2020届高三物理第三次模拟考试题（三）

2020届高三物理第三次模拟考试题（三）

此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ ‎2020届高三第三次模拟考试卷 ‎ 物 理 （三）‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 二、选择题：本题共8小题，每题6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题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1 : 3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是( )‎ A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多 B．用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应 C．甲、乙两种单色光照射该金属，只要光的强弱相同，对应的光电流的遏止电压就相同 D．该金属的逸出功为 ‎15．一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落，其速度v随时间t变化的图线如图所示。则物块( )‎ A．第一个t0时间内的位移等于第二个t0时间内的位移 B．第一个t0时间内的平均速度等于第二个t0时间内的平均速度 C．第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量 D．第一个t0时间内合外力的功大于第二个t0时间内合外力的功 ‎16．如图所示，质量均为M的b、d两个光滑斜面静止于水平面上，底边长度相等，b斜面倾角为30°，d斜面倾角为60°。质量均为m的小物块a和c分别从两个斜面顶端由静止自由滑下，下滑过程中两斜面始终静止。小物块到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是 A．物块a运动的时间长 B．两物块所受重力做功的平均功率相同 C．地面对两斜面的摩擦力均向左 D．两斜面对地面压力均小于(m＋M)g ‎17．如图甲所示，水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L，置于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨电阻不计。两根电阻均为R相同的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计；若ab棒在水平外力F作用下由静止开始向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示，在t0时刻cd棒刚要开始运动，下列各种说法中不正确的是( )‎ A．ab棒在t0时间内做匀加速直线运动 B．若在t0时刻突然撤去外力F，此时ab棒的加速度大小为 C．在t0时间内，通过cd棒的电量为 D．在t0时间内，力F做的功为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三者之和 ‎18．如图所示，一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳，两端各系一个小球A和B，球A刚好接触地面，球B被拉到与细杆同样高度的水平位置。当球B到细杆的距离为L时绳刚好拉直，此时由静止释放B球，当球B摆到与水平方向的夹角为θ时，A球刚要离开地面，已知A、B球的质量分别为2.4m、m，不计空气阻力。则在球A刚要离开地面时，下列描述正确的是( )‎ A．θ＝37°‎ B．球B与其初始位置的高度差h＝0.6L C．B球的速度大小 D．B球的加速度大小a＝1.2g ‎19．某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上一块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图。若线框逆时针转动(俯视)，下列说法正确的是( )‎ A．线框转动是因为发生了电磁感应 B．磁铁导电，且与电池负极接触的一端是S极 C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向改变 D．线框转动稳定时的电流比开始转动时的大 ‎20．“嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2020年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于L2‎ 点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知地球质量是月球质量的k倍，飞行器质量远小于月球质量，地球与月球中心距离是L2点与月球中心距离的n倍。下列说法正确的是( )‎ A．飞行器的加速度大于月球的加速度 B．飞行器的运行周期大于月球的运行周期 C．飞行器所需的向心力由地球对其引力提供 D．k与n满足 ‎21．如图所示，在正点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电场强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示。已知EA＝EC，B、C两点的电场强度方向相同，点电荷Q在A、B、C三点构成的平面内。则( )‎ A．‎ B．点电荷Q在D点位置 C．B、A两点和B、C两点间的电势差满足UBA＝UBC D．将一正点电荷q从A点沿直线移到C点，电场力先做正功再做负功 第Ⅱ卷（非选择题，共174分）‎ 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作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答)‎ ‎(一)必考题(共129分)‎ ‎22．(6分)在进行“探究共点力合成的规律”的实验中，用如图(a)所示的两个力拉弹簧使之伸长至某一位置，并适当调整力的方向，使两力之间的夹角为90°。(图中钩码规格相同)‎ ‎(1)换用一根线牵引弹簧(图(b)，使弹簧的伸长量与两个力作用时相同，此时需要挂___________个与图甲中相同规格的钩码。‎ ‎(2)你对合力与分力遵循什么样的规律作出的猜想是___________。‎ ‎(3)本实验采用的科学方法是___________。‎ A．理想实验 B．等效替代 C．控制变量 D．物理模型 ‎23．(8分)某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18 Ω。为了进一步精确测量该电阻，实验台上备有以下器材：‎ A．电流表(量程15 mA，内阻未知)‎ B．电阻箱(0～99.99 Ω)‎ C．电阻箱(0～999.9 Ω)‎ D．电源(电动势约3 V，内阻约1 Ω)‎ E．开关2只 F．导线若干 ‎(1)甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：‎ a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电流表指针有较大的偏转，读出此时电阻箱的阻值R1和电流表的示数I；‎ b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值R2。‎ ‎(i)根据实验步骤和实验器材规格可知，电阻箱应选择_____(选填器材前的字母)；‎ ‎(ii)根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝_______(用步骤中所测得的物理量表示)。‎ ‎(2)乙同学认为该电路也可以用来测量电源的电动势和内阻。若已知所选电流表的内阻为RA，同时闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I向数据；由实验数据绘出的 图象如图乙所示，图象的斜率为k、截距为b，由此可求得电源电动势E＝_______，内阻r＝_________(用本题所给物理量表示)。‎ ‎24．(14分)如图所示，水平轨道与半径为0.5 m的半圆形光滑竖直轨道相连，固定在地面上。可视为质点的滑块a和小球b紧靠在一起静止于半圆圆心O的正下方N点，滑块a和小球b中间放有少许火药，某时刻点燃火药，滑块a和小球b瞬间分离，小球b恰好能通过半圆轨道的最高点P，落地点与滑块a最终停下的位置相同，已知a和b质量分别为2m、m，取重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)小球b的最大速度大小；‎ ‎(2)滑块a与轨道间的动摩擦因数。‎ ‎25．(19分)如图所示，虚线MN沿竖直方向，其左侧区域内有匀强电场（图中未画出）和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，虚线MN的右侧区域有方向水平向右的匀强电场。水平线段AP与MN相交于O点。在A点有一质量为m，电量为+q的带电质点，以大小为v0的速度在左侧区域垂直磁场方向射入，恰好在左侧区域内做匀速圆周运动，已知A与O点间的距离为，虚线MN右侧电场强度为，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)MN左侧区域内电场强度的大小和方向；‎ ‎(2)带电质点在A点的入射方向与AO间的夹角为多大时，质点在磁场中刚好运动到O点，并画出带电质点在磁场中运动的轨迹；‎ ‎(3)带电质点从O点进入虚线MN右侧区域后运动到P点时速度的大小vp。‎ ‎(二)选考题(共45分。请考生分别从给出的2道物理，2道化学，2道生物选题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)‎ ‎33．【物理——选修3-3】(15分)‎ ‎(1)(5分)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是__________。(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．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 ‎(2) (10分)如图所示，导热汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg，活塞面积S＝100 cm2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止，已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10 m/s2，求：‎ ‎(i)缸内气体的压强p1；‎ ‎(ii)缸内气体的温度缓慢升高到多少摄氏度时，活塞恰好静止在汽缸缸口AB处？‎ ‎34．【物理——选修3-4】(15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是________。(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．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关 B．游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变 C．当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角足够大，就会发生全反射现象 D．麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场 E．相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大 ‎(2)(10分) “道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出的一束平行于底边C D的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝，光在真空中的速度为c。‎ ‎(i)请通过计算判断该光线能否从CD边射出；‎ ‎(ii)若＝l，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少。‎ ‎2020届高三第三次模拟考试卷 物 理 答 案 二、选择题：本题共8小题，每题6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题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．【答案】B ‎【解析】光照射金属，金属单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度有关；用频率为2的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目不一定多。故A项错误。据爱因斯坦光电效应方程可得，、，又；联立解得：．频率为的单色光光子能量，则用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B项正确，D项错误。甲、乙两种单色光照射该金属，逸出光电子的最大初动能不同，对应的光电流的遏止电压不同。故C项错误。‎ ‎15．【答案】C ‎【解析】速度时间图象中，图线与横轴围成的面积表示物块的位移；则物块第一个t0时间内的位移小于第二个t0时间内位移．据得，物块第一个t0时间内的平均速度小于第二个t0时间内的平均速度，故A、B两项错误；冲量，可知第一个t0时间内重力的冲量等于第二个t0时间内重力的冲量，故C项正确；根据动能定理可知，合外力对物块做的功等于动能的改变量，由图知，第一个t0时间内动能的变化量等于第二个t0时间内动能的变化量，则第一个t0时间内合外力的功等于第二个t0时间内合外力的功，故D项错误。‎ ‎16．【答案】D ‎【解析】设斜面的底边长度为L，则斜边长度 ‎，小滑块下滑的加速度a＝gsinθ，下滑的时间，当斜面倾角分别为300和600时，可得两滑块运动的时间相同，选项A错误；重力做功W＝mgLtanθ，则重力做功的平均功率：，则当斜面倾角分别为300和600时两物块所受重力做功的平均功率不相同，选项B错误；当物块加速下滑时，加速度有水平向右的分量，则对滑块和斜面的整体而言，由牛顿第二定律可知，地面对两斜面的摩擦力均向右，选项C错误；竖直方向，因滑块下滑时加速度有竖直向下的分量，可知滑块失重，则两斜面对地面压力均小于（m＋M）g，选项D正确。‎ ‎17．【答案】D ‎【解析】根据E＝BLv，则，由图像可知，则t0时间内I＝kt，可知速度v与时间t成正比，即ab棒在 t0时间内做匀加速直线运动，选项A正确；若在t0时刻突然撤去外力F，此时对cd棒：f＝BI0L；ab棒的加速度大小为，选项B正确；根据q＝It，可知I-t图像的面积等于电量，则由图像可知在t0时间内，通过cd棒的电量为 ，选项C正确；在t0时间内，力F做的功为ab和cd棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能四者之和，选项D错误。‎ ‎18．【答案】C ‎【解析】当球B摆到与水平方向的夹角为θ时，A球刚要离开地面，设此时绳中拉力为，对A受力分析可得，；对B受力分析如图，据牛顿第二定律可得，；据动能定理可得，。联立解得：、、，故A错误、C正确。球B与其初始位置的高度差，故B 错误。球A刚要离开地面时，B球的向心加速度，B球的切向加速度，B球的加速度，故D错误。‎ ‎19．【答案】BC ‎【解析】对线框的下端平台侧面分析，若扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，若扁圆柱形磁铁上端为N极，下端为S极，则转动方向相反，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是电磁感应，故A错误，B、C正确；稳定时，因导线切割磁感应线，则线框中电流比刚开始转动时的小，故D错误。‎ ‎20．【答案】AD ‎【解析】某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，故周期相同，故飞行器的角速度与月球的角速度相等，根据，可知飞行器的加速度大于月球的加速度，故A正确，B错误；飞行器受到地球和月球的引力，二者合力提供向心力，故C错误；对月球有：，对飞行器有：，又因为，联立解得：k＝，故D正确。‎ ‎21．【答案】AC ‎【解析】点电荷Q在A、B、C三点构成的平面内，正点电荷Q的电场，EA＝EC，则正点电荷在AC的中垂线上；又B、C两点的电场强度方向相同，则正点电荷在BC的连线上，所以正点电荷的位置在图中O点，故B项错误；‎ 由几何关系得：，再据点电荷的场强公式可得，，故A项正确；A、C两点到正点电荷的距离相等，则，所以，即，故C项正确；在正点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，从A点沿直线到C点过程中，电势先增大后减小，则正点电荷q从A点沿直线移到C点的过程中电势能先增大后减小，电场力先做负功再做正功，故D项错误。‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共174分）‎ 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作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答)‎ ‎(一)必考题(共129分)‎ ‎22．(6分)‎ ‎【答案】(1)5 (2)力的合成装遵循矩形法则(或平行四边形) (3)B ‎【解析】(1)设一个钩码的重力为G，图a中互成90°的两个力，，则合力为，图b中为了保持拉力的作用效果相同，故要挂5个相同的钩码.‎ ‎(2)根据3、4、5个钩码及夹角的关系，可知猜想出力的合成遵循平行四边形法则或三角形法则.‎ ‎(3)该实验保证合力与几个分力共同作用的作用效果相同，运用了等效替代法；故选B.‎ ‎23．(8分)‎ ‎【答案】(1)C R2-R1 (2) ‎ ‎【解析】(1)电源电动势为3V，电流表量程为15mA＝0.015A，由欧姆定律：可知，电路中的最小电阻应为：，所以电阻箱应选C；‎ ‎②根据闭合电路欧姆定律得：S2断开时有：E＝I(Rx+R1+RA+r)，S2闭合时有：E＝I(R2+RA+r)，解得:Rx＝R2-R1；‎ ‎(2)闭合开关S2，由闭合电路欧姆定律得：E＝I(R+RA+r），整理得：由图象可知：，,而已知，解得，。‎ ‎24．(14分)‎ ‎【解析】（1）物块在最低点时速度最大，由动能定理有：‎ 物体在P点时重力提供向心力，有：‎ 解得：；‎ ‎（2）与分离瞬间在水平方向上动量守恒，‎ 对滑块向左运动有：‎ 滑块向左运动的距离为：‎ 小球做平抛运动，竖直方向有：‎ 水平方向有：‎ 由于，解得：。‎ ‎25．(19分)‎ ‎【解析】（1）质点在左侧区域受重力、电场力和洛伦兹力作用，根据质点做匀速圆周运动可得：重力和电场力等大反向，洛伦兹力做向心力；所以，电场力qE＝mg，方向竖直向上；‎ 所以MN左侧区域内电场强度，方向竖直向上。‎ ‎（2）质点在左侧区域做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有：，‎ 所以轨道半径；‎ 质点经过A、O两点，故质点在左侧区域做匀速圆周运动的圆心在AO的垂直平分线上，且质点从A运动到O的过程O点为最右侧；所以，粒子从A到O的运动轨迹为劣弧；‎ 又有 ‎；根据几何关系可得：带电质点在A点的入射方向与AO间的夹角；‎ 根据左手定则可得：质点做逆时针圆周运动，故带电质点在磁场中运动的轨迹如图所示。‎ ‎（3）根据质点在左侧做匀速圆周运动，由几何关系可得：质点在O点的竖直分速度，水平分速度；‎ 质点从O运动到P的过程受重力和电场力作用，故水平、竖直方向都做匀变速运动；‎ 质点运动到P点，故竖直位移为零，所以运动时间；‎ 所以质点在P点的竖直分速度，‎ 水平分速度；‎ 所以带电质点从O点进入虚线MN右侧区域后运动到P点时速度。‎ ‎(二)选考题(共45分。请考生分别从给出的2道物理，2道化学，2道生物选题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)‎ ‎33．【物理——选修3-3】(15分)‎ ‎(1)(5分)‎ ‎【答案】ABE ‎【解析】(1)由理想气体状态方程＝C得，p＝T，由题图可知，Va＝Vc，选项A正确；理想气体的内能只由温度决定，而Ta>Tc，故气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，选项B正确；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，cd过程温度不变，内能不变，则Q＝－W，选项C错误；da过程温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D错误；由理想气体状态方程知：＝＝＝＝C，即paVa＝CTa，pb Vb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd.设过程bc中压强为p0＝pb＝pc，过程da中压强为p0′＝pd＝pa.由外界对气体做功W＝p·ΔV知，过程bc中外界对气体做的功Wbc＝p0(Vb－Vc)＝C(Tb－Tc)，过程da中气体对外界做的功Wda＝p0′(Va－Vd)＝C(Ta－Td)，Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，选项E正确。‎ ‎(2) (10分)‎ ‎【解析】(i)以汽缸为研究对象(不包括活塞)，根据平衡条件得：‎ p1S＝Mg＋p0S，代入数据解得：p1＝3.0×105 Pa ‎(ii)当活塞恰好静止在汽缸缸口AB处时，设缸内气体温度为T2，压强为p2，‎ 此时仍有：p2S＝Mg＋p0S，即p2＝p1，由此可知缸内气体为等压变化．‎ 对这一过程研究缸内气体，由盖—吕萨克定律得：＝ 代入数据解得：T2＝2T1＝600 K 所以t2＝(600－273) ℃＝327 ℃‎ ‎34．【物理——选修3-4】(15分)‎ ‎(1)(5分)‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关，选项A正确；游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变，选项B正确；只有当光从光密介质射入另一种光疏介质时，如果入射角足够大，才会发生全反射现象，选项C错误；麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场，选项D正确；相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，选项E错误。‎ ‎(2)(10分)‎ ‎【解析】(i)光在棱镜中传播光路如图所示．‎ 由折射定律得n＝ 解得γ＝30°‎ 而sin C＝ 解得C＝45°‎ 光线到达CD边时，θ＝75°>C，故光线无法从CD边射出．‎ ‎(ii)光线在棱镜内传播，n＝ 由正弦定理得＝ 解得＝ 由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程s＝ 而t＝ 所以t＝