1、2 2020020 高考物理模拟高考物理模拟卷卷( (7 7) ) (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) 14.2019 年 4 月 1 日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍 2019年会有核电项目陆续开工建设.某核电站获得核能的核反应方程 为UnBa+Kr+ n,已知铀核U 的质量为 m1,钡核Ba 的质量为 m2,氪核Kr 的质量为 m3,中子n 的质量
2、为 m4,下列说法 中正确的是( ) A.该核电站通过核聚变获得核能 B.铀核U 的质子数为 235 C.在上述核反应方程中 x=3 D.一个铀核U 发生上述核反应,释放的能量为(m1-m2-m3-m4)c 2 15.如图所示,A,B,C,D 是真空中一正四面体的四个顶点,每条棱长均 为 l.在正四面体的中心固定一电荷量为-Q 的点电荷,静电力常量为 k,下列说法正确的是( ) A.A,B 两点的电场强度相同 B.A 点电场强度大小为 C.A 点电势高于 C 点电势 D.将一正电荷从 A 点沿直线移动到 B 点的过程中,电场力一直不做功 16.如图所示,水平面 O 点左侧光滑,O 点右侧粗糙且
3、足够长,有 10 个 完全相同且质量均为 m 的小滑块(可视为质点)用轻细杆相连,相邻小 滑块间的距离为 L,滑块 1 恰好位于 O 点,滑块 2,3依次沿直线水 平向左排开,现将水平恒力 F 作用于滑块 1,经观察发现,在第 3 个小 滑块进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小 滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( ) A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数= B.匀速运动过程中速度大小为 C.第一个滑块进入粗糙地带后,第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大 小相等 D.在水平恒力 F 作用下,10 个滑块全部可以进入粗糙地带 17.“嫦娥四号”于 20
4、19 年 1 月 3 日自主着陆在月球背面,实现人类 探测器首次月背软着陆.由于“嫦娥四号”在月球背面,不能与地球直 接通信,需要通过中继通信卫星才能与地球“沟通”,“鹊桥”是“嫦 娥四号”月球探测器的中继卫星,该中继卫星运行在地月系的拉格朗 日 L2点附近的晕轨道上.地月系的拉格朗日L2点可理解为在地月连线 的延长线上(也就是地球和月球都在它的同一侧),地球和月球对处于 该点的卫星的引力的合力使之绕地球运动,且在该点的卫星运动的周 期与月球绕地球运动的周期相同.若某卫星处于地月系的拉格朗日 L2 点,则下列关于该卫星的说法正确的是( ) A.在地球上可以直接看到该卫星 B.该卫星绕地球运动的
5、角速度大于月球绕地球运动的角速度 C.该卫星绕地球运动的线速度大于月球绕地球运动的线速度 D.该卫星受到地球与月球的引力的合力为零 18.航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子 将中性推进剂离子化(即电离出正离子),正离子被正、负极栅板间的 电场加速后从喷口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力. 已知单个正离子的质量为 m,电荷量为 q,正、负极栅板间加速电压为 U,从喷口喷出的正离子所形成的电流为I.忽略离子间的相互作用力, 忽略离子喷射对卫星质量的影响.该发动机产生的平均推力 F 的大小 为( ) A.F=I B.F=I C.F=I D.F=2I 19.如图(甲)
6、所示为一发电机的原理图,发电机产生的交变电流接图 (乙)中理想变压器的原线圈.已知变压器原、副线圈的匝数之比为 221,发电机输出电压 u 随时间 t 变化的规律如图(丙)所示,发电机 线圈电阻忽略不计,则( ) A.电阻两端电压的瞬时值表达式为 u=10sin(50t)V B.电压表示数为 10 V C.若仅使发电机线圈的转速增大一倍,则变压器副线圈输出电压的频 率增大一倍,而电压表示数不变 D.若仅使电阻 R 增加,则电流表示数减小 20.如图所示,半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为 B,M 为磁场边界上一点,有无数个带电荷量为 q(q0)、 质量为m的相同
7、粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入 磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆 弧的弧长是圆周长的 .不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,下 列说法正确的是( ) A.粒子从 M 点进入磁场时的速率 v= B.粒子从 M 点进入磁场时的速率 v= C.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原 来的倍 D.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原 来的 倍 21.如图所示,滑块 A,B 的质量均为 m,A 套在固定倾斜直杆上,倾斜杆 与水平面成 45角,B 套在固定水平的直杆上,两杆分离不接触,两直 杆间的距离忽略不计,且杆足够长,
8、A,B 通过铰链用长度为 L 的刚性轻 杆(初始时轻杆与水平面成 30角)连接,A,B 从静止释放,B 开始沿水 平面向右运动,不计一切摩擦,滑块 A,B 均视为质点,在运动的过程中, 下列说法正确的是( ) A.当 A 到达与 B 同一水平面时 vB= vA B.当 A 到达与 B 同一水平面时,B 的速度为 C.B 滑块到达最右端时,A 的速度为 D.B 滑块最大动能为 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)某校研究性学习小组的同学用如图(甲)
9、所示的滴水法测量 一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸, 用图钉钉住;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡 物;调节滴水计时器的滴水速度为每 0.2 s 滴一滴(以滴水计时器内盛 满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的 滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放 开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达 斜面底端时立即将小车移开. 图(乙)为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离 是:x01=1.40 cm,x12=2.15 cm,x23=2.91 cm,x34=3.65 cm,x45=
10、4.41 cm, x56=5.15 cm,试问: (1)滴水计时器的原理与课本上介绍的 原理类似. (2)由纸带数据计算可得计数点 4 所代表时刻的瞬时速度 v4= m/s,计算小车的加速度 a 的表达式为 ,计算结果为 m/s 2.(结果均保留两位有效数字) 23.(9 分)某同学想测量一个量程为 03 V,内阻约 3 k 的电压表 V 的内阻Rx,所用的实验器材有:待测电压表V;电流表A(量程01.2 mA, 内阻为 RA=100 );滑动变阻器 R1(0500 );定值电阻 R=5.0 k; 电阻箱 R0(09 999.9 );电源 E(电动势 8 V,内阻较小);开关一个、 导线若干.
11、 (1)要把电流表 A 改为量程 012 V 的电压表,应与电流表 A 串联的电 阻箱 R0电阻调为 . (2)按如图(a)所示电路图连接好电路,将电阻箱阻值按照上述第(1) 问计算结果调节好,闭合开关 S 前应先将滑动变阻器的滑片调到最 (选填“左”或“右”)端.实验中,多次调节滑动变阻器,记 下电压表 V 的示数 U 和电流表 A 的示数 I. (3)该同学以 I 为纵坐标,U 为横坐标建立坐标系,根据测得数据描点 作图如图(b)所示.由电路图可知 I 与 U 的关系式为 I= (用题 中所给物理量符号表示),结合图线(b)和已知数据可求得待测电压表 内阻 Rx=k.(结果保留 2 位有效
12、数字) (4)该同学还想利用图(a)电路,测量一量程为 01 V、内阻约 2 k 的电压表内阻,为保证实验中的测量数据变化范围尽量大,只需更换 一个定值电阻即可,若有四个阻值分别为 2.0 k,8.0 k, 14.0 k,20.0 k的定值电阻可供选择,他应选用阻值为 k的定值电阻. 24.(12 分)如图所示,一本大字典置于桌面上,一张 A4 纸(质量和厚度 均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸 上的压力分布也均匀,字典总质量 M=1.5 kg,宽 L=16 cm,高 H=6 cm,A4 纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为1=0.3,字典与桌面之间 的动摩擦因数为
13、2,各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力, 水平向右拉动 A4 纸,当 A4 纸夹在字典中离桌面的高度 h 为 2 cm 时, 字典恰好能被拖动.重力加速度 g 取 10 m/s 2,求: (1)字典与桌面之间的动摩擦因数2. (2)若将 A4 纸夹在字典最深处,且离桌面高度为 3 cm,用水平向右的 拉力 F 将 A4 纸从字典中匀速抽出,写出拉力 F 与 A4 纸位移 x 的函数 表达式(在抽出A4纸的过程中,只有与A4纸上方重叠部分的字典才对 A4 纸有压力). 25.(20 分)如图所示,在 xOy 平面直角坐标系中,直角三角形 ACD 内存 在垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B
14、的匀强磁场.线段 CO=OD=l, =30.在第四象限正方形 ODFE 内存在沿 x 轴正方向、大小 E=的匀 强电场,在第三象限沿AC放置一平面足够大的荧光屏,屏与y轴平行. 一个电子 P 从坐标原点 O 沿 y 轴正方向射入磁场,恰好不从 AD 边射出 磁场.已知电子的质量为 m,电荷量为 e,不计电子的重力. (1)求电子 P 射入磁场时的速度大小. (2)求电子 P 经过 y 轴时的坐标. (3)若另一电子 Q 从 x 坐标轴上某点(x0)以相同的速度仍沿 y 轴正 方向射入磁场,且P,Q打在荧光屏上同一点,求电子Q在电场中运动的 时间. (二)选考题:共 15 分.(请考生从给出的
15、2 道物理题中任选一题作答) 33.物理选修 3-3(15 分) (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.悬浮在液体中的微粒越大,某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布 朗运动越明显 B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存 在表面张力 C.分子平均速率大的物体的温度一定比分子平均速率小的物体的温 度高 D.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 E.外界对气体做功,气体的内能可能减小 (2)(10 分)如图是一太阳能空气集热器示
16、意图,底面及侧面为隔热材 料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为 V0,开始时内部封闭气体的压强 为 p0.经过太阳暴晒,气体温度由 T0=300 K 升至 T1=350 K. 求此时气体的压强. 保持 T1=350 K 不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到 p0.求 集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值. 34.物理选修 3 4(15 分) (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.做简谐振动的物体,速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期 B.当障碍
17、物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射 C.波的周期与波源的振动周期相同,波速与波源的振动速度相同 D.电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播 E.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 (2)(10 分)如图所示,为某玻璃砖的截面图,其中右侧为半径为 R 的半 圆,O1为圆心.左侧为直角三角形 ABC,C=90,B=60,玻璃砖折 射率 n=,把玻璃砖竖直固定在桌面上,一束平行光斜射到 AB 边上, 光线与 AB 边成 45角,求: 桌面上有光线照到的地方离 C 点的最小距离. 通过 O1点的光线在玻璃砖内运动的时间. 参考答案参考答案 14.C 从核反应方程可知,该核电站通过核裂变
18、获得核能,故 A 错误; 铀核U 的质子数为92,故 B 错误;由质量数守恒得235+1=144+89+x, 解得 x=3,故 C 正确;一个铀核U 发生上述核反应,由质能方程可得 E=mc 2=(m 1+m4-m2-m3-3m4)c 2=(m 1-m2-m3-2m4)c 2,故 D 错误. 15.B 由于点电荷在正四面体的中心,由对称性可知,A,B两点的电场 强度大小相等,但是方向不同,故 A 错误;由立体几何知识可知,正四 面体的中心到顶点的距离为 l,故 A 点的电场强度大小 E= =, 故 B 正确;电势为标量,由对称性可知 A 点电势等于 C 点电势,故 C 错 误;从A点沿直线移动
19、到B点的过程中电势先降低再升高,对于正电荷 而言,其电势能先变小再变大,所以电场力先做正功再做负功,故 D 错 误. 16.B 对整体分析,根据共点力平衡得F=3mg,解得=,故A错误; 根据动能定理得 F2L-mg2L-mgL= 10mv 2,解得 v= ,故 B 正确;第一个滑块进入粗糙地带后,整体仍然做加速运动,每个滑块的 加速度相同,隔离分析,由于选择的研究对象质量不同,根据牛顿第二 定律知,轻杆的弹力大小不等,故C错误;在水平恒力F作用下,由于第 4 个滑块进入粗糙地带后,整体将做减速运动,设第 n 个小滑块能进入 粗糙地带,由动能定理得 F(nL)-mgL 1+2+3+(n-1)
20、=0-0,解得 n=7,所以 10 个滑块不能全部进入粗糙地带,故 D 错误. 17.C 如图所示,该卫星在地月连线的延长线上,故在地球上不能直接看到 该卫星,故 A 错误;该卫星绕地球运动的周期与月球绕地球运动的周 期相同,故该卫星与月球绕地球运动的角速度大小相等,故 B 错误;据 线速度v=r可知,卫星与月球绕地球角速度相等,但该卫星轨道半径 大,线速度大,故 C 正确;该卫星绕地球做圆周运动,向心力由地球和 月球对它的万有引力的合力提供,则合力不为零,故 D 错误. 18.A 以正离子为研究对象,由动能定理得 qU= mv 2,t 时间内通过 的总电荷量 Q=It,喷出离子的总质量 M=
21、 m= m.由动量定理可知正 离子所受平均冲量 t=Mv,由以上式子可得 =I,根据牛顿第三 定律可知,发动机产生的平均推力 F=I,故 A 正确. 19.BD 由题图(丙)知,原线圈电压的最大值 U1m=311 V,原线圈电压有 效值 U1=220 V,由 U1U2=n1n2知,副线圈电压的最大值 U2m14.1 V,副线圈电压有效值 U2=10 V,故 A 错误,B 正确;若仅使发电机线圈的 转速 n 增大一倍,则角速度增大一倍,根据 Em=NBS可知,变压器原 线圈输入电压的频率和最大值都增大一倍,原副线圈中电流的频率相 等,变压器副线圈输出电压的频率增大一倍,由 U1U2=n1n2知,
22、副线 圈输出电压增大一倍,电压表读数增大一倍,故 C 错误;若仅使电阻 R 增加,原线圈两端的电压和原副线圈匝数比不变,则副线圈输出电压 不变,副线圈中电流减小,原副线圈匝数比不变,则原线圈中电流也减 小,电流表示数减小,故 D 正确. 20.AD 边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆 弧长,由题意知,偏转圆半径 r1= = ,得粒子速率为 v=;若将磁感应 强度的大小变为,偏转圆半径之比 = =,则 r2= R,偏转圆直径对 应的弦长为R,此时有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为 90,即 此时这段圆弧对应的弧长是圆周长的 ,则两次粒子射出边界的圆弧 长之比 = .选项 A,D
23、 正确. 21.BD 从开始到A到达与B同一水平面的过程,由系统的机械能守恒 得 mgLsin 30= m+ m,又 vAcos 45=vB,即 vB= vA,解得 vB=, 故 A 错误,B 正确;B 滑块到达最右端时,速度为零,此时轻杆与斜杆垂 直,有 mgL(sin 30+sin 45)= m,解得 vA=,故 C 错误; 当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大,此时A的速度为零,由系统的机 械能守恒得 mg(Lsin 30+L)=EkB,解得 EkB=,故 D 正确. 22.解析:(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器原理类 似. (2)计数点 4 所代表时刻的瞬时速度 v4= m/
24、s0.20 m/s. 小车的加速度 a 的表达式为 a= 代入数据可得 a0.19 m/s 2. 答案:(1)打点计时器 (2)0.20 0.19 评分标准:第(1)问 1 分,第(2)问前两个空各 2 分,第三个空 1 分. 23.解析:(1)要把电流表 A 改为量程 012 V 的电压表,应与电流表 A 串联的电阻箱 R0电阻调为 R0= -RA=(-100)=9 900 . (2)为了保护电路,闭合开关 S 前应先将滑动变阻器的滑片调到最 左端. (3)由电路图可知 I(RA+R0)=U+ R, 即 I=U=U, 图象的斜率 k=,由数学知识可得 k= 10 -4 -1,解得 R x=3
25、.2 k. (4)测量量程为 01 V、内阻约 2 k电压表内阻,则此电压表的最大 电压为 1 V,最大电流为 I1= =510 -4 A,定值电阻与电压表串联,电源 电压为 8 V,所以定值电阻最大电压为 7 V,最大电流为 I1,则电阻 R= =14.0 k. 答案:(1)9 900 (2)左 (3)U 3.2(3.03.3 均可) (4)14.0 评分标准:第(2)问 1 分,其他每空 2 分. 24.解析:(1)字典刚好被拖动,A4 纸对字典的摩擦力 f=f桌(1 分) 而 f桌=2Mg(1 分) f=21mg(1 分) m=M(1 分) 代入数据得2=0.4.(2 分) (2)A4
26、纸夹在离桌面的高度为 3 cm 处,高于 2 cm,所以字典拖不动, 当 A4 纸抽出位移为 x 时,纸上方压力 FN=(2 分) 此时 A4 纸受到的拉力大小 F=f=21FN(2 分) 即 F=1Mg .(2 分) 答案:(1)0.4 (2)F=1Mg 25.解析:(1)电子恰好不从AD边射出磁场,即电子的运动轨迹与AD边 相切,作出粒子的运动轨迹如图所示. 由几何关系可得 r+=l(2 分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,有 ev0B=(2 分) 解得 r= ,v0=.(1 分) (2)电子在电场中做类平抛运动,假设电子从 OE 边离开,有 2r= a(1 分) yP=v0t1(1 分)
27、eE=ma(1 分) 解得 t1= ,yP= l(1 分) 由于 yP= ll,故假设成立,电子从 OE 边射出,经过 y 轴时的坐标为 (0,- l).(2 分) (3)对于电子 P,设射出时速度方向与 y 轴负方向成角,射在荧光屏 上的位置距离 x 轴为 Y,则 tan =(1 分) vPx=at1(1 分) 由几何关系有 Y=yP+(1 分) 对于电子 Q,设其在电场中运动的时间为 t2,射出时速度方向与 y 轴负 方向成角,在 y 轴上的射出点与 O 点距离为 yQ1,射出点与电子 P 打 在荧光屏上的相交点竖直距离为 yQ2,则 yQ1+yQ2=Y(1 分) yQ1=v0t2(1 分
28、) yQ2=(1 分) tan =(1 分) vQx=at2(1 分) 联立解得 t2=(另一个解 t2= 是电子 P 在电场中运动的时间,故舍 弃).(1 分) 答案:(1) (2)(0,- l) (3) 33.解析:(1)悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分 子数越少,布朗运动越明显,故 A 错误;由于液体表面分子较为稀疏, 故液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在 表面张力,故 B 正确;分子的平均动能相等时,物体的温度相等;考虑 到分子的质量可能不同,分子平均速率大有可能分子的平均动能小; 分子平均速率小有可能分子的平均动能大,故 C 错误;由热力学第二
29、 定律可知,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故D 正确;当外界对气体做功,根据热力学第一定律U=W+Q 分析可知,内 能可能增大也可能减小,故 E 正确. (2)设升温后气体的压强为 p1,由查理定律得 = (2 分) 代入数据得 p1= p0.(2 分) 抽气过程可视为等温膨胀过程,设膨胀后的总体积为V,由玻意耳定 律得 p1V0=p0V(2 分) 解得 V= V0(2 分) 设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为 K, 由题意得 K= (1 分) 解得 K= .(1 分) 答案:(1)BDE (2) p0 34.解析:(1)做简谐振动的物体,相邻速度和位移都相同的时间间隔
30、 为一个周期,A正确;当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能 发生明显衍射,B 错误;波的周期与波源的振动周期相同,波速是波在 介质中的传播速度,在均匀介质中波速是不变的,而波源的振动速度 是波源做简谐运动的速度,是时刻变化的,C 错误;电磁波在与电场和 磁场均垂直的方向上传播,D正确;相对论认为时间和空间与物质的运 动状态有关,E 正确. (2)光线在 AB 边上发生折射,入射角 i=45. 由折射定律知 n=(1 分) 解得 r=30(1 分) 即光线在玻璃砖内平行于 BC 射向圆弧界面,当在圆弧界面发生全反 射,边界光线射向桌面交桌面于 P 点,与 C 点最近.设入射角为 i2,则 sin i2=sin C= (1 分) 解得 i2=45(1 分) 过 O2作 BC 的垂线交桌面于点 Q,可知P=45 由几何知识可得,=cos i2= R(1 分) =R+Rsin i2=R(1 分) 可得=+=(1+)R.(1 分) 通过 O 点的光线在玻璃砖内通过的路程 x=R+Rtan 30=R(1 分) 光在玻璃中的传播速度 v= = c(1 分) 则 t= =.(1 分) 答案:(1)ADE (2)(1+)R
