atm。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中2位置，记录此时气压计读数p1=1.20 atm。此过程中，气缸中气体体积变化△V=0.5 L。然后打开小门，将活塞恢复到l位置，放人待测粉末状物体后封闭小门。再次将活塞缓慢推至2位置，记录此时气压计读数p2=1.25atm。整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。‎ ‎【答案】0.5L ‎【解析】‎ 未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：‎ 压缩后气体的体积为：‎ 放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温变压缩过程，由玻意耳定律得：‎ 压缩前气体的体积为：‎ 压缩后体的体积为：‎ 代入数据得：‎ ‎15.插针法测量半圆形玻璃砖的折射率。将半圆形玻璃砖平放在白纸上，在白纸上先画出玻璃砖的轮廓，并确定其圆心O的位置。再画出一条通过圆心〇的直线，将两枚大头针P1、P2 竖直插在这条直线上，如图所示。‎ ‎①为了确定入射光线P1P2的折射光线方向，至少需要在玻璃砖另一侧插入____枚大头针；‎ ‎②若测得人射光线与ON的夹角为α，折射光线与OM的夹角为β，则该玻璃砖的折射率为______。‎ ‎【答案】 (1). ①1 (2). ②‎ ‎【解析】‎ ‎(i)作出光路图，如图 由图可知只需要一根大头针就可以确定出折射光线；(ii)由图可知，入射角，折射角，根据折射定律得：.‎ ‎16.甲、乙两列横波传播速率相同，分别沿x轴负方向和正方向传播，t0时刻两列波的前端刚好分别传播到质点A和质点B，如图所示，设to时刻为计时起点，已知甲波的频率为5 Hz，求：‎ ‎(i)to时刻之前，x轴上的质点C振动了多长时间？‎ ‎(ii)在to时刻之后的0.9 s内，x=0处的质点位移为+6 cm的时刻。‎ ‎【答案】(1) (2) 和 ‎【解析】‎ ‎（i）由题中条件可知，甲波的周期为：‎ 波速为：‎ 乙波的周期为：‎ 由图可知，D点开始振动的时刻距图中时刻为：‎ 得质点D已振动时间：‎ ‎（ii）x＝0处的质点位移为+6 cm，表明两列波的波峰同时到达x＝0处。‎ 甲波的波峰到达x＝0处的时刻为：‎ ‎(m＝0、1、2、3……）‎ 乙波的波峰到达x＝0处的时刻为：‎ ‎ (n＝0、1、2、3……）‎ 解得：m＝2n+1‎ n＝0时，m＝1，t＝0.2 s n＝1时，m＝3，t＝0.6 s n＝2时，m＝5，t＝1 s 可知：在之后的0.9 s内，x＝0处的质点位移为+6 cm的时刻为0.2 s和0.6 s