【物理】贵州省贵阳市第三十八中学2020届高三上学期模拟考试试题（解析版）

【物理】贵州省贵阳市第三十八中学2020届高三上学期模拟考试试题（解析版）

贵州省贵阳市第三十八中学2020届高三上学期 模拟考试 ‎（满分：100分时间：90分钟）‎ 第I卷（选择题）‎ 一、单选题（本题共5题，每小题5分，共25分）‎ ‎1.法拉第最初发现“电磁感应现象”实验情景如图，某同学利用这原理和器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是 A. 闭合开关瞬间，电流计指针无偏转 B. 闭合开关稳定后，电流计指针有偏转 C. 通电状态下，拆开与电池组相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转 D. 将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转 ‎【答案】D ‎【详解】A．闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有；与电流表相连线圈中磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转．故A项错误．‎ B．闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变；与电流表相连线圈中磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针无偏转．故B项错误．‎ C．通电状态下，拆开与电池组相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无；与电流表相连线圈中磁通量减小，产生感应电流，电流计指针有偏转．故C项错误．‎ D．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，与电流表相连线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针有偏转．故D项正确．‎ 故选D.‎ ‎2.嫦娥四号探测器作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料．嫦娥四号探测器在月球表面着陆过程十分复杂，要经过一系列的轨道变换，其中就包括如图所示的由圆形轨道变轨为与之相切的椭圆轨道．下列说法正确的是 A. 嫦娥四号沿圆轨道运行时加速度等于月球表面的重力加速度 B. 嫦娥四号沿椭圆轨道运行时，越接近月球其运行速率越小 C. 嫦娥四号在圆轨道上运行的周期大于在椭圆形轨道上运行时的周期 D. 嫦娥四号轨道由圆变成椭圆必须点火加速，消耗燃料化学能用以增加机械能 ‎【答案】C ‎【详解】A.在圆轨道运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A错误；‎ B.沿椭圆轨道运行时，近月点的速率大于远月点的速率，B错误；‎ C.圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，在圆轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，C正确；‎ D.由圆轨道进入椭圆轨道必须制动减速，D错误．‎ ‎3.如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），物块静止在左侧面上，物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B分别对球面的压力大小之比为（）‎ A. sin2θ:1 B. sinθ:1 C. cos2θ:1 D. cosθ:1‎ ‎【答案】C ‎【详解】分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图 由平衡条件得:‎ 同理 ‎ ‎ 则：‎ 故选C。‎ ‎4.如图所示，A、B两个质量相同的小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移之比为1∶2，则下列说法正确的是 A. A、B两球的初速度之比为1∶4‎ B. A、B两球下落过程中的动能变化量之比为1∶2‎ C. 若两球同时抛出，则落地的时间差为 D. 若两球同时落地，则两球抛出的时间差为 ‎【答案】D ‎【详解】小球做平抛运动，竖直方向：，运动时间：，A的运动时间：，B的运动时间：‎ A、B、小球做平抛运动，水平位移：，则，AB错误；‎ C、若两球同时抛出，则落地时间差：，C错误；‎ D、若两球同时落地，则抛出时间差：，D正确：‎ 故选D．‎ ‎5.如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场I、II的边界，磁场I、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2，且B2=2B1，一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场I，后经f点进入磁场II，并最终从fc边界射出磁场区域．不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有 则有 粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度 ‎，那么，根据几何关系可得：粒子从P到f转过的中心角为，粒子在f点沿fd方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过，在e点沿ea方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过后从fc边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过，根据周期可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为 故选B 二、多选题（本题共5题，每小题5分，共25分）‎ ‎6.如图所示，水平放置的光滑金属长导轨和之间接有电阻R，导轨左右两区域分别处在方向相反与轨道垂直的匀强磁场中，方向见图，设左、右区域磁场的磁感应强度分别为，虚线为两区域的分界线，一根金属棒ab放在导轨上并与其正交，棒和导轨的电阻均不计．金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左面区域中恰好以速度为v做匀速直线运动，则 A. 若时，棒进入右面区域中后先做加速运动，最后以速度2v作匀速直线运动 B. 若时，棒进入右面区域中时仍以速度v作匀速直线运动 C. 若时，棒进入右面区域后先做减速运动，最后以速度v/4作匀速运动 D. 若时，棒进入右面区域后先做减速运动，最后以速度v/2作匀速运动 ‎【答案】BC ‎【详解】AB．由题意可知：‎ 若B1=B2，棒进入右面区域时 故棒仍以速度v做匀速运动，故A错B正确．‎ CD．若B2=2B1，则FB2＞F，由牛顿第二定律得 FB2-F=ma 故棒做变减速运动，a越来越小，当a=0时，棒做匀速直线运动，即 解得 故C正确，D错误．‎ 故选BC.‎ ‎7.质量为的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（ ）‎ A. 若加速度增大，竖直挡板对球的弹力增大 B. 若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C. 斜面和挡板对球的弹力及球的重力的的合力等于 D. 无论加速度大小如何，斜面对球一定有弹力的作用，而且该弹力是一个定值 ‎【答案】ACD ‎【详解】BD．小球受到的重、斜面的支持力、竖直挡板的水平弹力，设斜面的倾斜角为，则竖直方向有：‎ ‎∵和不变，‎ ‎∴无论加速度如何变化，不变且不可能为零，故B错误，D正确．‎ A．水平方向有：‎ ‎∴，若加速度增大，竖直挡板的水平弹力增大，故A正确；‎ C．根据牛顿第二定律，斜面和挡板对球弹力及球的重力的的合力等于，故C正确．‎ 故选ACD．‎ 点睛：分析小球的受力．竖直方向受力平衡，可知斜面的支持力的变化；水平方向合力为ma，a变化，可知竖直挡板弹力的变化．‎ ‎8.如图所示，正四面体四个顶点A、B、C、D处分别固定四个电荷量绝对值相等的点电荷。A、B处为＋Q，C、D处为－Q，O点为正四面体中心，M、N、J、K分别为AB、CD、AD、BC边中点.取无穷远处电势为零，离点电荷Q距离r处电势为,下列说法正确的是（ ）‎ A. O处场强为零 B. O处电势为零 C. 同一个负检验电荷分别放在J点与K点，电势能相同 D. 把一个正检验电荷从M点移到N点，电场力做负功 ‎【答案】BC ‎【详解】A．由对称性可知，两个正电荷在O的合场强与两个负电荷在O点的合场强大小相等，但是方向不是相反，和场强不为零，A错误；‎ B．根据可知四个点电荷在O点的电势叠加后，O点的电势为零，B正确；‎ C．由电势叠加可知，JK两点电势均为零，则同一个负检验电荷分别放在J点与K点，电势能相同，C正确；‎ D．M点离正电荷更近离负电荷更远，N点离负电荷更近离正电荷更远，可知M点电势高于N点，则把一个正检验电荷从M点移到N点，电势能减小，则电场力做正功，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎9.一列简谐波沿x轴传播，其波源位于坐标原点O．质点O刚好完成一次全振动时，形成的简谐横波波形如图所示，已知波速为4 m/s，波源O简谐运动的周期为0.8 s，B是沿波传播方向上介质中的一个质点，则（　　）‎ A. 波源O的起振方向沿y轴负方向 B. 图中x轴上O、A之间的距离为3.2 m C.经半个周期时间质点A将向右迁移半个波长 D. 此后的周期内回复力对波源O一直做负功 E. 图示时刻质点B所受的回复力方向沿y轴正方向 ‎【答案】ADE ‎【详解】A．波向右传播，图示时刻波最右端质点的振动方向沿y轴负方向，所以波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向．故A正确；‎ B．该波的波长为：‎ OA间的距离为半个波长，故B错误；‎ C．质点只上下振动，不随波迁移．故C错误；‎ D．此后的周期内A点的回复力向上，位移向下，则回复力对波源A一直做负功．故D正确．‎ E．图示时刻质点B沿y轴向下振动，所受的回复力方向沿y轴正方向，故E正确．故选ADE．‎ ‎10.分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是（　　）‎ A. 用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象 B. 同温度的氧气和氢气，它们的分子平均动能相等 C. 荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 E. 两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大 ‎【答案】BCD ‎【详解】用塑料细管将牛奶吸入口中利用了大气压，不是毛细现象，故A错误；温度是分子平均动能的标志，相同温度下所有分子的平均动能均相同，故B正确；液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确；当分子表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大，当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，故E错误；故选BCD．‎ 第II卷（非选择题)‎ 三、实验题（本题共2题，其中第11题7分，第12题8分，共15分）‎ ‎11.某位同学在实验室使用打点计时器：‎ ‎（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是_________电源（填 交流 或 直流），电磁打点计时器的工作电压是________V，电火花打点计时器的工作电压是___________V．当电源频率是50 Ｈz时，它每隔________s打一次点．‎ ‎（2）该同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点速度，其数值见下表．‎ ‎（a）若以O点为计时起点，根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线；‎ ‎（b）由所作图象求出：‎ ‎①计数点O对应的速度大小________m/s；‎ ‎②小车的加速度大小________m/s2．‎ ‎【答案】(1)交流 4-6V 220V 0.02s (2) (a). (b)① 0.30m/s ②2.0m/s2‎ ‎【详解】（1）[1][2][3][4]．电磁打点计时器使用的是4-6V的低压交流电；电火花打点计时器使用的是220V的交流电，打点周期 ‎（2）（a）[5]．根据描点法，用平滑的曲线将点连接，如图所示，‎ ‎（b）①[6]．计数点O对应的速度由图象的读数可知为0.3m/s，‎ ‎②[7]．求解速度时间图象的斜率即为加速度：‎ ‎12.杨涛和李科奥两位同学在实验室利用如图甲所示的电路，测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻的阻值.调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表的测量数据，并根据测量数据分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线．请回答下列问题：‎ ‎（1）．根据两位同学描绘的M、N两条直线可知（ ） ‎ A．直线M是根据电压表和电流表A的数据画得的 B．直线M是根据电压表和电流表A的数据画得的 C．直线N是根据电压表和电流表A的数据画得的 D．直线N是根据电压表和电流表A的数据画得的 ‎（2）．图象中两直线交点的物理意义是（ ）  ‎ A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端    ‎ B．电源的输出功率最大 C．定值电阻上消耗的功率为0.5W  ‎ D．电源的效率达到最大值 ‎（3）．根据图乙可以求得定值电阻=____Ω， 电源电动势E=____V，内电阻r=____Ω．‎ ‎【答案】(1). BC (2). ABC (3) 2 1.5 1‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据欧姆定律可得定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，所以图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的，由图可知电动势为1.5V，内电阻为1Ω；所以选BC． （2）当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连所以滑动变阻器是短路，即滑动头P滑到了最左端，故A正确；滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接进，故电源输出功率最大，故B正确；此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；此时外电阻最小，效率最低，故D错误．所以ABC正确． （3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，为2Ω；图线N的纵轴截距表示电动势为1.5V；斜率表示内电阻为1Ω．‎ 四、解答题（本题共4题，其中第13题8分，第14题12分，第15题7分，第16题8分，共35分）‎ ‎13.如图所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线．质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从左侧极板附近由静止开始经电压为U1的电场加速后，从a点水平射入．求：‎ ‎(1)粒子从a点射入的速度v0；‎ ‎(2)若将两金属板接上恒定电压U2，使粒子恰好打到金属板的中点，求电压U2的大小；‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)粒子在加速电场运动时，由动能定理求得粒子获得的速度v0．‎ ‎(2)若将两金属板接上恒定电压U2，粒子金属板间做类平抛运动，粒子沿水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，根据分运动的位移公式和牛顿第二定律结合解答．‎ ‎【详解】(1)粒子在加速电场运动叶，由动能定理得 解得：‎ ‎(2)粒子在恒压的电场中做类平抛运动 沿水平方向做匀速运动：‎ 竖直方向做匀加速运动：‎ 联立解得：‎ ‎【点睛】本题是带电粒子在组合场中运动的类型，运用动能定理求加速获得的速度是常用方法．要注意明确粒子在偏转电场中的运动过程，特别是竖直方向上的运动分析，运用动力学方法研究粒子的运动规律．‎ ‎14.如图所示，有一光滑平台左侧靠墙，平台上有轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L＝1‎ ‎ m，传送带以速率v0＝4 m/s顺时针转动．现用一质量为小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，到达B端时与静止在B处质量的小物块相碰（放置小物块的位置对整个运动过程无影响），碰后粘合在一起从B端水平飞出．粘合体经过传送带下方C点时，速度方向与水平方向成45°角，经过C点下方h=0.4m的D点时，速度方向与水平方向成角．已知小物块与传送带间的动摩擦因数，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为．求： ‎ ‎(1)粘合体离开B点时的速度大小；‎ ‎(2)上述过程中弹簧弹性势能的最大值；‎ ‎(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t．‎ ‎【答案】(1) 2m/s； (2)9 J； (3) ‎ ‎【详解】(1)设粘合体从B点飞出的速度为vB，设粘合体在C点、D点时的速度分别为v1、v2．在C点粘合体的速度方向与水平方向成45°角，则由几何关系可知：v1x＝v1y＝vB 在D点由 粘合体从C点运动到D点的过程中，在竖直方向上有：‎ 解得vB＝2m/s ‎(2)在B点，两物体发生碰撞，动量守恒，则有： ‎ 解得：‎ 则 若整个过程中，弹簧弹性势能最大，则小物块全程减速，则有：‎ 在传送带上有：‎ 则最大的弹性势能为：‎ 联立以上各式解得：‎ ‎（3）小物块在传送带上摩擦产生热量的最大值是小物块在传送带上相对位移最长的情况，由题意可知，小物块一直在传送带上加速，则有对小物块，有：‎ 解得：‎ ‎15.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求 ‎①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；‎ ‎②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.‎ ‎【答案】① ② ‎ ‎【解析】‎ ‎①由理想气体状态方程得 ‎ 解得：V1=V ‎ ‎②在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W=P0（V﹣V1） ‎ 活塞刚要下降时由理想气体状态方程得 ‎ 解得：T1=2T0； ‎ 在这一过程中，气体内能的变化量为△U=α（T0﹣T1） ‎ 由热力学第一定律得，△U=W+Q ‎ 解得：Q=p0V+αT0 ‎ ‎16.如图所示，直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上，D为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直于AB边射出．已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间，c为真空中光速，不考虑反射光线．求：‎ ‎ ‎ ‎(i)棱镜的折射率n；‎ ‎(ii)入射光线与界面BC间的夹角．‎ ‎【答案】(i) （ii）‎ ‎【详解】（i）光路如图所示，E是光线在AB边的射出点，设光线通过棱镜的速度为v，则 ‎ 解得 ‎ ‎（ii）光线射到界面BC，设入射角为i，折射角为r，则 ‎ ‎ ‎ ‎ 解得 θ＝30°‎