辽宁省辽南协作校2020届高三下学期第一次模拟考试物理试题 Word版含解析

辽宁省辽南协作校2020届高三下学期第一次模拟考试物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2019—2020学年度下学期高三第一次模拟考试试题 物理能力测试 二、选择题：本题共8小题，每小题6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9~21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 光电效应揭示了光的波动性 B. 中子与质子结合成氘核时放出能量 C. 在所有核反应中，都遵从“质量守恒，核电荷数守恒”规律 D. 200个镭226核经过一个半衰期后，一定还剩下100个镭226没有发生衰变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光电效应揭示了光的粒子性，A错误；‎ B．中子与质子结合成氘核时会质量亏损，所以放出能量，B正确；‎ C．所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”规律，C错误；‎ D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，研究个别原子核无意义，D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示，轨道NO和OM底端对接且。小环自N点由静止滑下再滑上OM。已知小环在轨道NO下滑的距离小于轨道OM上滑的距离，忽略小环经过O点时的机械能损失，轨道各处的摩擦因数相同。若用a、f、v和E分别表示小环的加速度、所受的摩擦力、速度和机械能，这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图。其中能正确反映小环自N点到右侧最高点运动过程的是（　　）‎ A. B. ‎ - 23 -‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球沿轨道下滑做匀加速直线运动，滑至点速度为，下滑过程中有 同理上滑过程中有 根据题意可知，所以 根据加速度的定义式结合牛顿第二定律，可知加速度大小恒定，且满足 A正确；‎ B．小球下滑过程和上滑过程中摩擦力大小 根据题意可知，，则，B错误；‎ C．小球在运动过程中根据速度与位移关系可知，速度与位移不可能为线性关系，所以图像中经过点前后小球与路程的关系图线不是直线，C错误；‎ D．小球运动过程中摩擦力做功改变小球的机械能，所以图像斜率的物理意义为摩擦力，即 - 23 -‎ 结合B选项分析可知下滑时图像斜率的绝对值小于上滑时图像斜率的绝对值，D错误。‎ 故选A。‎ ‎3.如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三个物体保持静状态。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体a对桌面的静摩擦力大小为10N，方向水平向右 B. 物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左 C. 物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N D. 在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A．对受力分析 在竖直方向 则绳子拉力为 - 23 -‎ 对、、整体受力分析，水平方向根据平衡条件 则桌面对的静摩擦力方向水平向右，大小为 根据牛顿第三定律可知，对桌面的静摩擦力大小为，方向水平向左，A错误；‎ B．对、整体受力分析，水平方向根据平衡条件 可知物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；‎ C．对受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0，C错误；‎ D．桌面对、、整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间，系统的运动状态未知，D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是（　　）‎ A. 每颗星做圆周运动的角速度为 B. 每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关 C. 若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则角速度变为原来的2倍 - 23 -‎ D. 若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍，则线速度大小不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．任意星之间所受万有引力为 则任意一星所受合力为 星运动的轨道半径 万有引力提供向心力 解得 A错误；‎ B．万有引力提供向心力 解得 则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关，B错误；‎ C．根据题意可知 C错误；‎ D．根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为 - 23 -‎ 变化后为 D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.光滑绝缘水平面内有一电场，其一条电场线沿x轴方向且电势随坐标x变化的关系如图所示，一质量为m,带电荷量为q（q>0）的小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放且能过点。小球沿该电场线做直线运动。则（　　）‎ A. 小球在间做匀加速直线运动，在后做加速度减小的加速运动 B. 小球在处动能最小，电势能最大 C. 小球在和处加速度相同 D. 小球在处时的速度是在处时的二倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向电势降低，带正电的小球从到逆着电场线运动，做减速运动，从之后做加速运动，A错误；‎ B．小球运动过程中仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，根据电势能可知带正电的小球在处电势能最大，动能最小，B正确；‎ C．图像斜率的物理意义为场强，即 - 23 -‎ 小球在和处图像斜率不同，所以场强大小不同，根据牛顿第二定律 结合A选项分析可知小球在和处加速度大小、方向均不同，C错误；‎ D．小球的初动能不为零，在和位置的速度比例关系无法求解，D错误。‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　）‎ A. 粒子c带正电，粒子a、b带负电 B. 射入磁场时粒子c的速率最小 C. 粒子a在磁场中运动的时间最长 D. 若匀强磁场磁感应强度增大，其它条件不变，则a粒子运动时间不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则可知粒子c带正电，粒子a、b带负电，A正确；‎ B．洛伦兹力提供向心力 解得 - 23 -‎ 根据几何关系可知粒子运动的半径最小，所以粒子的速率最小，B错误；‎ C．粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大，大小为，所以粒子在磁场中运动的时间最长，为半个周期，C正确；‎ D．洛伦兹力提供向心力 解得粒子运动半径 磁感应强度增大，可知粒子运动的半径减小，所以粒子运动的圆心角仍然为，结合上述可知粒子运动的周期改变，所以粒子运动的时间改变，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.如图所示。竖直光滑杆固定不动，两根完全相同的轻质弹簧套在杆上，弹簧下端固定。形状相同的两物块A、B分别置于两弹簧上端但不会拴接，A的质量大于B的质量。现用外力作用在物体上，使两端弹簧具有相同的压缩量。撤去外力后，两物块由静止向上运动并离开弹簧。从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中。弹簧始终在弹性限度之内，以地面为零势能面。下列说法正确的是（　　）‎ A. 上升过程中两物块机械能均守恒 B. A上升的最大高度小于B上升的最大高度 C. A物体的最大速度大于B物体的最大速度 D. A物体最大加速度小于B物体的最大加速度 ‎【答案】BD - 23 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A．上升过程中在弹簧恢复原长前，弹簧弹力一直对物块做正功，物块机械能增加，A错误；‎ B．物块从撤去外力到第一次速度减为0，根据能量守恒定律 解得 弹簧压缩量相同，所以对于两物块弹簧释放的弹性势能相同，因为，所以两小球上升的最大高度关系为 B正确；‎ C．物块速度最大时，加速度为0，假设初始状态弹簧的压缩量为，达到最大速度前，合力满足 为物块向上运动的位移，因为，所以图像为 图线与位移轴围成的面积为合外力做功，物块从静止开始运动，根据动能定理可知合力为0时，B物块动能大，根据动能表达式可知A物体的最大速度小于B物体的最大速度，C错误；‎ D．撤去外力瞬间，物块的加速度最大，根据牛顿第二定律可知 - 23 -‎ 解得 因为，所以 D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车箱与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R，列车与线框的总质量m，，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变 B. 列车在运动过程中金属框产生的最大电流为 C. 列车最后能达到的最大速度为 D. 列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ - 23 -‎ ‎【详解】A．当磁场向右运动过程中，穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大，有时垂直于纸面向内的磁场增大，根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变，A错误；‎ B．金属框中和导体棒切割磁感线，最大的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可知 B正确；‎ C．列车速度最大为，此时切割磁感线的速率为，金属框中和导体棒切割磁感线，此时产生的感应电动势为 通过线框的电流为 列车所受合外力为0时，速度最大，即所受安培力等于阻力 解得 C正确；‎ D．列车要维持最大速度运动，每秒消耗的磁场能为 D错误。‎ 故选BC。‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ - 23 -‎ ‎9.在没有天平的情况下，实验小组利用以下方法对质量进行间接测量，装置如图甲所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q的质量均为m（已知），在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z。重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为g。‎ ‎(1)某次实验中。先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带。相邻两计数点间还有四个点没画出，则系统运动的加速度a=______________m/s²（保留两位有效数字）。‎ ‎(2)在忽略阻力的情况下，物块Z质量M的表达式为M=________（用字母m、a、g表示）。‎ ‎(3)由(2)中理论关系测得的质量为M，而实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，使物块Z的实际质量与理论值M有一定差异。这是一种_______（填“偶然误差”或“系统设差”）。‎ ‎【答案】 (1). 0.32 (2). (3). 系统误差 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据逐差法求解加速度 ‎(2)[2]对P、Q、Z构成的系统应用牛顿第二定律 解得 ‎(3)[3]根据题意可知这种误差为客观因素造成的不可避免的误差，应为系统误差。‎ ‎10.如图甲为某同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路。已知毫安表的内阻为10，满偏电流为100 mA。电压表量程为3V，R0、R1、R2为定值电阻，其中的R0=2。‎ - 23 -‎ ‎(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b两个接线柱，电流表量程为________A；若使用a和c两个接线柱，电流表量程为________A。‎ ‎(2)实验步骤：‎ ‎①按照原理图连接电路；‎ ‎②开关S拨向b，将滑动变阻器R的滑片移动到________端（填“左”或“右”）。闭合开关S1；‎ ‎③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数I和电压表的示数U。‎ ‎(3)数据处理：‎ ‎①利用实验测得的数据画成了如图乙所示的图像；‎ ‎②由图像的电源的电动势E=________V，内阻r=________（E和r的结果均保留2位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 0.6 (2). 3.0 (3). 左 (4). 3.0 (5). 2.5（2.3~2.7均可）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]若使用a和b两个接线柱，根据并联电路分流规律 解得量程为 ‎[2]若使用a和c两个接线柱，根据并联电路分流规律 解得 ‎(2)②[3]为了保护电路，初始时刻滑动变阻器的阻值应最大，所以将滑片滑到最左端。‎ - 23 -‎ ‎(3)②[4]若使用a和b两个接线柱，电流表量程扩大倍，根据闭合电路欧姆定律可知 变形得 图像的纵截距即为电动势大小，即 ‎ [5]图像斜率的大小 则电源内阻为 ‎11.如图所示，光滑水平面上静止放置质量M=2kg的足够长木板C；离板右端x=0.72m处静止放置质量mA=1kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ=0.4；在木板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B均可视为质点，g取10m/s2，现在木板上加一水平向右的力F，到A与B发生弹性碰撞时撤去力F。问：‎ ‎(1)A与B碰撞之前，B的加速度大小？‎ ‎(2)在A与B碰撞之前，若维持A与C相对静止，则F最大为多大？‎ ‎(3)若F=3N，则长木板C最终的对地速度是多大？‎ ‎【答案】(1)；(2)12N；(3)0.8m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在与碰之前B静止不动，所受合外力为零，所以加速度为零。‎ ‎(2)若A、C相对静止，临界加速度大小 - 23 -‎ 则C受到的推力最大为 ‎(3)A、C一起运动的加速度 A、B碰撞前瞬间A、C的共同速度为 A、B发生弹性碰撞，选取水平向右为正，由动量守恒和能量守恒定律可得 速度交换解得 碰后A、C组成系统，根据动量守恒可得 解得长木板C最终的对地速度 ‎12.如图a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进人其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻），计算结果可用π表示。‎ ‎(1)求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期；‎ ‎(2)如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。‎ - 23 -‎ ‎【答案】(1)5cm，；3cm，；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为 由 得 当磁场垂直纸面向里时，设电荷运动的半径为 由圆周运动规律得 当磁场垂直纸面向外时，周期 当磁场垂直纸面向里时，周期 ‎(2)故电荷从时刻开始做周期性运动，结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示 - 23 -‎ 电荷第一次通过MN开始。其运动的周期 此时粒子距离点的水平距离为 即每经过一个周期，粒子在水平方向向右前进，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为10个，即 则最后7.5cm的距离如图所示 有 解得 则 故电荷运动的总时间 ‎（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。‎ - 23 -‎ ‎[物理—选修3-3]‎ ‎13.关于热学知识的下列叙述中正确的是（　　）‎ A. 布朗运动可以反映液体分子在做无规则的热运动 B. 将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体 C. 只要不违反能量守恒定律机器都是可以制造出来的 D. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 E. 某气体的摩尔体积为V，每个气体分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数NA<‎ ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映了液体分子在做无规则的热运动，A正确；‎ B．将大颗粒的盐磨成细盐，不改变固体的微观结构，所以细盐仍为晶体，B错误；‎ C．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能造出，C错误；‎ D．绝热条件下，根据热力学第一定律可知 压缩气体，外界对气体做功，气体内能一定增加，D正确；‎ E．对于气体分子而言，气体分子占据的体积大于气体分子实际的体积，则 E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎14.如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，上管足够长，图中细管的截面积S1=1cm2，粗管的截面积S2=2 cm2，管内水银长度h1=h2=2 cm，封闭气体长度L=8cm，大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为320K，若缓慢升高气体温度，求：‎ ‎(1)粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；‎ ‎(2)气体的温度达到533K时，水银柱上端距粗玻璃管底部的距离。‎ - 23 -‎ ‎【答案】(1)410K；(2)22cm ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)以封闭的气体为研究对象，初态气体体积 压强为 由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为，则 末状态气体 从初状态到末状态。由理想气体状态方程，有 代入数据解得 ‎(2)气体温度达到533K时，设水银上端距粗玻璃管底部的距离为H，则 气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律 - 23 -‎ 解得 ‎[物理—选修3-4]‎ ‎15.如图所示，实线是一列简谐横波t=0时刻的波形图，虚线是0.2s时的波形图，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该波的波长为4m B. 若波向右传播，x=1m的质点0时刻正在向x轴方向运动 C. t=0.2s时，x=3m处的质点的加速度最大且方向沿y轴负方向 D. 若波向左传播，0~0.2s时间内它传播的最小距离为3m E. 若波向右传播，它的最大周期为0.8s ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图像可知波长，A正确；‎ B．若波向右传播，质点不随波迁移，根据同侧法可知处的质点0时刻向轴正方向运动，B错误；‎ C．t=0.2s时，x=3m处的质点的加速度最大且方向沿y轴正方向，C错误；‎ D．若波向左传播，0~0.2s时间内根据图像可知图中波峰的移动的最小距离为3m，则它传播的最小距离为3m，D正确；‎ E．若波向右传播，经过时 ‎（n=1，2，3…）‎ 解得 ‎（n=1，2，3…）‎ 当时，最大周期为，E正确。‎ 故选ADE。‎ - 23 -‎ ‎16.如图所示，横截面为半圆形的玻璃砖，在其直径上A点嵌入一个单色点光源，已知，玻璃对该单色光的折射率n=2，求：‎ ‎(1)该单色光在玻璃和空气界面发生全反射时的临界角C；‎ ‎(2)图中横截面半圆弧上单色光无法射出部分所对应的圆心角。‎ ‎【答案】(1)30°；(2)60°‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据 解得 ‎(2)由于临界角为30°，且，可知圆弧最左侧M点是一个临界点如图 即满足 解得 所以光线在点发生全反射；当光线射向另一个临界点N时，由正弦定理 - 23 -‎ 可得 所以 综上所述，入射点在圆弧MN之间时入射角大于临界角C，会发生全反射，光线无法射出，故圆弧上光线无法射出部分即圆弧MN对应的圆心角 - 23 -‎ - 23 -‎