1、2 2020020 高考物理模拟高考物理模拟卷卷( (8 8) ) (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) 14.一种典型的铀核裂变是生成氙和锶,同时放出 2 个中子,核反应方 程是UXSrXe+ n,已知部分原子核的比结合能与核子数 的关系如图所示,下列说法正确的是( ) 第 14 题图 A.核反应方程中,X 粒子是电子 B.核反应方程中,X 粒子是质子 CUSr 和
2、Xe 相比U 核的核子数最多,它最稳定 DUSr 和Xe 相比U 的核子数最多,它的结合能最大 15.甲、乙两物体在同一直线上运动,其 x t 图象如图所示,由图象可 知( ) 第 15 题图 A.甲比乙运动得快 B.乙开始运动时,两物体相距 20 m C.在前 25 s 内,两物体距离先增大后减小 D.在前 25 s 内,两物体位移大小相等 16.如图为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为 101,原线圈接有 交流电压 u=220sin(100t)V;图中电压表和电流表均为理想交流电 表,RT为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时,阻值减小),R0,R1为 定值电阻,C 为电容器.通电一段时间
3、后,下列说法正确的是( ) A.A1表的示数和 A2表的示数都减小 B.V1表的示数和 V2表的示数都增大 C.通过 R1的电流始终为零 D.变压器的输入功率增大 第 16 题图 17.某科学家在英国 自然 科学期刊上宣布重大发现,在太阳系之外, 一颗被称为 Trappist-1 的超冷矮星周围的所有 7 颗行星的表面都可 能有液态水,其中有3颗行星还位于适宜生命存在的宜居带,这7颗类 似地球大小、温度相似,可能由岩石构成的行星围绕一颗恒星公转, 如图为新发现的Trappist 1星系(图上方)和太阳系内行星及地球(图 下方)实际大小和位置对比,则下列说法正确的是( ) A.这 7 颗行星运行
4、的轨道一定都是圆轨道 B.这 7 颗行星运行的线速度大小都不同,最外侧的行星线速度最大 C.这 7 颗行星运行的周期都不同,最外侧的行星周期最大 D.在地球上发射航天器到达该星系,航天器的发射速度至少要达到第 二宇宙速度 18.如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端接 有电阻 R,匀强磁场 B 竖直向下分布在导轨所在的空间内,金属棒 PQ 垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度v0水平向右滑动,到位置c时棒 刚好静止.设导轨与棒的电阻均不计,a 到 b 与 b 到 c 的间距相等,速 度方向与棒始终垂直.则金属棒在由 a 到 b 和 b 到 c 的两个过程中 ( ) A.棒运动的
5、加速度大小相等 B.回路中产生的热量相等 C.通过棒横截面的电荷量相等 D.a 到 b 棒的动能减少量等于 b 到 c 棒的动能减少量 19.如图(甲)所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体 A 以速 度v0向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x,现让弹簧一端连 接另一质量为 m 的物体 B如图(乙)所示,物体 A 以 2v0的速度向右压 缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为 x,则( ) A.A 物体的质量为 3m B.A 物体的质量为 2m C.弹簧压缩量最大时的弹性势能为 m D.弹簧压缩量最大时的弹性势能为 m 20.一质量为m的物体以速度v0做匀速直线运动,某时刻只受到恒力F
6、作用,速度减小到最小值 v0后再增大,由此可判断( ) A.物体受到恒力 F 作用后可能做变速圆周运动 B.物体受到恒力 F 作用后一定做匀变速曲线运动 C.速度减小到最小这段时间内恒力 F 做功为 D.速度减小到最小这段时间内恒力 F 冲量大小为 21.如图,质量为m,电荷量为+q的小球,用长度为l的绝缘细线悬挂于 O 点,平衡时,小球位于 O 点的正下方.施加一水平向右的匀强电场后, 小球向右摆动,摆动的最大角度为 60;在改变电场强度的大小和方 向后,小球的平衡位置在=60处,然后再将小球的质量改变为 2m, 其新的平衡位置在=30处,重力加速度为 g.下列说法中正确的是 ( ) A.水
7、平向右的匀强电场强度为 B.在水平向右的匀强电场中,小球由静止状态向右摆动到 60时,电 势增加了 C.改变电场强度的大小和方向后,小球受到的电场力大小为 mg D.改变电场强度的大小和方向后,电场的方向向右上方且与水平面成 30角 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)用如图(甲)所示的装置测量弹簧的弹性势能.将处于自然状 态的一根弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在 O 点;在 O 点 右侧的 B 处安装一个光电门,计时器(图中未画出)与光
8、电门相连.用 带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置 A,静止释放,遮光条的宽度为 d, 测出遮光条经过光电门的时间为t. (1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度 d,如图(乙)所示,则宽度为 mm. (2)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 (用题目中的 物理量表示). (3)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量 . A.弹簧原长 l0 B.当地重力加速度 g C.滑块(含遮光条)的质量 m D.A,O 之间的距离 x 23.(9 分)某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性,使用的器 材包括电压表(内阻约为 3 k)、电流表(内阻约为 1 )、定值电 阻等. (1)使用多用电表粗测元件 X
9、的电阻,选择“1”的欧姆挡测量,示数 如图(a)所示,读数为 ,据此应选择图中的 选填 “(b)”或“(c)”电路进行实验. (2)连接所选电路,闭合 S;滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动,电流表 的示数逐渐 (选填“增大”或“减小”);依次记录电流及相 应的电压;将元件 X 换成元件 Y,重复实验. (3)图(d)是根据实验数据作出的 U I 图线,由图可判断元件 (选填“X”或“Y”)是非线性元件. (4)该小组还借助 X 和 Y 中的线性元件和阻值 R=21 的定值电阻, 测量待测电池组的电动势 E 和内阻 r,如图(e)所示,闭合S1和 S2,电压 表读数为 3.00 V,断开 S2
10、,电压表读数为 1.00 V,结合图(d)可算出 E= V,r=.(结果均保留两位有效数字,电压表为理想电压表) 24.(12 分)如图(甲)所示,一汽车通过电子不停车收费系统 ETC.假设 汽车从 O 点以 v0=6 m/s 的速度匀速驶向 ETC 收费岛,在 OA 路段所受 阻力大小 f1=110 3 N;汽车从 A 处进入 ETC 收费岛后,假设仍保持功 率不变完成自动缴费并驶离收费岛,并以 v=3 m/s 速度匀速离开 B 处, 汽车的 v t 图象如图(乙)所示.已知 ETC 收费岛 AB 段长度 d=25 m,汽 车质量 M=210 3 kg,汽车在 OA 段和 AB 段所受阻力分
11、别为恒力. (1)求汽车在运动过程中发动机的输出功率. (2)当汽车加速度大小为 0.25 m/s 2时,求此时汽车的速度大小. (3)求汽车在 ETC 收费岛 AB 段内行驶的时间. 25.(20 分)如图所示,在光滑、绝缘的水平面内,有一个正方形 MNPQ 区域,边长 L=1 m.半径 R=20 cm 的圆形磁场与 MN,MQ 边均相切,与 MQ 边相切于点 A,磁感应强度 B=0.5 T,方向垂直于水平面向上.圆形磁场 之外区域,有方向水平向左的匀强电场,场强大小 E=0.5 V/m.两个大 小完全相同的金属小球 a,b 均视为质点.小球 a 的质量 ma=210 -5 kg, 电荷量
12、q=+410 -4 C.小球 b 的质量 m b=110 -5 kg,不带电,放在圆周 上的 D 点静止,A,C,D 三点在同一直线上.小球 a 从 A 点正对磁场圆心 C 射入,会与球 b 在 D 点沿平行于 MN 的方向发生弹性碰撞,碰后忽略 两球之间的相互作用力及小球重力.=3.14,求: (1)小球 a 射入磁场时的速度大小及小球 a 射入磁场到与小球 b 相碰 撞经历的时间. (2)小球 a 与 b 碰撞后在正方形 MNPQ 区域内运动,两球之间的最大 距离. (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) (1)(5 分
13、)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.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大 B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒 定律 C.当分子间距 rr0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分 子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力 D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大 E.气体从外界吸收热量,其内能不一定增加 (2)(10 分)如图所示、劲度系数 k=50 N/m 的轻质弹簧与完全相同的 导热活塞 A,
14、B 不拴接,一定质量的理想气体被活塞 A,B 分成两个部分 封闭在可导热的汽缸内,汽缸足够长.活塞A,B之间的距离与B到汽缸 底部的距离均为 l=120 cm,初始时刻,气体与外界大气压强相同,温 度 T1=300 K,将环境温度缓慢升高至 T2=440 K,系统再次达到稳定,A 已经与弹簧分离,已知活塞 A,B 的质量均为 m=1.0 kg.横截面积 S= 10 cm 2、外界大气压恒为 p 0=1.010 5 Pa,不计活塞与汽缸之间的摩擦 且密封良好,g 取 10 m/s 2,求活塞 A 相对初始时刻上升的高度. 34.物理选修 3-4(15 分) (1)(5 分)一列简谐横波沿直线传播
15、,t=0 时刻波源 O 由平衡位置开始 振动,在波的传播方向上平衡位置距 O 点 0.9 m 处有一质点 A,其振动 图象如图所示,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.波源起振方向沿 y 轴正方向 B.该简谐波波长为 4 m C.该简谐波周期为 4 s D.该简谐波波速大小为 1.2 m/s E.从振源起振开始,17 s 内质点 A 通过的路程为 2.8 m (2)(10 分)如图所示,直角梯形玻璃砖 ABCD,其中 BCDE 是正方形 A=30,BC=a,现有一束单色
16、光从 AD 的中点 M 平行于 AB 边射入,折射 光线恰好过 E 点,求: 该玻璃砖的折射率 n. 光线第一次从玻璃砖射出的点到 B 点的距离. 参考答案参考答案 14.D 根据电荷数和质量数守恒,有235+A=96+138+2,92+Z=38+54,解 得 A=1,Z=0,可知 X 为中子,故 A,B 错误;由比结合能与核子数的关系 图可知,核子数大于 56 后,核子数越多,比结合能就越小,就越不稳定 U Sr 和Xe 相比U 核子数最多,故它的结合能最大,但它的比 结合能最小,因而不稳定,故 C 错误,D 正确. 15.C x t 图象的斜率等于速度,斜率越大,速度越大,甲比乙运动得 慢
17、,故 A 错误;由图知,乙在 t=10 s 时从原点出发,此时甲已经运动了 一段时间,甲的位置坐标大于20 m,则两物体相距大于20 m,故B错误; 在 010 s 这段时间内,乙静止在原点,甲沿正向做匀速直线运动,则 两物体间的距离逐渐增大,在 1025 s 这段时间内,甲的运动速率小 于乙的运动速率,甲在乙的前方,则两者距离逐渐减小,故 C 正确;在 前 25 s 内,甲的位移为 x1=(40-20)m=20 m,乙的位移为 x2=(40-0)m=40 m,故 D 错误. 16.D 根据变压器电压的制约关系可知,输入电压不变,输出电压不 变,故 V1表的示数和 V2表的示数不变,故 B 错
18、误;通电一段时间后,温 度升高,热敏电阻阻值减小,故输出电流和输入电流都增大,即 A1表的 示数和 A2表的示数都增大,故 A 错误;电容器可以通交流,通过 R1的电 流不为零,故C错误.输入电流增大,则变压器的输入功率增大,故D正 确. 17.C 根据开普勒第一定律可知这 7 颗行星运行的轨道一定是椭圆 轨道,故 A 错误;根据万有引力提供向心力,有 G=m ,则 v=,这 7 颗行星运行的线速度大小都不同,最外侧的行星线速度最小,故 B 错 误;根据 G=mr,有 T=,这 7 颗行星运行的周期都不同,最外侧 的行星周期最大,故 C 正确;要在地球表面发射航天器到达该星系,发 射的速度最小
19、为第三宇宙速度,故 D 错误. 18.C 金属棒受到的安培力水平向左,大小F=BIL=,金属棒在安培 力作用下做减速运动,速度 v 越来越小,导体棒克服安培力做功,把金 属棒的动能转化为回路中产生的焦耳热,由于 ab 间距离与 bc 间距离 相等,安培力 F 从 a 到 c 逐渐减小,由 W=Fs 定性分析可知,从 a 到 b 克 服安培力做的功比从 b 到 c 克服安培力做的功多,因此在 a 到 b 的过 程回路中产生的热量多,由动能定理,a 到 b 棒的动能减少量大于 b 到 c 棒的动能减少量,故 B,D 错误;金属棒 PQ 在运动过程中所受到的合 力是安培力,由牛顿第二定律得=ma,由
20、于 v 减小,所以金属棒向右 运动过程中,加速度逐渐减小,故 A 错误;金属棒运动过程中,通过棒 截面的电荷量 Q= t= =B ,从 a 到 b 的过程中与从 b 到 c 的过程中, 回路面积的变化量S 相等,B,R 相等,因此,通过棒横截面的电荷量 相等,故 C 正确. 19.AC 对图(甲),设物体 A 的质量为 M,由机械能守恒定律可得,弹簧 压缩x 时弹性势能Ep= M;对图(乙),物体A以2v0的速度向右压缩弹 簧,A,B组成的系统动量守恒,弹簧达到最大压缩量仍为x时,A,B二者 达到相等的速度 v,由动量守恒定律有 M2v0=(M+m)v,由能量守恒定 律有 Ep= M- (M+
21、m)v 2,联立得 M=3m,E p= M= m,故 B,D 错 误,A,C 正确. 20.BD 变速圆周运动需要变力来提供向心力,物体受恒力作用,不可 能做变速圆周运动,故 A 错误;质点减速运动的最小速度不为 0,说明 质点不是做直线运动,合外力恒定,做匀变速曲线运动,故 B 正确;质 点的速度先减小后增大,其最小值为 v0,分析可知初速度与恒力的夹 角为 120,垂直恒力方向有 vx=v0cos 30= v0,沿恒力方向有 vy=v0sin 30= ,速度减小到最小这段时间,由动量定理可得 IF=0-mvy=-,由动能定理可得 WF= m( v0) 2- m =-,故 C 错误,D 正确
22、. 21.ACD 小球受到电场力,向右摆动的最大角度为60,末速度为零, 根据动能定理,有 Eqlsin -mgl(1-cos )=0,解得 E=,选 项 A 正确;在水平向右的匀强电场中,小球由静止状态向右摆动到 60的过程中,电场力做正功,电势能减小,选项 B 错误; 改变电场强度的大小和方向后,平衡在=60处时,设电场力与竖直 方向的夹角为,根据正弦定理,则有=;改变小球的质 量,新的平衡位置在=30处,根据正弦定理,则有=, 解得 F=mg,=60,即电场的方向向右上方且与水平面成 30角,选 项 C,D 正确. 22.解析:(1)根据螺旋测微器的读数规则可知 d=2.5 mm+0.0
23、1 mm5.7=2.557 mm; (2)滑块离开弹簧后做匀速直线运动,则有 v= . (3)弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,有 Ep= mv 2= , 则要求出弹簧的弹性势能, 还需要测量滑块(含遮光条)的质量 m,故选 C. 答案:(1)2.557(2.5572.559 均可) (2)v= (3)C 评分标准:每问 2 分. 23.解析:(1)多用电表的示数为 10 ,倍率为 “1” ,故读数为 10 . 元件 X 的电阻远小于电压表内阻,电流表采用外接法误差较小,因此 应选择图(b)所示实验电路. (2)滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动,并联支路电压增大,电流表的 示数逐渐增大. (3
24、)元件 X 的图线为一条直线,是线性元件,而元件 Y 的 U I 图线为曲 线,是非线性元件. (4)根据 U I 图线得出元件 X 的电阻 R=10 ; 闭合 S1和 S2,电压表读数为 3.00 V, 则有 E=3.00 V+ Ar,断开 S2,读数为 1.00 V, 则有 E=1.00 V+ A(r+21 ) 联立解得 E=3.2 V,r=0.50 . 答案:(1)10 (b) (2)增大 (3)Y (4)3.2 0.50 评分标准:第(1)问每空1 分,第(2)问2 分,第(3)问1 分,第(4)问每空 2 分. 24.解析:(1)在 OA 段 P=F1v0(2 分) 而 F1=f1=
25、110 3 N(1 分) 解得 P=6.0 kW.(1 分) (2)汽车离开 B 点前已经匀速,则有 P=F2v(1 分) 而 F2=f2,解得 f2=210 3 N(1 分) 在减速阶段,有 f2-F=Ma, 解得 F=1.510 3 N(2 分) 此时汽车速度大小 v1= =4 m/s.(1 分) (3)AB 过程,由动能定理得 PtAB-f2d= Mv 2- M (2 分) 解得 tAB=3.83 s.(1 分) 答案:(1)6.0 kW (2)4 m/s (3)3.83 s 25.解析:(1) 小球 a 的轨迹如图所示,才能与小球 b 相撞, 故小球 a 在磁场中做圆周运动的半径 r=
26、R(1 分) 在磁场中有 qvaB=(1 分) 解得 va=2 m/s(1 分) 小球在磁场中的运动时间 t1= =0.314 s(1 分) 小球在电场中的运动时间 t2=(1 分) 而 a= =10 m/s 2(1 分) 解得 t2=0.4 s(1 分) 则小球 a 射入磁场到与小球 b 相碰撞经历的时间 t=t1+t2=0.714 s.(1 分) (2)小球 a 与 b 发生弹性碰撞,根据动量、能量守恒定律有 mava=mava+mbvb(2 分) ma= mava 2+ m bvb 2(2 分) 解得 va= m/s,vb= m/s,(1 分) 因两个小球是大小相同的金属球,碰后分开时所
27、带电荷量 qa=qb= (1 分) 因碰后两球的速度均垂直电场方向,故均做类平抛运动. 对于小球 a,沿电场方向有 qaE=maa1,得 a1=5 m/s 2. 对于小球 b 沿电场方向有 qbE=mba2,得 a2=10 m/s 2. 由于 a2a1,假设小球均未从 NP 边界穿出,则小球 b 将先到达 MN 边界. 小球 b 沿电场方向的位移 R= a2, 得 tb=0.2 s.(1 分) 此时小球 b 在垂直电场方向的位置为 2R+vbtb= mr0时,分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小, 而且斥力减小更快,所以分子力表现为引力,故 C 错误;大气中相对湿 度越大,水分蒸发也就
28、越慢,人就感受到越潮湿,故大雾天气学生感觉 到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大,故 D 正确;根据热力学第一 定律,做功和热传递都可以改变内能,所以气体从外界吸收热量,其内 能不一定增加,还与做功情况有关,故 E 正确. (2)对气体,初态:T1=300 K,p1=1.010 5 Pa, V1=lS; 末态:T2=440 K,p2=p0+ =1.110 5 Pa, V2=lS, 根据理想气体状态方程=(2 分) 解得 l=160 cm.(1 分) 对气体,初态:T3=300 K, p3=p0+=1.210 5 Pa,V 3=lS; 末态:T4=440 K,p4=p2+ =1.210 5 Pa
29、, V4=lS(2 分) 根据理想气体状态方程=(2 分) 解得 l=176 cm.(1 分) 故活塞 A 上升的高度 h=(l-l)+(l-l)=96 cm.(2 分) 答案:(1)ADE (2)96 cm 34.解析:(1)据波的传播特点知,各个质点的起振方向与波源的起振 方向相同.由图象可知,A 点的起振方向沿 y 轴正方向,则波源的起振 方向是沿 y 轴正方向;据图象可知,振动周期 T=4 s,波从 O 传到 A 的 时间 t= 3 s,所以波速 v= =0.3 m/s;波长=vT=1.2 m;从振源起振开 始,17 s 内质点 A 振动了 14 s,A 通过的路程为 s= 4 A=2.8 m.综上 分析,A,C,E 正确. (2)光线在玻璃砖内的光路图如图所示. 由几何关系可知,光线在 AD 面上的折射角 r=30.(3 分) 则该玻璃砖的折射率 n=.(2 分) 在 AB 界面上,sin C= = (2 分) 入射角为 60大于临界角 C,故光线发生全反射.(1 分) 设光从 BC 界面上 N 点射出,由几何关系可知 BN=atan 30= a.(2 分) 答案:(1)ACE (2) a