【物理】江苏省南通市2020届高三第二次模拟考试（5月）

【物理】江苏省南通市2020届高三第二次模拟考试（5月）

江苏省南通市2020届高三第二次模拟考试（5月）‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．‎ 第Ⅰ卷(选择题　共31分)‎ 一、 单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1. 雾天开车在高速上行驶，设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为30 m，驾驶员的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度不能超过(　　)‎ A. 10 m/s B. 15 m/s C. 10 m/s D. 20 m/s ‎2. 如图所示，一木箱放在水平面上，木箱质量为M，人的质量为m，人站在木箱里用力F向上推木箱，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 木箱底对人支持力大小为mg B. 人对木箱作用力的合力大小为mg＋F C. 地面对木箱的支持力大小为Mg＋mg D. 木箱对地面的压力大小为Mg＋mg＋F ‎3. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻55 Ω，电流表、电压表均为理想电表．原线圈A、B端接入如图乙所示的正弦交流电压，则(　　)‎ A. 电流表的示数为4.0 A B. 电压表的示数为155.6 V C. 副线圈中交流电的频率为50 Hz D. 穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为2∶1‎ ‎4. 如图所示，半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于竖直平面内，轨道的末端B处切线水平，现将一小物体从轨道顶端A处由静止释放．若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径(不超过圆心离地的高度)．则半径越大，小物体(　　)‎ A. 落地时的速度越大 B. 平抛的水平位移越大 C. 到圆弧轨道最低点时加速度越大 D. 落地时的速度与竖直方向的夹角越大 ‎5. 在如图所示的电路中，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，合上开关，当变阻器的滑片向右移动时，三个理想电表的示数都发生了变化．设电流表的读数为I，电压表V1的读数为U1、V2的读数为U2，电流表示数的变化量为ΔI，电压表V1的示数变化量为ΔU1、V2的示数变化量为ΔU2.下列说法不正确的是(　　)‎ A. I增大，U1减少，U2增大 B. ΔU1与ΔI的比值减小 C. 电源的总功率变大 D. ΔU1大于ΔU2‎ 二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎6. 如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，设运动员从接触床面开始到下降至最低点为第一过程、从最低点开始到上升至离开床面为第二过程，则运动员(　　)‎ A. 在第一过程中始终处于失重状态 B. 在第二过程中始终处于超重状态 C. 在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态 D. 在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态 ‎7. 我国发射了宇宙探测卫星“慧眼”，卫星携带了X射线调制望远镜，在离地550 km的轨道上观察遥远天体发出的X射线，为宇宙起源研究提供新的证据，则卫星的(　　)‎ A. 角速度大于地球自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期大于同步卫星的周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 ‎8. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点．下列说法正确的是(　　)‎ A. 质点在Q点时的电势能比P点时小 B. 质点在Q点时的加速度方向与等势面a垂直 C. 三个等势面中等势面a的电势最低 D. 质点在Q点时的加速度比P点时大 ‎9. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图．左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小f＝kLv2，k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速．则(　　)‎ A. 电压U与污水中离子浓度无关 B. 污水的流量Q＝ C. 金属板M的电势低于金属板N D. 左、右两侧管口的压强差Δp＝ 第Ⅱ卷(非选择题　共89分)‎ 三、 简答题：本题共4小题，共42分，请将解答填写在相应的位置．‎ ‎10. (8分)“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示．‎ ‎(1) 实验的五个步骤如下：‎ a. 将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上；‎ b. 把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连；‎ c. 平衡摩擦力；‎ d. 接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，测出小桶(和砂)的重力mg，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a；‎ e. 更换纸带，改变小桶内砂的质量，重复步骤d的操作．‎ 按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为__________(将序号排序)‎ ‎(2) 实验中打出的某一条纸带如图乙所示．相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.‎ ‎(3) 利用测得的数据，可得到小车质量M一定时，运动的加速度a和所受拉力F(F＝mg，m为砂和小桶质量，g为重力加速度)的关系图象如图丙所示．拉力F较大时，aF图线明显弯曲，产生较大误差，若不断增加砂桶中砂的质量，则aF图象中的实验曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为________．为避免上述误差可采取的措施是________．‎ A. 每次增加桶内砂子的质量时，增幅小一点 B. 测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器 C. 将力传感器固定在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D. 在增加桶内砂子质量的同时，在小车上增加砝码，确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 ‎11. (10分)某同学测量0.5 mm铅笔笔芯的电阻．‎ ‎(1) 先用欧姆表估测笔芯的电阻，在测量前发现电表指针位置如图甲所示，该同学应该调节________(选填“T”或“S”)．用“×10”挡和“×1”挡按正确步骤分别测量，指针指在如图乙所示位置，则笔芯电阻的测量值较为准确的是________Ω.‎ ‎(2) 再用如图丙所示的电路测定笔芯电阻，相关器材的规格已在图中标出，请根据实验要求在图丙中用笔画线代替导线完成实物电路连接．‎ ‎(3) 正确连接电路后，调节滑动变阻器，多次测量，将数据描在UI坐标纸上，请根据图丁中描出的点画出UI图线．笔芯接入电路的电阻为________Ω.‎ ‎12. [选修35](12分)‎ ‎(1) 下列说法正确的是________．‎ A. 阴极射线的发现，使人们认识到原子核内部存在复杂结构 B. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 C. 比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定 D. 给运动的微观粒子加速，可以增大其物质波波长 ‎(2) 光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属逸出功为________．若用波长为λ(λ＜λ0)单色光做实验，则其遏止电压为________．(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h)‎ ‎(3) 1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂原子核(Li)，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核．‎ ‎①写出核反应方程式；‎ ‎②已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v0，方向与质子运动方向相同，求反应过程中释放的核能．(设反应过程释放的核能全部转变为动能)‎ ‎13. [选修33](12分)‎ ‎(1) 下列说法正确的是________．‎ A. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C. 充气后气球会膨胀，这是由分子斥力造成的 D. 单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体都是各向同性的 ‎(2) 冬天和夏天相比，冬天的气温较低，水的饱和汽压值________(选填“较大”或“较小”)，在相对湿度相同的情况下，冬天的绝对湿度________(选填“较大”或“较小”)．‎ ‎(3) 如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A.已知气体在状态A的体积VA＝3.0×10－3m3，从B到C过程中气体对外做功1 000 J．求：‎ ‎①气体在状态C时的体积；‎ ‎②气体A→B→C→A的整个过程中气体吸收的热量．‎ ‎四、 计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎14. (15分)如图所示，水平面上固定不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ，间距L＝0.5 m．两金属棒ab、cd垂直导轨放置，与导轨接触良好，两棒的质量均为m＝ 0.1 kg，cd棒电阻R＝3 Ω，ab棒电阻r＝1 Ω，两棒与导轨间的动摩擦因数均为0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．整个装置处于磁感应强度B＝2.0 T、方向竖直向下的匀强磁场中．棒ab在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，当ab棒运动位移x＝1 m时达到最大速度，此时cd棒刚好开始运动，求：‎ ‎(1) 恒力F的大小；‎ ‎(2) ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q；‎ ‎(3) ab棒由静止到最大速度的过程中回路产生的焦耳热Q.‎ ‎15. (16分)如图1所示，小球B和物块C质量均为m，B、C由一劲度系数k＝的轻质弹簧连接，静止竖直立于水平桌面上．如图2所示，某同学设计了一个把C提离桌面的小实验，把轻绳一端与B球连接，另一端穿过一竖直光滑的细管后与质量也为m的小球A相连，用手托住A球，使绳子自然伸直，此时绳子无张力，OA长为l.现保持细管顶端O点高度不变，轻轻摇动细管，让小球A转动一段时间后，物块C刚好被提离桌面，此时A在水平面内做匀速圆周运动，如图3所示．求：‎ ‎(1) 从游戏开始到物块C刚好被提离桌面的过程中，B球上升的高度；‎ ‎(2) 物块C刚好被提离桌面时，OA绳与竖直方向间的夹角θ及小球A的线速度大小；‎ ‎(3) 从开始摇动细管到物块C刚好被提离桌面的过程中，手所做的功．‎ ‎16. (16分)如图所示，x轴上方存在电场强度E＝1 000 V/m、方向沿－y轴方向的匀强电场，x轴与PQ(平行于x轴)之间存在着磁感应强度B＝2 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量m＝2×10－8kg、带电量q＝＋1.0×10－5C的粒子，从y轴上(0，0.04 m)的位置分别以不同的初速度v0沿＋x轴方向射入匀强电场，不计粒子的重力．‎ ‎(1) 若v0＝200 m/s，求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向；‎ ‎(2) 若粒子射入电场后都能经磁场返回，求磁场的最小宽度d；‎ ‎(3) 若粒子恰能经过x轴上x＝100 m点，求粒子入射的初速度v0.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. B　2. C　3. C　4. D　5. B　6. CD　7. ABD　8. AB　9. AD ‎10. (1) acbde(2分)　(2) 1.46(2分)　(3) g(2分)　C(2分)‎ ‎11. (1) T(2分)　18(或18.0)(2分)　(2) 图略(2分，两连线各一分)‎ ‎(3) 图略(2分)　14(13～15)(2分)‎ ‎12. (1) BC(3分，漏选得1分)‎ ‎(2) h(2分)　(2分)‎ ‎(3) 解：①Li＋H→2He(2分)‎ ‎② mv0＝ 4m×1.5v0＋4m×v(1分)‎ ΔE＝(4m)×(1.5v0)2＋(4m)×v2－mv(1分)‎ 解得ΔE＝mv(1分)‎ ‎13. (1) AD(3分，漏选得1分)　(2) 较小(2分)　较小(2分)‎ ‎(3) 解：①＝(1分)‎ 解得VC＝9.0×10－3m3(1分)‎ ‎② WAB＝0，WBC＝－1 000 J，WCA＝PC(VC－VA)＝600 J 得全过程中 W＝ WAB＋WBC＋WCA＝－400 J(1分)‎ 全过程ΔU＝0‎ 由ΔU＝Q＋W(1分)‎ 解得Q＝400 J(1分)‎ ‎14. (15分)解：(1) 对ab：F＝FA＋μmg(2分)‎ 对cd：FA＝μmg(2分)‎ 解得F＝2μmg＝1 N(1分)‎ ‎(2) E＝(1分)‎ I＝(1分)‎ q＝IΔt(1分)‎ 解得q＝0.25 C(2分)‎ ‎(3) 最大速度时：I＝(1分)‎ ILB＝μmg(1分)‎ Fx－μmgx－Q＝mv2－0(2分)‎ 解得Q＝0.3 J(1分)‎ ‎15. (16分)解：(1) 设图1中弹簧的压缩量为x1，物块C刚离地时弹簧的伸长量为x2‎ 对B：mg＝kx1(2分)‎ 对C：mg＝kx2(2分)‎ B球上升高度h＝x1＋x2＝(1分)‎ ‎(2) 对A：Tcos θ＝mg(1分)‎ Tsin θ＝m(1分)‎ 对B：T ＝mg＋kx2(1分)‎ 解得θ＝60°，v＝(2分)‎ ‎(3) AB组成的系统在此过程中，因为x1＝x2，所以W弹＝0(1分)‎ W－mgh－mg(l－lcos 60°)＝mv2－0(3分)‎ 解得W＝mgl(2分)‎ ‎16. (16分)解：(1) 设粒子第一次在电场中的运动时间为t Eq＝ma(1分)‎ y＝at2(1分)‎ vy＝at(1分)‎ v2＝v＋v 解得v＝200 m/s，与x轴成45°角(2分)‎ ‎(2) 当初速度为0时粒子最容易穿过磁场(1分)‎ Bqvy＝ m(2分)‎ 要使所有带电粒子都返回电场，则d＝r＝0.2 m(2分)‎ ‎(3) 对于不同初速度的粒子通过磁场的轨迹在x轴上的弦长不变 x1＝2rsin α＝2＝2＝0.4 m(2分)‎ 设粒子第n次经过x＝100 m处 x1＋nv0t＝x，n＝2k＋1(k＝0，1，2，3，…)‎ v0＝ m/s，n＝2k＋1(k＝0，1，2，3，…)(2分)‎ x1＋(n－1)v0t＝x，n＝2k(k＝1，2，3，…)‎ v0＝ m/s，n＝2k(k＝1，2，3，…)(2分)‎