2020届高三物理第三次模拟考试题（二）
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 （二）
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．放射性元素U的衰变途径有多种可能，其中一种途径为U Th Pa，下列关于该种衰变途径的说法正确的是
A．衰变式中的X=234，Y=235
B．U→Th衰变的实质是核内的一个中子转化成了一个质子
C．Th→Pa衰变的实质是核内的一个中子转化成了一个质子
D．衰变过程中电荷数和质量数守恒，但能量不守恒
15．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压（V）。下列说法正确的是
A．变压器输入与输出功率之比为1:4
B．变压器副线圈中电流的频率为100Hz
C．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4
D．若热敏电阻RT的温度升高，电压表的示数不变，电流表的示数变小
16．如图所示，光滑的水平面上静止着一辆小车(用绝缘材料制成)，小车上固定一对竖直放置的带电金属板，在右金属板的同一条竖直线上有两个小孔a、b。一个质量为m、带电量为－q的小球从小孔a无初速度进入金属板，小球与左金属板相碰时间极短，碰撞时小球的电量不变且系统机械能没有损失，小球恰好从小孔b出金属板，则
A．小车(含金属板，下同)和小球组成的系统动量守恒
B．小车和小球组成的系统机械能守恒
C．在整个过程中小车的位移为零
D．因为小车和小球的质量大小关系未知，无法求出小车的位移
17．2020年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点离月球的距离为x，则
A．“鹊桥”的线速度小于月球的线速度
B．“鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度
C．x满足
D．
18．如图所示，某同学由O点先后抛出完全相同的3个小球（可将其视为质点），分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。已知M、N、P、0四点距离水地面高度分别为4h、3h、2h、h.不计空气阻力，以下说法正确的是
A．击中P点的小球动能最小
B．分别到达M、N、P、O四点的小球的飞行时间之比为1:2:3
C．分别到达M、N、P三点的小球的初速度的竖直分量之比为3: 2:1
D．到达木板前一个小球的加速度相同
19．如图所示，六个点电荷分布在边长为a的水平放置的正六边形ABCDEF六个顶点处在A、D、F处点电荷的电荷量均为﹣q，其余各处点电荷的电荷量均为+q，光滑竖直杆固定在正六边形的中心轴上。现将质量为m、带电荷量为+Q的小环穿在杆上，由P点自由释放，若不考虑P环的电荷对电场的影响，则下列说法正确的是
A．O点电场强度大小为 ，方向由O指向C
B．O点电势等于P点电势
C．小环从P到O做匀加速直线运动
D．小环从P到O的过程电势能先减小后增大
20．加速器是当代科研、医疗等领域必需的设备，如图所示为回旋加速器的原理图，其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒，并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后，狭缝中形成周期性变化的电场，使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。若不考虑相对论效应、重力和在狭缝中运动的时间，下列说法正确的是
A．高频交流电周期是带电粒子在磁场中运动周期的2倍
B．U越大，带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大
C．带电粒子在加速器中能获得的最大动能只与B、R有关
D．若用该回旋加速器分别加速不同的带电粒子，可能要调节交变电场的频率
21．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c d棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是
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
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)
利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图象，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒，实验步骤如下：
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)；
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示；
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。
请回答以下问题：
(1)小铁球的重量为_____。
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则____。
A．一定得测出小铁球的质量m
B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角θ
C．一定得知道当地重力加速度g的大小及图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
D．只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证____等式是否成立即可。(用题中所给物理量的符号来表示)
23．(9分)某同学欲将电流表改装成电压表，需要测量电流表的内阻，可供选择的实验器材有：
A.待测电流表G1；
B.一个标准电流表G2 (G2的量程大于G1的量程)；
C.电阻箱R′；
D滑动变阻器R；
E.电池组、导线、开关。
采用如图甲所示的电路测定电流表内阻时，该同学的实验步骤为：
①按电路图甲接好电路，将滑动变阻器R调至最大；
②闭合S1，断开S2
，调节滑动变阻器R，使电流表G1表头指针满偏：
③再闭合S2，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱R′，使表头指针半偏。读出此时电阻箱R′的示数，则电流表内阻可看做此示数。
(1)用上述方法得到的电流表G1内阻的测量值与真实值相比___________。
(2)为了使测量更准确，请你利用上述实验器材重新设计实验，从设计原理上看可以消除上述实验中的系统误差，请你在图乙中完成实验电路图_____。
(3)使用重新设计的实验电路的测量数据，写出电流表G1内阻表达式Rg=___________，说明各测量值的意义：_________________________________。
24．(12分)如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d
0）的粒子a、b于某时刻从坐标原点O沿着x轴正方向射入区域Ⅰ，入射速度分别为和，粒子在区域Ⅰ内向y轴正方向偏转。己知粒子a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求：
（1）区域Ⅰ内的磁场方向和磁感应强度大小；
（2）a在磁场中运动的时间；
（3）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差。
25．(20分)如图所示，长木板C质量为mc＝0.5kg，长度为l＝2m，静止在光滑的水平地面上，木板两端分别固定有竖直弹性挡板D、E（厚度不计），P为木板C的中点，一个质量为mB＝480g的小物块B静止在P点。现有一质量为mA＝20g的子弹A，以v0＝100m/s的水平速度射入物块B并留在其中（射入时间极短），已知重力加速度g取10m/s2
（1）求子弹A射入物块B后的瞬间，二者的共同速度；
（2）A射入B之后，若与挡板D恰好未发生碰撞，求B与C间的动摩擦因数μ1；
（3）若B与C间的动摩擦因数μ2＝0.05，B能与挡板碰撞几次？最终停在何处？
(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）
下列说法中正确的是___________
A．外界对物体做功，物体内能一定增大
B．温度越高，布朗运动就越显著
C．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
D．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
E. 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
(2)（10分）如图所示，某同学设计了一个压力送水装置由ABC三部分组成，A为打气筒，B为压力储水容器，C为细管，通过细管把水送到5m高处，细管的容积忽略不计。k1和k2是单向密闭阀门，k3是放水阀门，打气筒活塞和简壁间不漏气，其容积为，储水器总容积为10L，开始储水器内有V1=4L气体，气体压强为p0。已知大气压强为p0=1.0×105Pa，水的密度为，求：
①打气筒第一次打气后储水器内的压强；
②通过打气筒给储水器打气，打气结束后打开阀门k3，水全部流到5m高处，求打气筒至少打气多少次。
34．【物理——选修3-4】(15分)
(1)（5分）下列说法正确的是
A．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
B．肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，露珠呈现彩色是光的色散现象
C．利用紫外线可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源和监视森林火情
D．照相机镜头上会镀一层膜，有时会在镜头前加一个偏振片，这样做都是为了增加光的透射强度
E. 火箭以接近光速的速度飞越地球，火箭上的人看到火箭的长度比地球上的人看到火的长
(2)（10分）简谐横波沿x轴正向传播，依次经过x轴上相距d＝10m的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲和图乙所示：则
①t＝0.2s时质点P的振动方向；
②这列波的最大传播速度。
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】C
【解析】由质量数，电荷数守恒可得：，，故A错误； 衰变的实质是产生了粒子，故B错误； 衰变的实质是核内的一个中子转化成了一个质子，故C正确；衰变过程中电荷数与质量数守恒，能量也守恒，故D错误。故选：C。
15．【答案】C
【解析】变压器输入与输出功率相等，选项A错误；变压器中原副线圈中电流的频率相等，均为，选项B错误；变压器原、副线圈中的电流强度之比等于匝数的倒数比，为1:4，选项C正确；若热敏电阻RT的温度升高，则电阻减小，因初级电压不变，电压表的示数不变，则次级电压不变，则次级电流变大，电流表的示数变大，选项D错误；故选C。
16．【答案】C
【解析】在小球与左金属板碰前 ，电场力对小车和小球都做正功，小车的机械能增加，系统机械能不守恒，选项B错误；小球进入电场后完全失重，系统只在水平方向的动量守恒，选项A错误；小车和小球在水平方向上动量守恒，系统初动量、初速度为0，水平方向上满足人船模型，从开始小球进入平行板到离开平行板，小车与小球的相对位移为0，即小车和小球在此过程中的位移都是0，小车在整个过程中的位移为0，选项C正确、D错误；故选C。
17．【答案】C
【解析】线速度v＝ωR，中继星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，“鹊桥”中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A错误；向心加速度a＝ω2
R，“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B错误；中继卫星的向心力由月球和地球引力的合力提供，则有，对月球而言则有 ，两式联立可解得 ，故C正确，D错误；故选C。
18．【答案】D
【解析】将运动逆向看，可看成是三个平抛运动，且达到O点时水平位移相等，根据，可得运动时间，则到达M、N、P的运动时间之比为，故B错误；水平方向有，则水平方向的速度之比为，由可知，击中M点的小球动能最小，故A错误；由可知，达到M、N、P三点的小球的初速度的竖直分量之比为，故C错误；做平抛运动的物体加速度为重力加速度，故到达木板前小球的加速度相同，故D正确。
19．【答案】BC
【解析】每一个电荷在中心O处产生的场强均为，根据场强的叠加原理可得，O点电场强度大小为，方向由O指向F，故A错误；由电势的叠加可知，OP上各点的电势均为零，则O点电势等于P点电势，故B正确；小环从P到O电势能不变，则小环只受重力作用而匀加速直线运动，故C正确；小环从P到O的过程电势能不变，故D错误。故选BC。
20．【答案】CD
【解析】交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后，交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率，故A错误，D正确。根据qvB=m，解得
，带电粒子射出时的动能EK=mv2=，与加速的电压无关，与磁感应强度B的大小及半径R有关，故B错误，C正确。故选CD。
21．【答案】ABC
【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；故选ABC。
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】 D
【解析】(1) 由于重力加速度未知，则有小铁球静止时，绳子的拉力F0，可知，小球的重力G＝mg＝F0；小球在最低点，由牛顿第二定律则有：F2－F0＝m，因此有F0l(1－cos θ)＝mv2＝(F2－F0)l；对A点受力分析得：F0cos θ＝F1，即有3F0＝2F1＋F2，由上可知，故D正确，ABC错误。故选D。
(2) 根据机械能守恒的表达式有：mgl（1-cosθ）＝mv2结合以上分析，则有3F0＝2F1＋F2。
23．(9分)
【答案】（1）偏小 （2）如图； （3） I1为G1示数；I2
为G2示数；R′为电阻箱电阻；
【解析】(1)本实验采用的半偏法测量电阻，在并联电阻箱时，总电阻减小，总电流偏大，则电流表半偏时，并联电阻上的电流大于电流表的电流，并联电阻的电阻比电流表的电阻小。综上，内阻的测量值与真实值相比偏小.
(2)为消除上述实验中的系统误差，应保证各量测量值准确，可在干路中接入电流表G2 ，接入后调节R即可，正确原理图如图.
(3)为G1的示数，为G2的示数，为电阻箱电阻，由串、并联电路规律可知。
24．(12分)
【解析】（1）粒子带正电，在区域Ⅰ内向y正方向偏转
由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里轨迹如图所示：
粒子a离开区域Ⅰ时速度的偏转角是30°，根据数学知识，在区域Ⅰ对应的圆心角为30°
设粒子a在磁场中的轨道半径为R
根据几何关系
解得：R=2 d
由洛伦兹力提供向心力
解得：B=
（2）区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁感应强度大小相等、方向相反，因此粒子a在两个区域内的运动时间相同
在区域Ⅰ的运动时间
a在磁场中运动的总时间
（3）粒子a、b完全相同，因此在磁场中运动的周期也相同
当a离开区域Ⅱ时，b的运动时间也是t
对于b， R′= d
可见b粒子一直在区域Ⅰ内运动，当a离开区域Ⅱ时，b对应的圆心角为60°
则b的y坐标
粒子a离开区域Ⅰ时y轴方向侧移
a的y坐标
a、b两粒子的y坐标之差Δy=
25．(20分)
【解析】（1）子弹射入物块过程系统动量守恒，以向左为正方向，
由动量守恒定律得：mAv0＝（mA+mB）v1，
代入数据解得：v1＝4m/s；
（2）由题意可知，B与D碰撞前达到共同速度，A、B、C系统动量守恒，以向左为正方向，
由动量守恒定律得：（mA+mB）v1＝（mA+mB+mC）v2，
由能量守恒定律得： ，
代入数据解得：μ1＝0.4；
（3）A、B、C组成的系统动量守恒，最终三者速度相等，以向左为正方向，
由能量守恒定律得：
碰撞次数：n＝1+ ，
代入数据解得：n＝4.5，
由题意可知，碰撞次数为4次，最终刚好停在P点。
(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】BCD
【解析】外界对物体做功，若物体放热，则物体内能不一定增大，故A错误；
温度越高，布朗运动就越显著，故B正确；当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，故C正确；在各中晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，故D正确；根据热力学第三定律可知，绝对零度只能接近，不能达到，故E错误。
(2)（10分）
【解析】①取打气筒内气体和储水器内气体为研究对象，发生等温变化
则：
解得：；
②储水器内水即将完全排出前的压强为，
气体体积为：
设需要打气筒打次，以次所打气体和储水器内开始的气体为研究对象，根据等温变化有：
解得：次。
34．【物理——选修3-4】(15分)
(1)（5分）
【答案】ABE
【解析】光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项A正确；肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，露珠呈现彩色是光的色散现象，选项B正确；红外线的波长较大，容易发生衍射，利用红外线可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源和监视森林火情，选项C错误；照相机镜头上会镀一层膜，有时会在镜头前加一个偏振片，这样做都是为了减弱反射光的强度，选项D错误；若火箭以接近光速从我们地球旁边飞驰而过，根据相对论尺缩效应可知：火箭长度变短，但火箭内的人看到的火箭的长度是不变的，所以火箭上的人看到的火箭的长度比地球上的人看到的火箭的长度长。故E正确。故选ABE。
(2)（10分）
【解析】①由P点的振动图像可知，0.2s时质点P沿y轴负方向．
②从图象可知振源的周期为T＝0.4s，P和Q的相位始终相反，则d＝nλ＋λ，其中，n＝0，1，2，3，…
由波速v＝
得v＝ m/s(n＝0，1，2，3，…)
当n＝0时传播速度最大，则最大传播速度为50m/s。
