辽宁省辽南协作校2020届高三下学期第二次模拟考试物理试题 Word版含解析

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www.ks5u.com 辽南协作校 ‎2019—2020学年度下学期高三第二次模拟考试试题 物理能力测试 注意事项：‎ ‎1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。‎ ‎3．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效 ‎4．可能用到的相对原子质量：H－1 N－14 O－16 S－16 Fe－56 Ni－59‎ 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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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.某同学在研究物体运动规律时，让玩具小车在粗糙的水平面上做直线运动，玩具小车运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 玩具小车在第2S末运动的位移方向发生变化 B. 玩具小车在第2S内和第6S内的加速度相同 C. 玩具小车在6S末返回出发点 D. 玩具小车在1S末离出发点最远，且最大位移为lm ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.速度图像的面积表示位移，面积的正负表示位移方向，小车在4s末回到出发点，4s之前位移为正值，即4s之前位移方向一直为正方向，A错误；‎ B.速度图像的斜率表示加速度，根据图像可知，小车在第2s内和第6s内图像平行，斜率相同，则加速度相同，B正确；‎ - 21 -‎ C.小车在4s末位移为0，表示回到出发点；6s末位移为正值，表示小车的位置在出发点正方向一侧，C错误；‎ D.小车在2s末和6s末，位移最大，离出发点最远，为1m；1s末位移只有0.5m,不最大，D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 光电效应现象说明光子既有能量也有动量 B. α、β、γ射线都是高速带电粒子流，是原子核发生衰变产生的 C. 查德威克发现中子的核反应方程为：‎ D. 处于基态的氢原子可吸收任意能量的光子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.光电效应现象只表明光子具有能量，康普顿效应表明光子除了具有能量还具有动量，A错误；‎ B.射线是高速氦核流，带正电；射线是高速的电子流，带负电；射线是电磁波，不带电，B错误；‎ C.用粒子轰击铍原子核，能够产生中子，是发现中子的核反应方程，核反应方程为 C正确；‎ D.处于基态的氢原子只吸收能量刚好等于激发态与基态两能级之差的光子，也就是只吸收特定能量的光子，不是任意能量的光子都能吸收，D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.疫情期间，同学们用手机等电子产品学习，但研究发现在低头用手机时，会让颈椎承受很大的压力。经常低头用手机会引起如背痛、头痛等疾病，危害很大。当人体直立时颈椎所承受的压力大小等于头部的重量；低头玩手机时，颈稚受到的压力会随之变化。某同学低头看手机时，头部的重心在P点，头部在可绕O转动的颈椎OP（轻杆）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。低头时PO与竖直方向的夹角为30°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（　　）‎ - 21 -‎ A. 1.7倍 B. 3.3倍 C. 2.0倍 D. 4.2倍 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可明确人的头受力情况，如图所示 ‎ ‎ 则由几何关系和三角形正弦定理可知，人的颈椎对头的支持力为F，‎ 所以 A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.100多年前爱因斯坦预言了引力波存在，2015年科学家探测到黑洞合并引起的引力波。双星的运动是产生引力波的来源之一，在宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点只在二者间的万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为Δr（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为G，则下列结论错误的是（　　）‎ A. Q、P两颗星的质量差为 B. P、Q两颗星的线速度大小之差为 C. Q、P两颗星的质量之比为 D. Q、P两颗星的运动半径之比为 ‎【答案】C - 21 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】D. 双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，则周期相等，所以Q星的周期为T；根据题意可知 rP+rQ=l，rP-rQ=△r 解得：‎ ‎，‎ 则P、Q两颗星的运动半径之比，故D正确，不符合题意；‎ A. 双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：‎ 解得 ‎，‎ 则Q、P两颗星的质量差为 ‎△m=mQ-mP=‎ 故A正确，不符合题意；‎ B. P、Q两颗星的线速度大小之差为 ‎△v=vP-vQ=‎ 故B正确，不符合题意；‎ C. P、Q两颗星的质量之比为 故C错误，符合题意。‎ 故选C。‎ ‎5.实验小组设计了如图所示的装置研究变压器，导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的光滑金属圆环上，两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1：n2‎ - 21 -‎ ‎=5：1的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，导体棒ab绕与ab平行的水平轴（即两圆环的中心轴，轴与环面垂直）OO＇以角速度ω匀速转动。如果滑动变阻器连入电路的阻值为R时，电流表的示数为I，ab棒、圆环及接触电阻均不计，下列说法正确的是（　　）‎ A. 滑动变阻器上消耗的功率为P=25I2R B. 变压器原线圈两端的电压U1=5IR C. 取ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是 D. 若c、d间改接电阻R＇后电流表的示数不变，则ab棒转过90°的过程中流过ab棒的电荷量可能为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由变压器原副线圈两端的电流公式，得 滑动变阻器上消耗的功率，即副线圈功率 A正确；‎ B. 由变压器原副线圈两端的电压公式可知，‎ 又由欧姆定律 - 21 -‎ 所以 B错误；‎ C. ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是 C错误；‎ D. 在cd端接电阻R＇后，原电路的电压仍然不变，是 电流表的示数不变，可知电阻 交流电的电流最大值 旋转90度，磁通量变化为 所以电量 q也可以写成 D正确。‎ 故选AD。‎ ‎6.如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，现有比荷大小相等的甲、乙两粒子，甲以速度从A点沿直径A0B方向射入磁场，经过时间射出磁场，射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°；乙以速度从距高直径AOB为的C点平行于直径AOB方向射入磁场，经过 - 21 -‎ 时间射出磁场，其轨迹恰好通过磁场的圆心．不计粒子受到的重力，则 A. 两个粒子带异种电荷 B. ‎ C. ‎ D. 两粒子在磁场中轨迹长度之比 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 由左手定则可知，粒子射入磁场时所受的洛伦兹力方向相反，可知两个粒子带异种电荷，选项A正确；‎ 两粒子的比荷相同，根据可知，两粒子周期相同；由几何关系可知，从A点射入的粒子在磁场中运动的圆弧的圆心角为60°，从C点射入的粒子在磁场中运动的圆弧的圆心角为120°，则由可知，2t1=t2，选项B错误；从A点射入的粒子在磁场中运动的圆弧的半径，从C点射入的粒子在磁场中运动的圆弧的半径为r2=R，根据，可知，选项C正确；根据弧长可知两粒子在磁场中轨迹长度之比，选项D错误；故选AC.‎ ‎7.如图所示，三个小球A 、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L。B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，然后再上升，两轻杆间夹角 - 21 -‎ 在60°到120°之间变化。A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）‎ A. A的动能最大时，B受到地面的支持力大小等于mg B. 小球A从静止释放到再次回到出发点的过程中机械能守恒 C. 小球A在上升过程中两个轻杆对小球A做功最大值为mgL D. 弹簧的弹性势能最大值为mgL ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得 所以 A正确；‎ B. 小球A从静止释放到再次回到出发点的过程中，除了重力之外，有杆的弹力做功，所以机械能不守恒，B错误；‎ CD. A下落的最大高度为 根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为 小球A在上升过程中两个轻杆对小球A做功最大值为 - 21 -‎ C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎8.如图所示，有四面体abcd，cd⊥底面abc，ab=bc=ac=cd=10cm，e 为ab的中点。空间中存在匀强电场，把一个电荷量q=2.0×10-4C 的正电荷从c点移到e点电场力做功W=2×10-3J，而将其从d点分别移到a点、b点电场力做功均为零。已知c点电势。则（　　）‎ A. 电场强度的方向由c→e B. 电场强度的大小为×102V/m C. a点的电势为8V D. cb中点的电势为-7V ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 把一个电荷量的正电荷从c点移到e点电场力做功 根据 从d点分别移到a点、b点电场力做功均为零，表明 匀强电场的等势面为平面，可得⊿abd恰为一等势面．连接ce和de，过c点作de的垂线交于点m，如图所示，由数学关系可得cm垂直平面abd - 21 -‎ ‎，再由匀强电场的电场线与等势面垂直进一步得出该匀强电场的方向由c指向m点，‎ A错误；‎ B. 由几何关系可得cm的长度 匀强电场 B正确；‎ C.，，可得 C错误；‎ D. cb中点的电势为 D正确。‎ 故选BD。‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。‎ ‎（一）必考题 ‎9.某实验小组用图（甲）所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验。‎ - 21 -‎ ‎(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是_________。‎ A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作 B.实验操作时要先释放小车，后接通电源 C.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 D.在实验过程中要保证木板上的轻质细线与木板平行 ‎(2)除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________________。‎ ‎(3)如图（乙）为实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，与小车相连的光滑滑轮的质量为m0，力传感器的示数为F，则需要探究表达式______________________________是否成立。（表达式结果用题中给出的字母表示）‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 刻度尺、天平 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，A正确；‎ B.实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，B错误；‎ C.由于有力传感器，故不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，C错误；‎ D.调整滑轮的高度，使木板上的轻质细线与木板平行，保证绳子上的拉力等于小车受到的合力，D正确。‎ - 21 -‎ 故选AD。‎ ‎(2)[2]由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，需要天平。‎ ‎(3)[3]A点的瞬时速度为 B点的瞬时速度为 对小车和滑轮系统，根据动能定理可知 即 ‎10.某研究性小组在实验室找到一阻值未知的电阻器，用欧姆表粗略测量其阻值大约为2K，该小组同学在实验室找到了如下的实验仪器：‎ 电流表A1，量程1mA，内阻约为50‎ 电流表A2，量程300A，内阻约为300‎ 电压表V1，量程10V，内阻约15K 电压表V2，量程3V，内阻约10K 滑动变阻器R，总阻值50，额定电流为1A 电池组E，电动势3V，内阻很小但不能忽略 开关、导线若干 ‎(1)在线框中画出测量的电路图，要求标明各仪器符号_______；‎ - 21 -‎ ‎(2)由于电压表、电流表内阻未知，实验结果存在系统误差，为了消除系统误差，该小组同学又在实验室找到一阻值大约为1K的定值电阻R0，设计了如图所示的测量电路。‎ ‎①请完成下列操作过程：‎ 第一步：先将滑动变阻器R的滑片滑至最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合电键S1，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数，‎ 第二步：___________________。‎ ‎②根据以上记录数据写出被测电阻的表达式=_____________________。‎ ‎③根据实验原理图连接好实物图_______。‎ ‎【答案】 (1). (2). 将单刀双掷开关合向b - 21 -‎ ‎，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2 (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]‎ 因电源电压为3V，故电压表只能选V2，而由欧姆定律可知，电路中的电流为 故选大量程电流表A1；滑动变阻器最大阻值为50，待测电阻阻值大约为2K，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器采用分压法，电流表采用内接法，如图所示。‎ ‎(2)①[2] 将单刀双掷开关合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。‎ ‎②[3] 当开关S2合向a时有 当开关S2合向b时有 解以上两式得 - 21 -‎ ‎③[4] ‎ ‎11.如图所示。光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量mC=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块（可视为质点）A和B，mA=1kg ，mB=4kg，开始时三个物体都静止。在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以6m/s的速度水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间及爆炸时间，求：‎ ‎(1)塑胶炸药爆炸后A、B获得的总动能 ‎(2)到A、B都与挡板碰撞为止，B物体相对地面的位移大小为多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）0.7m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）塑胶炸药爆炸过程中A、B组成系统动量守恒 有 解得 m/s A、B获得的总动能 ‎（2）‎ - 21 -‎ 当sA=1m时 sB=0.25m，‎ 即当A、C相撞时B与C右板相距 A、C相撞时有 解得 v=1m/s 方向向左 而m/s，方向向右，两者相距0.75m，故B的位移为 ‎12.如图所示，边长为和L的矩形线框、互相垂直彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，C、D彼此绝缘。通过电刷跟C、D连接。线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°，如图所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头所示），不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面。磁场中线框长为的边所在处的磁感应强度大小恒为B，设线框和的电阻值都是r，两个线框以角速度逆时针匀速转动，电阻R阻值为。‎ ‎(1)判断线框转到图示位置时，线框与电阻R是串联还是并联？‎ ‎(2)求图示位置时通过电阻R的电流的大小？‎ ‎(3)求两线框转动一周的过程中产生的电能？‎ - 21 -‎ ‎【答案】（1）并联；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，因此是并联；‎ ‎（2）图示位置时，线框切割磁感线的速度与磁场方向垂直，故感应电动势的大小为 外电路总电阻 因此电路的总电流为 根据并联电路的分流关系可知通过R的电流大小为总电流的 ‎（3）因每个线框作为电源时产生的总电流和提供的功率分别为 ‎， P=IE 两线框转动一周时间内，线圈只有两次进入磁场，每次在磁场内的时间（即作为电源时的做功时间）为，根据能的转化和守恒定律，转化的电能，‎ ‎（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。‎ ‎13.下列说法正确的是（　　）‎ A. 肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力引起的 B. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显 - 21 -‎ C. 在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中。分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大 D. 温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大 E. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 吹出的肥皂泡，在空中呈球状是由于液体表面张力收缩作用引起的，A正确；‎ B. 微粒越小，撞击的不平衡就越明显，布朗运动越明显；而颗粒大的物体不易产生布朗运动，B错误；‎ C. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大，后减小，再增大；分子势能先减小后增大，C错误；‎ D. 温度是分子平均动能标志，温度高说明分子平均动能增大，不代表所有分子的动能都增大，D正确；‎ E. 温度高，平均分子动能大，说明物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例高，说明其与温度有关，E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎14.绝热气缸A和导热气缸B固定在水平地面上，由钢性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体，此时气体的压强与外界大气压强p0相同、气体的温度与环境温度T0也相间。已知理想气体的内能U与温度T的关系为U=T为常量且。现给气虹A的电热丝通电，当电热丝放出的热量为Q1时气缸B的气体体积减为原来的三分之一。若加热过程是缓慢的，忽略活塞与气缸的摩擦。求：‎ ‎（i）气缸A内气体的压强；‎ ‎（ii）气缸B在该过程中放出的热量Q2。‎ ‎【答案】（i）；（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）设AB内气体末态压强为P，对B气体由玻意耳定律得 - 21 -‎ 解得 ‎（ii）对A气体由理想气体状态方程得 解得 气缸A内气体升温时内能增加 气缸B内气体内能不变；以气缸AB内两部分气体为研究对象，由热力学第一定律得 Q1=△U+Q2‎ 解得气缸B内气体放出热量为 ‎15.下列说法正确的是（　　）‎ A. 只有横波才能产生干涉，衍射现象 B. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 C. 泊松亮斑支持了光的波动说，牛顿环是光的干涉产生的 D. 由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光 E. 用同一实验装置观察双缝干涉现象，光的波长越大，光的双缝干涉条纹间距就越大 ‎【答案】CDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 任意波，只要频率相同，均能产生干涉现象，A错误；‎ B. 均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电场不能再产生磁场，故不能激发电磁波，B错误；‎ C. 泊松亮斑是衍射现象支持了光的波动说，牛顿环是光的干涉产生的，C正确；‎ - 21 -‎ D. 绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射向空气，在不断增大入射角时，绿光先发生全反射，从水面消失，D正确；‎ E. 根据干涉条纹间距公式，用同一实验装置观察，光的波长越大，光的双缝干涉条纹间距就越大，E正确。‎ 故选CDE。‎ ‎16.如图所示，均匀介质中两波源S1、S2分别位于x轴上x1 =0、x2=14m处，质点P位于x 轴上xp=4m处，T=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0. 1s，波长均为4m，波源Sl振幅为A1 =4cm，波源S2的振幅为A3=6cm，求：‎ ‎(i)求两列波的传播速度大小为多少？‎ ‎( ii)从t=0至t=0. 35s内质点P通过的路程为多少？‎ ‎【答案】(i)40m/s( ii)32cm ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）由可得：v=40m/s；‎ ‎（ii）S1波传到P点，历时，S2波传到P点，历时 因此当S2波传到P点处，S1波已使P点振动了，‎ 其路程，且振动方向向下；‎ S2波传到P点时，振动方向向上，P为减弱点，叠加后振幅 在t=0.35s时，合振动使P点振动一个周期，其路程 故在t=0.35s内质点P通过路程为 ‎ ‎ - 21 -‎ - 21 -‎