1、2 2020020 高考物理模拟高考物理模拟卷卷( (6 6) ) (建议用时:60 分钟 满分:110 分) 二、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分.在每小题给出的四 个选项中,第1418题只有一项符合题目要求,第1921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) 14.物理学家密立根以精湛的技术测量了光电效应中的几个重要物理 量.按照密立根的方法进行实验,用不同频率的色光分别照射钠、 钾的 表面而产生光电效应,若金属钠、钾的遏止电压 Uc随入射光频率变 化的 Uc图象分别用实线、虚线表示,已知钠的逸出功是 2.29 eV,
2、 钾的逸出功是 2.25 eV,则下列图象可能正确的是( ) 15.平直公路上行驶的 a 车和 b 车,其 x t 图象分别为图中直线 a 和曲 线b,已知b车做匀变速直线运动,t=2 s时,直线a和曲线b刚好相切, 下列说法正确的是( ) A.b 车的加速度大小为 1 m/s 2 B.a 车的速度大小为 3 m/s C.b 车做匀加速直线运动 D.t=2 s 时,a,b 两车相遇,速度不相等 16.如图所示,小物块套在固定竖直杆上,用轻绳连接后跨过小定滑轮 与小球相连.开始时物块与定滑轮等高.已知小球的质量是物块质量 的两倍,杆与滑轮间的距离为 d,重力加速度为 g,绳及杆足够长,不计 一切
3、摩擦.现将物块由静止释放,在物块向下运动过程中,下列说法不 正确的是( ) A.刚释放时物块的加速度为 g B.小球重力的功率先增大后减小 C.物块下降的最大距离为d D.物块速度最大时,绳子的拉力一定大于物块的重力 17.如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨,左端通过开关 S 与内阻 不计、电动势为 E 的电源相连,右端与半径 L=20 cm 的光滑圆弧导轨 相接.导轨宽度为 20 cm,电阻不计.导轨所在空间有竖直方向的匀强 磁场,磁感应强度 B=0.5 T. 一根导体棒 ab 垂直导轨放置,质量 m=60 g、电阻 R=1 ,用两根长也为 20 cm 的绝缘细线悬挂,导体棒恰好与 导轨接
4、触.当闭合开关 S 后,导体棒沿圆弧摆动,摆动过程中导体棒始 终与导轨接触良好且细线处于张紧状态.导体棒 ab 速度最大时,细线 与竖直方向的夹角 =53(sin 53=0.8,cos 53=0.6,g=10 m/s 2), 则( ) A.磁场方向一定竖直向上 B.电源的电动势 E=6 V C.导体棒在摆动过程中所受安培力 F=8 N D.导体棒摆动过程中的最大动能为 0.08 J 18.传送带在工农业生产和日常生活中都有广泛的应用,例如在港口 用传送带装卸货物,在机场用传送带装卸行李等,为人们的生活带来 了很多的便利.如图(甲)所示,为一传送带输送机卸货的简化模型:长 为 L 的传送带与水平
5、面夹角为,传送带以速度 v0逆时针匀速转动. 在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小物块,小物块与传送带之 间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力).图(乙)为小物 块运动的 v t 图象.根据以上信息可以判断出( ) A.小物块开始运动的加速度为 gsin -cos B.小物块与传送带之间的动摩擦因数tan C.t0时刻,小物块的速度为 v0 D.传送带始终对小物块做正功 19.如图所示,两个完全相同的轻弹簧,一端固定在水平面上,另一端 与质量为 m 的小球相连;轻杆一端固定在天花板上,另一端与小球相 连,三者互成 120角,且两个弹簧的弹力大小均为 mg,如果将轻杆突 然剪断,则
6、剪断瞬间小球的加速度大小可能为( ) A.a=0 B.a=g C.a=2g D.a=3g 20.边长为 a 的闭合金属正三角形轻质框架,左边竖直且与磁场右边 界平行,完全处于垂直于框架平面向里的匀强磁场中.现把框架水平 向右匀速拉出磁场,如图所示,则下列图象与这一拉出过程相符合的 是( ) 21.如图,平面直角坐标系内有 a,b,c 三点,位置如图所示,匀强电场 平行于坐标平面.将电子从 a 点分别移到坐标原点和 b 点的过程中, 电场力做功均为 2 eV,知 a 点电势为 2 V,以下说法正确的是( ) A.b 点电势为零 B.电场强度大小为 200 V/m C.电子在 c 点电势能为-8
7、eV D.将电子从 a 点移到 b 点和从 b 点移到 c 点,电场力做功相同 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,第 2225 题为必考题, 每个试题考生都必须作答.第 3334 题为选考题,考生根据要求 作答) (一)必考题:共 47 分 22.(6 分)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,弹力 F 与伸长量 x 成 正比,即 F=kx,k 的值与橡皮筋未受到拉力时的长度 L、横截面积 S 有 关,理论与实践都表明 k=Y ,其中 Y 是一个由材料决定的常数,材料力 学上称之为杨氏模量. (1)在国际单位制中,杨氏模量 Y 的单位应该是 . A.N B.m C.N/m D.N/m 2 (
8、2)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图(甲)所示的实验装置可 以测量出它的杨氏模量 Y.首先利用刻度尺测出橡皮筋未受拉力时的 长度 L,然后用螺旋测微器测出橡皮筋的直径 d,如图(乙)所示,则 d= mm. (3)作出橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的关系图象,该图象为一条倾 斜的直线,其斜率为 k0,则该橡皮筋的杨氏模量 Y= (用 k0,d,L 表示). 23.(9 分)某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电 池一节(内阻很小)、电流表 A(量程 0.6 A,内阻 RA小于 1 )、电流 表 A1(量程 0.6 A,内阻未知)、电阻箱 R1(099.99 )、滑动变阻器 R2(
9、010 )、 单刀双掷开关 S、 单刀单掷开关 S各一个,导线若干. (1)该同学按图(甲)所示电路连接进行实验操作.请在图(丙)虚线框 内补全与图(甲)对应的电路图. (2)测电流表 A 的内阻: 闭合开关S,将开关S与C接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2, 读取电流表 A 的示数为 0.20 A,电流表 A1的示数为 0.60 A,电阻箱 R1 的示数为 0.10 ,则电流表 A 的内阻 RA= . (3)测电源的电动势和内阻: 断开开关 S,调节电阻箱 R1,将开关 S 接 (选填 “C” 或 “D” ), 记录电阻箱 R1的阻值和电流表 A 的示数;断开开关 S,开关 S 所接位
10、 置不变,多次调节电阻箱 R1重新实验,并记录多组电阻箱 R1的阻值 R 和电流表 A 的示数 I. (4)数据处理: 图(乙)是由实验数据绘出的 -R 图象,由此求出干电池的电动势 E= V、内阻 r= .(计算结果保留 2 位有效数字) (5)如果电流表 A 的电阻未知,本实验 (选填 “能” 或 “不能” ) 测出该电源的电动势. 24.(12分)随着社会发展,交通事故日益增多,无人驾驶技术的发展有 望解决这一问题.若一辆总质量为 M 的公交车与一辆总质量为 m 的轿 车在一条直道上匀速相向行驶,因驾驶员注意力分散致使两车突然发 生正碰并且同时停下来,从发生碰撞到停下所经历的时间为t.
11、(1)求两车碰撞前的速度大小之比. (2)若公交车驾驶员的质量为 m0,发生事故前瞬间公交车的速率为 v0, 因驾驶员系了安全带在事故过程中驾驶员没有受伤.求在此过程中, 驾驶员受到安全带作用力的平均值. (3)若两车在行驶时,驾驶员同时踩下刹车,刹车后车轮不再转动,两 车均做匀变速直线运动,恰好在接触前瞬间停下,两车在刹车过程中 行驶的距离相等.求公交车和轿车的车轮与地面间的动摩擦因数 之比. 25.(20 分)如图所示,虚线 MN 沿竖直方向,其左侧区域内有匀强电场 (图中未画出)和方向垂直纸面向里,磁感应强度为 B 的匀强磁场,虚 线MN的右侧区域有方向水平向右的匀强电场.水平线段AP
12、与MN 相交 于 O 点.在 A 点有一质量为 m,电荷量为+q 的带电质点,以大小为 v0的 速度在左侧区域垂直磁场方向射入,恰好在左侧区域内做匀速圆周运 动,已知A与O点间的距离为,虚线MN右侧电场强度为,重力加 速度为 g.求: (1)MN 左侧区域内电场强度的大小和方向. (2)带电质点在 A 点的入射方向与 AO 间的夹角为多大时,质点在磁场 中刚好运动到 O 点,并画出带电质点在磁场中运动的轨迹. (3)带电质点从O 点进入虚线MN右侧区域后运动到P 点时速度的大小 vP. (二)选考题:共 15 分.(请考生从给出的 2 道物理题中任选一题作答) 33.物理选修 3-3(15 分
13、) (1)(5 分)下列说法正确的是 .(填正确答案标号.选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分,最低得分 为 0 分) A.对理想气体做功,内能不一定增加 B.水由液态变为气态,分子势能增加 C.液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大 D.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏加德罗常数 E.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能都是随分子间距离的增 大而增大 (2)(10 分)两个底面积均为 S 的圆柱形导热容器直立放置,下端由细 管连通.左容器上端敞开,右容器上端封闭.容器内汽缸中各有一个质 量不同,厚度可忽略的活塞,活塞A,B
14、下方和B上方均封有同种理想气 体.已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为 g,外界大气压 强为 p0,活塞 A 的质量为 m,系统平衡时,各气柱的高度如图所示(h 已 知),现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面接触,此时活 塞 A 下降了 0.2h.求: 未漏气时活塞 B 下方气体的压强; 活塞 B 的质量. 34.物理选修 3-4(15 分) (1)(5 分)如图,一束细光 ab 沿球心所在的平面射入球形的水滴中,经 过一次反射和一次折射,射出水滴形成 P,Q 两种不同的色光,则下列 说法正确的是 .(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个 得 4 分,选对 3 个得 5
15、分.每选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.P 光的频率小于 Q 光的频率 B.水滴对 P 光的折射率大于对 Q 光的折射率 C.水滴对 P 光的临界角小于对 Q 光的临界角 D.在水滴中 P 光的传播速度大于 Q 光的传播速度 E.在水滴中 P 光传播时间大于 Q 光传播时间 (2)(10 分)位于原点O 处的波源t=0时开始振动,产生的简谐横波沿x 轴正方向传播,波源 O 的振动方程为 y=8sin(5t) cm,当 t=4 s 时质 点 P(10 m,0 m)恰好刚开始振动.求: 波长以及 08.1 s 时间内质点 P 运动的路程 L; 质点 Q(9.875 m,0 m)从 t=
16、4 s 起第一次到达波谷所用的时间 t2. 参考答案参考答案 14.B 根据爱因斯坦光电效应方程得 Ekm=h-W0,而 W0=h0,Ekm=eUc, 整理得 Uc= -,则 Uc图线斜率均为普朗克常量与元电荷的比值, 是相同的,即两图线平行,选项 D 错误;当=0 时,Uc0,选项 A 错误; 当 Uc=0 时,= ,由于钠的逸出功 2.29 eV 大于钾的逸出功 2.25 eV, 钠的横轴截距大于钾的横轴截距,选项 B 正确,C 错误. 15.A x-t 图象中的斜率代表物体的速度,a 车做匀速直线运动,t=2 s 时,直线 a 和曲线 b 刚好相切,所以 vb=va= m/s=1 m/s
17、,对 b 车从 0 到 2 s,设初速度为 v0,vb=v0-at,t=x=(6-2) m=4 m,联立解得 v0=3 m/s,a=1 m/s 2,A 正确,B,D 错误;因为斜率代表速度,而 b 车的斜率越 来越小,所以 b 车做匀减速直线运动,C 错误. 16.C 刚开始释放时,物块水平方向受力平衡,竖直方向只受重力,根 据牛顿第二定律可知其加速度为 g,故 A 正确;刚释放时物块的速度为 零,小球重力的功率为零.物块下降到最低点时小球的速度为零,小球 重力的功率也为零,所以小球重力的功率先增大后减小,故 B 正确;设 物块下降的最大距离为 h,物块的质量为 m,根据系统机械能守恒定律,
18、有 mgh-2mg(-d)=0,解得 h= d,故 C 错误;物块的合力为零时速 度最大,则绳子拉力的竖直向上的分力一定等于物块的重力,所以绳 子的拉力一定大于物块的重力,故 D 正确. 17.D 当开关 S 闭合时,导体棒向右摆动,说明其所受安培力水平向 右,由左手定则可知,磁场方向竖直向下,故选项 A 错误;设电路中电 流为 I,电源的电动势为 E,导体棒 ab 所受安培力为 F,导体棒 ab 速度 最大时,细线与竖直方向的夹角=53,则 tan = ,由 F=BIL=B L, 得 F=0.8 N,E=8 V,故选项 B,C 错误;根据动能定理得 FLsin 53-mgL(1-cos 53
19、)=Ek-0,解得 Ek=0.08 J,故 D 正确. 18.C 对物块由牛顿第二定律得 mgsin +mgcos =ma,解得 a=gsin +gcos ,故A错误;t0时刻之后物块做匀速运动,故B 错 误;由(乙)图知 t0时刻是物块与传送带速度相同的时刻,小物块的速 度为 v0,故 C 正确;0t0时间内,传送带的速度大于物块的速度,传送 带始终对小物块做正功,t0之后,物块做匀速运动,摩擦力沿斜面向上, 与物块的运动方向相反,传送带对小物块做负功,故 D 错误. 19.AC 弹簧 a,b 的弹力大小均为 mg,当弹簧的弹力为拉力时,其合力 方向竖直向下、 大小为 mg,轻杆对小球的拉力
20、大小为 2mg,将轻杆突然 撤去时,小球合力为 2mg,此时加速度大小为 2g;当弹簧的弹力为压力 时,其合力竖直向上、大小为 mg,根据平衡条件,轻杆上的力为零,将 轻杆突然撤去时,小球受到的合力为0,此时加速度大小为0,故A,C正 确,B,D 错误. 20.BC 正三角形轻质框架切割磁感线的有效长度 L=2xtan 30=x, 则感应电动势E电动势=BLv=Bvx,故C 正确,D 错误;框架匀速运动,有F 外力=F安=x 2,A 错误;P 外力功率=F外力vF外力x 2,B 正确. 21.BC 由题意可知:Uab=UaO=-2 V,因 a 点电势为 2 V,则 b,O 两点的电 势均为 4
21、 V,A 错误; 场强大小为 E= V/m=200 V/m,B 正确;bc 连线与场强 E 方 向平行,则 Ucb=E =200210 -2 V=4 V,则 c 点的电势为 8 V,电子 在 c 点电势能为-8 eV,C 正确;由于 ab 和 bc 的电势差不相等,将电子 从 a 点移到 b 点和从 b 点移到 c 点,电场力做功不相同,D 错误. 22.解析:(1)由 k=Y 得,Y= ,将 k 的单位 N/m,L 的单位 m,S 的单位 m 2, 代入表达式得 Y 的单位是 N/m 2,故 D 正确. (2)螺旋测微器的读数为 5.5 mm+19.50.01 mm=5.695 mm. (3
22、)由 F=k(l-l0)可知,图象的斜率大小等于劲度系数大小, k0=Y ,又 S=,解得 Y=. 答案:(1)D (2)5.695 (3) 评分标准:每问 2 分. 23.解析:(1)电路图如图所示. (2)根据串并联电路的规律可知,流过电阻箱R1的电流I=(0.60-0.20) A=0.40 A;电压 U=0.100.40 V=0.040 V,则电流表内阻 RA= =0.20 . (3)S 接 C,改变电阻箱的阻值,电路中电流几乎不变;S 接 D,改变电阻 箱阻值,电路中电流变化明显. (4)根据(3)题中步骤和闭合电路欧姆定律可知 E=I(R+RA+r),变形可 得 = +,根据图象可知
23、 =,=0.3,解得 E=1.5 V, r=0.25 . (5)当电流表内阻未知时,能测出电动势,但不能测出内电阻. 答案:(1)图见解析 (2)0.20 (3)D (4)1.5 0.25 (5)能 评分标准:第(1)问2分,第(2)问1分,第(3)问1分,第(4)问每空2分, 第(5)问 1 分. 24.解析:(1)设碰撞前,公交车的速度大小为 v1,轿车的速度大小为 v2 根据动量守恒定律有 Mv1=mv2(2 分) 解得 = .(2 分) (2)对于公交车驾驶员,根据动量定理有 Ft=m0v0(2 分) 解得驾驶员受到安全带作用力的平均值 F=.(2 分) (3)设车辆在刹车过程中行驶的
24、距离为 s 根据牛顿第二定律和运动学公式有 v 2=2gs(2 分) 所以公交车和轿车的车轮与地面间的动摩擦因数之比 = .(2 分) 答案:(1) (2) (3) 25.解析:(1)质点在左侧区域做匀速圆周运动, 有 qE=mg,方向竖直向上;(2 分) 所以,MN 左侧区域内电场强度大小为 ,(1 分) 方向竖直向上.(1 分) (2)根据洛伦兹力提供向心力,有 Bv0q=,(2 分) 解得 R=;(2 分) 若质点经过 A,O 两点,则运动轨迹为劣弧,如图所示. 又有 dAO=R(2 分) 根据几何关系可得,tan =,=60.(2 分) (3)质点在 O 点的竖直分速度 vy=v0si
25、n 60= v0,(1 分) 水平分速度 vx=v0cos 60= v0;(1 分) 质点从 O 运动到 P 的过程受重力和电场力作用,在水平、竖直方向都 做匀变速直线运动; 质点运动到 P 点,竖直位移为零, 运动时间 t=;(2 分) 质点在 P 点的竖直分速度 vyP=vy= v0,水平分速度 vxP=vx+ t= v0+g= v0;(2 分) 所以,带电质点从 O 点进入虚线 MN 右侧区域后运动到 P 点时速度 vP=v0.(2 分) 答案:(1) 方向竖直向上 (2)60 图见解析 (3)v0 33.解析:(1)对理想气体做功,若气体向外放热,根据热力学第一定律, 则内能不一定增加
26、,故 A 正确;水由液态变为气态过程,分子间距变大, 分子力做负功,分子势能增加,故 B 正确;液体的饱和汽压与温度有关, 相等的温度下,同种液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大;不同的温 度时,某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大,故 C 错误;用水的 摩尔质量除以水分子的质量,可以得到阿伏加德罗常数,故 D 正确;当 分子力表现为引力时,分子间距增大,引力可能先增大后减小;分子势 能随分子间距离的增大而增大,故 E 错误. (2)设平衡时,在 A 与 B 之间的气体压强为 p1, 对活塞 A,有 p1S=p0S+mg(2 分) 解得 p1=p0+ .(1 分) 设未漏气且平衡时,B 上方的气
27、体压强为 p2,有 p2S=p1S-mBg(2 分) 漏气发生后,设整个封闭气体体积为 V,压强为 p,有 pS=p0S+mg(1 分) V=(3h-0.2h)S(1 分) 由玻意耳定律得 p12hS+p2hS=p(3h-0.2h)S(2 分) 解得 mB=.(1 分) 答案:(1)ABD (2)p0+ 34.解析:(1) 光入射到水滴中发生折射时,不同色光,偏折程度不同而发生光的色 散.P,Q光在水滴中的光路如图,第一次折射时,入射角相等,根据公式 n=知水滴对P 光的折射率较大,P 光的频率较大,选项B 正确,A 错误; 由 sin C= 知水滴对 P 光的临界角小于对 Q 光的临界角,选
28、项 C 正确; 由公式 n= 知,在水滴中 P 光的传播速度小于 Q 光的传播速度,选项 D 错误;根据“圆中圆心角大的所对的弦也大”知 P 光在水滴中的传播 距离较大,由 t= 知在水滴中 P 光传播时间大于 Q 光传播时间,选项 E 正确. (2)波速 v= = m/s=2.5 m/s(1 分) 周期 T= s=0.4 s(1 分) =vT=2.50.4 m=1 m(1 分) 08.1 s 时间内质点 P 运动的时间 t1=8.1 s-4 s=4.1 s(1 分) n= = =10 .(1 分) 质点 P 运动的路程 L=n4A=328 cm.(1 分) 由 y=8sin(5t) cm 知:质点 P 的起振方向沿 y 轴正方向(1 分) t=4 s 时波形示意图如图所示. t=4 s 时 x=9.25 m 的波谷传播到质点 Q 所用的时间为 t2 传播的距离 x2=9.875 m-9.25 m=0.625 m(1 分) t2= =0.25 s.(2 分) 答案:(1)BCE (2)1 m 328 cm 0.25 s