【物理】江西省南昌市八一中学2020届高三第三次模拟试题

【物理】江西省南昌市八一中学2020届高三第三次模拟试题

江西省南昌市八一中学2020届高三 第三次模拟试题 二、选择题：本题8小题，每小题6分，在每小题的四个选项中，第14~18题只有一个选项符合要求，第19~21题有多项符合要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是(　　)‎ A．密立根通过油滴实验，计算出元电荷的带电量 B．为了得出同实验相符的黑体辐射公式，爱因斯坦提出了能量子假说 C．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线由带负电的粒子组成 D．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构模型 ‎15．如图甲所示，推力F垂直斜面作用在斜面体上，斜面体静止在竖直墙面上，若将斜面体改成如图乙所示放置，用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上，则下列说法正确的是 A. 斜面体受到的摩擦力一定变小 B. 墙面受到的压力一定变小 C. 斜面体受到的摩擦力可能变大 D. 斜面体可能沿墙面向上滑动 ‎16．随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。一般给大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。如图所示，由地面供电装置（主要装置有线圈和电源）将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是线圈），该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传送效率只能达到90％左右。无线充电桩一般采用平铺式放置，用户无需下车，无需插电即可对电动车进行充电。目前无线充电桩可以允许的充电有效距离一般为15~20 cm，允许的错位误差一般为15 cm左右。下列说法正确的是 A．无线充电桩的优越性之一是在百米开外也可以对电车快速充电 B．车身感应线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化 C．车身中感应线圈中感应电流磁场总是与地面发射中电流的磁场方向相反 D．若线圈均采用超导材料则能量的传输效率有望达到100％‎ ‎17．如图所示，一半径为R的绝缘环上，均匀地分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OP＝L.静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断下列正确的表达式是(　　)‎ A．E＝　　　　　　 ‎ B．E＝ C．E＝ ‎ D．E＝ ‎18．假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，自身球体半径分别为RA和RB。两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方（）与运行公转周期的平方（）的关系如图所示；T0为卫星环绕各自行星表面运行的周期。则 A．行星A的质量小于行星B的质量 B．行星A的密度小于行星B的密度 C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度 D．当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时，行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度 ‎19．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心接头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为。下列说法正确的是 A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V B．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为 C．单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 D．当单刀双掷开关与a连接时，滑动变阻器触头P向上移动，电压表和电流表的示数均变小 ‎20．如图所示的匀强磁场中，从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子，一粒子经时间t1到达直线OC上的P点，其速率为v1；另一粒子经时间t2到达直线OC上的Q点，其速率为v2.不计粒子重力和粒子间的相互作用，则(　　)‎ A．v1＞v2 B.v1＜v2 C．t1＜t2 D.t1＝t2‎ ‎21．(多选)如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力．图中SD水平，位置R和Q关于S对称．现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大．下列关于小环C下落过程中的描述正确的是(　　)‎ A．小环C、物体A和轻弹簧组成的系统机械能不守恒 B．小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大 C．小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大 D．小环C到达Q点时，物体A与小环C的动能之比为 三、非选择题：包括必做和选做两部分。22~25题为必做题，每个考生都必须作答。33题为选做题，考生根据要求作答。‎ ‎22．（6分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心且垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β.我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带(厚度不计)、复写纸来完成下述实验：(打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)实验步骤如下：‎ ‎①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；‎ ‎②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动(即角加速度恒定)；‎ ‎③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．‎ ‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)由图乙可知，圆盘的直径为________cm；‎ ‎(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度大小为________rad/s；(结果保留三位有效数字)‎ ‎(3)圆盘转动的角加速度大小为________rad/s2.(结果保留三位有效数字)‎ ‎23．（9分）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃器件，上面标有“3 V”的字样。主要实验步骤如下，完成下列问题。‎ ‎ ‎ ‎（1）首先用螺旋测微器测量器件的直径，示数如图1所示，则直径d=________mm。‎ ‎（2）然后用多用电表的欧姆×100挡粗测器件的电阻，表盘指针位置如图2所示，则器件的电阻约为________Ω。‎ ‎（3）为精确测量器件在额定电压时的电阻Rx，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，根据下面提供的器材，在虚线框中画出实验电路。‎ A．电流表A1（量程60 mA，内阻r1约3 Ω）‎ B．电流表A2（量程2 mA，内阻r2=15 Ω）‎ C．电压表V（量程为10 V，内阻r=1 kΩ）‎ D．定值电阻R1=747 Ω E．定值电阻R2=1985 Ω F．滑动变阻器R（0~20 Ω）‎ G．蓄电池E（电动势12 V，内阻很小）‎ H．开关S一只，导线若干 ‎（4）根据以上实验，可得到导电玻璃的电阻率表达式为ρ=__________（电压表V的读数为U，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2）。‎ ‎24．(12分) 质量为1 kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示．A和B经过1 s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B运动的vt图象如图乙所示(取g＝10 m/s2)，则：‎ ‎(1) 求木板与物体间的摩擦因数μ1‎ ‎(2)求A物体的质量m ‎25．（20分）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求：‎ ‎(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；‎ ‎(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。‎ ‎33．[物理一选修](15分)‎ ‎（1）（5分）我国国土面积9,634,057平方公里，领海约470万平方公里。其中南方多雨，谷雨时节，天气潮湿，门窗、墙面、地面都会“出汗”。这是由于空气中的水分子达到饱和，使得北方人在南方时大多感觉不适。那么在物理学中用来描述此潮湿感觉的物理量是 (绝对湿度或相对湿度) 。此现象中，水珠附着在墙面成露珠状，是由于液体表面有 作用的结果。在宏观上，此作用效果方向是 （沿液体表面切线方向或垂直液面指向内部）‎ ‎（2）（10分）如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和p0/3；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求：‎ ‎(ⅰ)恒温热源的温度T；‎ ‎(ⅱ)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx。‎ ‎【参考答案】‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ B A B D D AC BD BD ‎16. 【答案】B ‎【考点】楞次定律 ‎【解析】根据题意无线充电桩可以允许的充电有效距离一般为15～25 cm，允许的错位误差一般为15 cm左右，不可以在百米开外对电车快速充电，故A错误；根据楞次定律，车身感应线圈中感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B正确；当地面发射线圈中电流增加时，穿过车身感应线圈的磁通量增加，根据楞次定律此时车身感应线圈中感应电流的磁场与地面发射线圈中电流的磁场方向相反；当地面发射线圈中电流减小时，穿过车身感应线圈的磁通量减少，根据楞次定律此时车身感应线圈中感应电流的磁场与地面发射线圈中电流的磁场方向相同，故C错误；由于电磁波传播的时候有电磁辐射，感应线圈和发射线圈中的能量传输不能达到百分之百，故D错误。‎ ‎17. 【答案】D 解析：当R＝0时，带电圆环等同一点电荷，由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为E＝k，将R＝0代入四个选项，只有A、D选项满足；当L＝0时，均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0，将L＝0代入选项A、D，只有选项D满足．‎ ‎18. 【答案】D ‎【解析】A项：根据万有引力提供向心力得出：得：，根据图象可知，A的比较B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；B项：根图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；C项：第一宇宙速度，A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误；D项：根据得：‎ ‎，当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速，故D正确。‎ ‎19. 【答案】AC ‎【考点】含变压器电路中电表的读数、动态电路分析 ‎【解析】根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压最大值为，所以副线圈的电压最大值为，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22 V，A正确B错误；单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10:1变为5:1，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，C正确；当滑动变阻器触头P向上移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，由于电压由变压器决定，所以电流变小，电压表的示数不变，电流表的示数变小，D错误。‎ ‎20. 【答案】BD 解析：从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子，粒子都做匀速圆周运动，如图所示．‎ 根据轨迹对称性可知，两粒子做匀速圆周运动的圆心角相等，到达P点的粒子半径小于到达Q点粒子的半径，即r1＜r2，根据洛伦兹力提供向心力得：Bqv＝m解得r＝，因为比荷相等，则半径大的速度大，即v1＜v2，周期T＝，因为比荷相等，则周期相同，而圆心角相等，所以运动时间相等，即t1＝t2，故B、D正确．‎ ‎21. 【答案】BD 解析：在小环下滑过程中，只有重力势能与动能、弹性势能相互转换，所以小环C、物体A和轻弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；小环C下落到位置S过程中，绳的拉力一直对小环做正功，所以小环的机械能一直在增大，往下绳的拉力对小环做负功，机械能减小，所以在S时，小环的机械能最大，故B正确；小环在R、Q处时弹簧均为拉伸状态，且弹力大小等于B的重力，当环运动到S处，物体A的位置最低，但弹簧是否处于拉伸状态，不能确定，故C错误；在Q点将小环速度分解可知vA＝vcos θ，又有mCg＝2mAgcos θ，根据动能Ek＝mv2可知，物体A与小环C的动能之比为，故D正确．‎ ‎22. 【答案】(1)6.000　15.0　(3)28.0 (每空二分)‎ 解析：(2)由纸带可得vD＝＝ m/s＝0.45 m/s，由v＝ωr可知ω＝＝15.0 rad/s.‎ ‎(3)因β＝，而v＝ωr，即Δω＝，且a＝，‎ 所以β＝＝＝，由逐差法可求得a＝ m/s2＝0.84 m/s2，所以β＝＝ rad/s2＝28.0 rad/s2‎ ‎23. 【答案】（1）1.990（2分） （2）500（2分） ‎ ‎（3）如图所示（3分） （4）（2分）‎ ‎【考点】螺旋测微器的使用、多用电表读数、伏安法测电阻、测定电阻率实验 ‎【解析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度+可动刻度=1.5 mm+49.0×0.01 mm=1.990 mm。‎ ‎（2）多用电表欧姆挡读数为示数×倍率=5×100 Ω=500 Ω。‎ ‎（3）用伏安法测电阻，由于器件的额定电压为3 V，电压表V的量程太大，所以用内阻已知的电流表A2改装电压表，A2和定值电阻R2串联可改装成量程为（15+1 985）×2×10–3 V=4 V的电压表，满足要求；额定电压下通过器件的电流约为A=6 mA，电流表A1的量程太大，用已知内阻的电压表替代电流表，测量电流的量程为=10 mA，满足要求；滑动变阻器的最大阻值小于器件电阻，滑动变阻器应采用分压式接法。‎ ‎（4）由欧姆定律，器件的电阻Rx=，IV=，由电阻定律有Rx=，S=，联立可得导电玻璃的电阻率ρ=。‎ ‎24. (1)μ1mg=ma (2分) μ1=0.2 (2分)‎ ‎（2）μ2(m+M)g=(m+M)a2 (2分) μ2=0.1(2分) μ1mg -μ2(m+M)g=Ma1 (2分)‎ m=3kg (2分)‎ ‎25. 【答案】(1)Q＝CBLv　(2)‎ ‎【解析】(1)设金属棒某一时刻下滑的速度大小为v，则感应电动势为E＝BLv① (2分)‎ 平行板电容器两极板之间的电势差为U＝E②‎ 设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有③ (2分)‎ 联立①②③式得Q＝CBLv④ (2分)‎ ‎(2)设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t，通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为f1＝BLi⑤ (2分)‎ 设在时间间隔(t，t＋t)内流经金属棒的电荷量为Q，按电流的定义有⑥ (2分)‎ Q也是平行板电容器极板在时间间隔(t，t＋t)内增加的电荷量。由④式得Q＝CBLv⑦ (2分)‎ 式中，v为金属棒的速度变化量。按定义有⑧ ‎ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f2＝μN⑨ ‎ 式中，N是金属棒对于导轨的正压力的大小，有N＝mgcosθ (2分)‎ 金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a，根据牛顿第二定律有mgsinθ－f1－f2＝ma (2分)‎ 联立⑤至⑪式得 (2分)‎ 由⑫式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速运动。t时刻金属棒的速度大小为 ‎ (2分)‎ ‎33. （1） 相对湿度 (2分) 张力 （1分） 沿液面切线方向 (2分)‎ ‎（2）【答案】(ⅰ)T0　(ⅱ)V0‎ ‎【解析】(ⅰ)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得 ‎①‎ 由此得T＝T0②‎ ‎(ⅱ)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大。打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。‎ 气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p，左气缸中活塞上方气体的体积为Vx，由玻意耳定律得 pVx＝③‎ ‎(p＋p0)(2V0－Vx)＝p0·V0④‎ 联立③④式得 ‎6Vx2－V0Vx－V02＝0‎ 其解为Vx＝V0⑤‎ 另一解Vx＝V0，不合题意，舍去。‎