1、2 2020020 高考物理模拟高考物理模拟卷卷( (5 5) ) (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.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.来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光.带电粒子与地球 大气层中的原子相遇,原子吸收带电粒子的一部分能量后,立即将能 量释放出来就会产生奇异的光芒,形成极光.极光的光谱线波长范围 约为 3 100 6 700 (1 =1 m).据此推断以下说法不正确的是 (
2、) A.极光光谱频率的数量级约为 10 14 Hz B.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关 C.原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出光子形成极光 D.对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分 15.如图所示,一长木板静止在倾角为的斜面上,长木板上一人用力 推长木板上的物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、 物 块、长木板的质量均为 m,且整个过程未发生移动.人、物块与长木板 间的动摩擦因数均为1,长木板与斜面间的动摩擦因数为2,重力加 速度为 g,则下列说法正确的是( ) A.斜面对长木板的摩擦力大小为 mgsin B.斜面对长木板的支持力大小为 32mgcos C.长木
3、板对人的摩擦力大小为 21mgcos D.长木板对人的摩擦力大小为 2mgsin 16.如图(甲)是小型交流发电机的示意图,两磁极 N,S 间的磁场可视 为水平方向的匀强磁场,矩形线圈 ABCD(内阻不计)与滑动变阻器 R、 理想交流电流表 A 组成闭合电路.线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO沿 逆时针方向匀速转动,产生交变电流的U t图象如图(乙)所示.以下判 断正确的是( ) A.0.01 s 时线圈平面与磁场方向垂直 B.该交流电的频率为 100 Hz C.当滑动变阻器接入电路的阻值为 100 时,电流表的示数为 2.2 A D.当滑动变阻器的阻值变大时,电流表的示数变小 17.2018 年
4、 12 月 8 日,嫦娥四号发射升空.将实现人类历史上首次月 球背面登月.随着嫦娥奔月梦想的实现,我国不断刷新深空探测的中 国高度.嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段:绕地飞行调相轨 道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段.我们用如图所示的模型来 简化描绘飞行过程,假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a,b,公 转周期分别为 T1,T2.关于嫦娥卫星的飞行过程,下列说法正确的是 ( ) A.= B.嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应小于 11.2 km/s C.从调相轨道切入到地月转移轨道时,卫星在 P 点必须减速 D.从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星在 Q 点必须加速 18.一热气球在
5、地面附近匀速上升,某时刻从热气球上掉下一沙袋,不 计空气阻力.则此后( ) A.沙袋重力的功率逐渐增大 B.沙袋的机械能先减小后增大 C.在相等时间内沙袋动量的变化相等 D.在下降过程中相等时间内沙袋动能的变化相等 19.如图所示,光滑轨道 ABCD 是大型游乐设施过山车轨道的简化模型, 最低点 B 处的入、出口靠近但相互错开,C 是半径为 R 的圆形轨道的 最高点,BD 部分水平,末端 D 点与右端足够长的水平传送带无缝连接, 传送带以恒定速度 v 逆时针转动,现将一质量为 m 的小滑块从轨道 AB 上某一固定位置 A 由静止释放,滑块能通过 C 点后再经 D 点滑上传送 带,则( ) A.
6、固定位置 A 到 B 点的竖直高度可能为 2R B.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度 v 有关 C.滑块可能重新回到出发点 A 处 D.传送带速度 v 越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多 20.质谱仪是一种测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的 构造原理如图,离子源 A 产生电荷量相同而质量不同的离子束(初速 度可视为零),从狭缝S1进入电场,经电压为U的加速电场加速后,再通 过狭缝S2从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场.该匀强磁场的磁感应强度 为B,方向垂直于纸面向外,半径为R,磁场边界与直线MN 相切在E 点. 离子离开磁场最终到达感光底片 MN 上,设离子电荷量为 q,到
7、达感光 底片上的点与 E 点的距离为 x,不计重力,可以判断( ) A.离子束带负电 B.x 越大,则离子的比荷一定越大 C.到达 x=R 处的离子在匀强磁场运动时间为 D.到达 x=R 处的离子质量为 21.一平行板电容器的两块金属板A,B正对竖直放置,在金属板A的内 侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷).两块 金属板接在如图所示的电路中,电路中的 R1为光敏电阻(其阻值随所 受光照强度的增大而减小),R2为滑动变阻器,R3为定值电阻.当R2的滑 动触头 P 在中间时闭合开关 S,此时电流表和电压表的示数分别为 I 和 U,带电小球静止时绝缘细线与金属板 A 的夹角为.电
8、源电动势 E 和内阻 r 一定,下列说法中正确的是( ) A.若将 R2的滑动触头 P 向 a 端移动,则变小 B.若将 R2的滑动触头 P 向 b 端移动,则 I 减小,U 增大 C.保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则小球重新达到稳定后 变大 D.保持滑动触头 P 不动,用较强的光照射 R1,则平行板电容器的电量 变小 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)小明和小华在实验室探究加速度与力、质量的关系,他俩各 自独立设计了如图(甲),(乙
9、)所示的实验装置,小车总质量用 M 表示 (甲)图中力传感器的质量可以忽略,钩码总质量用 m 表示. (1)为便于测量合外力的大小,并得到小车总质量一定时小车的加速 度与所受合外力成正比的结论,下列说法正确的是 . A.两组实验中只有(甲)需要平衡摩擦力 B.两组实验都需要平衡摩擦力 C.两组实验中只有(甲)需要满足所挂钩码的总质量 m 远小于总质量 M 的条件 D.两组实验都需要满足所挂钩码的总质量 m 远小于总质量 M 的条件 (2)若发现某次实验中(甲)图中的力传感器和(乙)图中的测力计读数 相同,通过计算得到小车加速度均为 g,g 为当地重力加速度,则 (甲),(乙)两实验装置中所用小
10、车总质量之比为 ;所用的钩 码总质量之比为 . 23.(9 分)在“练习使用多用电表”的实验中. (1)选用倍率为“100”的电阻挡测电阻时,表针示数如图(甲)所示, 则所测电阻的阻值为 ;用此多用电表进行测量,当选用量 程为 50 mA 的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为 mA;当选用量程为 10 V 的电压挡测量电压时,表针也指于图 示位置,则所测电压为 V. (2)如图(乙)所示,闭合开关后发现小灯泡不亮,欲用多用电表检查该 电路某处是否发生“断路”,在保持电路完整的情况下,应使用多用电 表的 进行测量.(选填字母代号即可) A.电阻挡 B.电流挡 C.交流电压挡 D.直
11、流电压挡 (3)检查多用电表的机械零点,将红、 黑表笔分别插入正、 负表笔插孔, 将二极管的两个极分别记作 a 和 b,红表笔接 a 端、黑表笔接 b 端时, 表针偏角很小;红表笔接 b 端、黑表笔接 a 端时,表针偏转角很大.则 为了测量该二极管的反向电阻,应将红表笔接二极管的 (选 填“a”或“b”)端. (4)图(丙)为某同学设计的多用电表电阻挡内部原理示意图,已知电 流表 G 内阻为 Rg,电池内阻为 r.某同学用其电阻挡测电阻时进行如下 操作:先闭合开关 S,将红、黑表笔分开时,调节可变电阻,当电阻箱接 入电路的阻值为 R 时电流表满偏;再将 Rx接入 A,B 表笔之间时电流表 指针
12、指在表盘的正中央,则待测电阻的阻值为 Rx= (物理量符 号 Rg,R,r 表示). 24.(12 分)如图所示为一传送装置,其中 AB 段粗糙,动摩擦因数 =0.6,长为 L=0.2 m;BC 段光滑,且始末端水平并具有 h=0.1 m 的高度 差;DEN 是半径为 r=0.4 m 的光滑半圆形轨道,DN 是其竖直直径,C 位 于 DN 竖直线上,CD 间的距离恰能让小球自由通过.现在左端竖直墙上 固定一轻质弹簧,将一个质量 m=0.2 kg 的小球(可视为质点)压缩该 弹簧至 A 点后静止释放(小球和弹簧不黏连),小球刚好能沿 DEN 轨道 滑下.求: (1)小球刚好能通过 D 点时速度的
13、大小和压缩的弹簧所具有的弹性 势能. (2)小球到达 N 点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小. 25.(20 分)如图所示,平行导轨 PP、QQ均由倾斜和水平两部分组 成,相距为L1.倾斜部分与水平面夹角为,虚线pq为两部分的连接处. 质量为 m0、 电阻为 r 的导体杆 ef 与导轨的动摩擦因数为,且满足 tan .在虚线 pq 右侧空间分布有方向竖直的磁场,其磁感应强 度大小为 B1=B0cos x(竖直向下定为磁场的正方向).式中为具有 长度单位的常量;x 为沿水平轨道向右的位置坐标,并定义 pq 所在位 置的 x 坐标为 0.将质量为 m、每边电阻均为 r、边长为 L2的正方形金
14、属框abcd 用绝缘丝线悬挂于天花板上a和b处,使ab 边保持水平, 并用细导线将 a,b 两点与导轨的两端点 Q,P 相连,金属框与垂直于纸 面向里的匀强磁场垂直.将ef从倾斜轨道上距水平轨道高为h处由 静止释放,为保持导体杆 ef 能在水平轨道上作匀速运动,现给导体杆 施加一沿 x 方向的水平作用力 F.设 ef 经过 pq 时没有因速度方向改 变产生能量损失,也不计其余电阻和细导线对 a,b 两点的作用力,金 属框始终保持静止.求: (1)导体棒 ef 刚进入磁场时,线框 ab 边的电压. (2)磁场的磁感应强度 B2应满足的条件. (3)ef 在水平轨道上前进距离的过程中,力 F 所做
15、的功. (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)下列关于热现象的描述正确的是 .(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.用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象 B.通常金属各个方向的物理性质相同,但金属是晶体 C.气体温度每降低 1 所放出的热量与气体经历的具体过程有关 D.水蒸气的压强离饱和汽压越远,越不利于汗的蒸发,人感觉越潮湿 E.小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到 最大的趋势
16、(2)(10分)如图所示,导热性能良好的柱形金属容器竖直放置,容器上 端的轻质塞子将容器密闭,内有质量为 m 的活塞将容器分为 A,B 两个 气室,A,B 两个气室的体积均为 V.活塞与容器内壁间气密性好,且没 有摩擦,活塞的截面积为 S,已知重力加速度大小为 g,外界大气压强 大小为,A 气室内气体的压强大小为 . 拔去容器上端的塞子,求活塞稳定后 B 气室的体积. 拔去塞子待活塞稳定后,室温开始缓慢升高,从活塞稳定到其恰好 上升到容器顶端的过程中,B 室气体从外界吸热为 Q,求这个过程中 B 气室气体内能增量U. 34.物理选修 3-4(15 分) (1)(5 分)一列横波沿 x 轴正方向
17、传播,在 t=0 时刻的波形曲线如图所 示.已知这列波的质点P从t=0时刻起第一次达到波峰的时间为0.6 s, 质点 PQ 的坐标分别为(1,0)和(7,0),则有 (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.这列波的频率为 1.25 Hz B.这列波的波长为 5 m C.这列波的传播速度为 6.25 m/s D.当t=0.8 s时,质点P的位移x=0 E.质点 Q 到达波峰时,质点 P 恰好到达波谷 (2)(10 分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为 R,AB 边竖直,O 为圆心, 一纸面内的单
18、色光束从玻璃砖的某一定点 P 点射入,入射角可以任 意变化,现要求只考虑能从AB边折射的情况(不考虑从AB上反射后的 情况),已知=60,玻璃砖对该单色光的折射率 n=,光在真空中的 速度为 c,则求: 光在玻璃砖中传播的距离最短时入射角为多少. 光在玻璃砖中传播的最短时间 t. 参考答案参考答案 14.D 由极光的波长 3.110 -7 m6.710-7 m,由= 得极光的频率 为 9.710 14 Hz4.51014 Hz,A 正确;带电粒子在洛伦兹力作用下向 极地附近偏转,B 正确;原子从高能级向低能级跃迁时辐射出光子,C 正确;极光为地球大气中原子的发射光谱,可以鉴别地球周围大气层 中
19、物质的组成,D 错误. 15.D 对人,物块,长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩 擦力,其大小为 f=3mgsin ,故 A,B 错误;对人,物块整体研究,由于 物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小 为 f=2mgsin ,故 C 错误,D 正确. 16.D 由图象(乙)可知 0.01 s 时,电压值最大,此时线圈平面与磁场 方向平行,A 错误;由图(乙)可知 T=0.02 s,则频率为 f= = Hz=50 Hz,B 错误;由图(乙)可知,滑动变阻器两端的电压有效值 U=220 V,由 I= 得 I=2.2 A,即电流表示数为 2.2 A,故 C 错误;根据
20、 I= 可知,电路 中电阻变大时,电流减小,D 正确. 17.B 调相轨道与绕月轨道的中心天体分别对应地球和月球,所以开 普勒第三定律不适用,A 错误;11.2 km/s 是第二宇宙速度,是地球上发 射脱离地球束缚的卫星的最小发射速度,而嫦娥卫星没有脱离地球束 缚,故其速度小于 11.2 km/s,B 正确;从调相轨道切入到地月转移轨道 时,卫星的轨道将持续增大,故卫星需要在 P 点做离心运动,在 P 点需 要加速,故 C 错误;从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星相对月球 而言,轨道半径减小,需要在 Q 点开始做近心运动,故卫星需在 Q 点减 速,D 错误. 18.C 不计空气阻力,沙袋从匀
21、速上升的热气球上掉下后,做竖直上 抛运动,竖直方向的速度先减小后增大,沙袋重力的功率不是逐渐增 大,故 A 项错误;沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力,机械 能守恒,故 B 项错误;沙袋从匀速上升的热气球上掉下后,只受重力, 据动量定理,在相等时间内沙袋动量的变化相等,故 C 项正确;沙袋先 竖直上抛到顶点后自由下落,只受重力,加速度一定,相等时间内速度 的变化一定相等,则相等时间内沙袋动能的变化肯定不相等,D 项 错误. 19.CD 若滑块恰能通过 C 点时有 mg=m,由 A 到 C,根据动能定理知 mghAC= m,联立解得hAC= R,则AB间竖直高度最小为2R+ R=2.5R,
22、所以 A 到B点的竖直高度不可能为2R,故A 错误;设滑块在传送带上滑行的 最远距离为 x,则由动能定理有 0- m=2mgR-mgx,知 x 与传送带速 度无关,故 B 错误;若滑块回到 D 点速度大小不变,则滑块可重新回到 出发点 A 点,故 C 正确;滑块与传送带摩擦产生的热量 Q=mg x,传送带速度越大,相对路程越大,产生热量越多,故 D 正确. 20.CD 带电粒子在加速电场中做匀加速直线运动,设加速后的速度大小为v, 根据动能定理有qU= mv 2-0,解得v= ,然后匀速运动到E点进入有界 磁场中,其运动轨迹如图所示: 粒子从 E 点进入有界磁场中做匀速圆周运动,再沿直线做匀速
23、直线运 动到 N 点,由左手定则可判断,粒子带正电,故 A 错误;由 qvB=m ,则 r= ,x 越大则 r 越大,则比荷 越小,故 B 错误;在ENO 中 tan = , 当 x=R 时,解得=60,设带电粒子运动的轨迹圆的半径为 r,根据 数学知识有 r= R,解得 m=,由 t=T=,由几何关系知圆 弧圆心角=120,联立可得 t=,故 C,D 正确. 21.BD 平行板电容器与光敏电阻并联,而光敏电阻与滑动变阻器串 联,当将R2的滑动触头P向a端移动,总电阻减小,总电流增大,那么光 敏电阻两端电压增大,因此电容器两端的电压也增大,则变大,故 A 错误;若将R2的滑动触头P向b端移动,
24、总电阻增大,则I减小,因此内 电压减小,则 U 增大,故 B 正确;用更强的光线照射 R1,R1的阻值变小, 总电阻减小,电流增大,内电压增大,外电压减小,即 U 减小,但 R2和 R3 两端电压都增大,故 R1两端电压减小,所以电容器两端的电压减小,小 球重新达到稳定后变小,故 C 错误;由 C 选项分析可知,当电容器两 端的电压减小时,依据 Q=CU,平行板电容器的电量变小,故 D 正确. 22.解析:(1)两组实验均需要平衡摩擦力,(甲)图中小车受到的拉力 可由传感器读出,(乙)图中拉小车的力可由测力计读出,故都不需要 钩码的总质量 m 远小于小车的总质量 M,B 正确. (2)两实验装
25、置实验所用小车总质量分别为M甲= ,M乙= ,实验时所用小 车总质量之比为11;对图(甲)有m甲g-F=m甲a,对(乙)图有m乙g-2F=m 乙a,整理得 m甲m乙=58. 答案:(1)B (2)11 58 评分标准:每空 2 分. 23.解析:(1)“”刻度线,指针示数约为 14,倍率为“100”,则读 数为 1.410 3 ;选 50 mA 直流电流挡,则每一大格表示 10 mA,每一 小格表示 1 mA,测量的精确度为 1 mA,应估读到 0.1 mA(此时为 估读), 指针对应的读数为 31.5 mA;选择 10 V 电压挡,则每一大格表示 2 V, 每一小格表示 0.2 V,测量的精
26、确度为 0.2 V,应估读到 0.1 V(此时应 为 估读),指针对应的读数为 6.3 V. (2)若发生断路则电路没有电流,所以无法用电流挡测量,选项 B 错误; 而电路完整的情况下,由于电源的存在无法用电阻挡,因为电表的电 阻挡有内部电源,选项 A 错误;所以只能选择电压挡测量,而电源为直 流电源,所以选择直流电压挡,选项 C 错误,D 正确. (3)二极管的正向电阻很小,反向电阻很大,故测反向电阻时,红表笔 接 a 端. (4)电流表满偏时,由闭合电路欧姆定律得 Ig=,当 Rx接入 A,B 表 笔之间时,电流表的指针指在表盘的正中央,由闭合电路欧姆定律得 =,联立解得 Rx=. 答案:
27、(1)1.410 3 31.5 6.3 (2)D (3)a (4) 评分标准:第(1)问每空 1 分,其他每问 2 分. 24.解析:(1)小球刚好能沿DEN轨道滑下,则在半圆最高点D点根据牛 顿第二定律,有 mg=m(2 分) 解得 vD=2 m/s(1 分) 弹簧推开小球的过程中,弹簧对小球所做的功 W 等于弹簧所具有的弹 性势能 Ep,对小球从 A 到 C 过程应用动能定理有 W-mgL+mgh= m-0(2 分) 解得 W=Ep= m+mgL-mgh 代入数据后得压缩的弹簧所具有的弹性势能为 Ep=0.44 J(2 分) (2)从 D 点到 N 点,由机械能守恒有 m+mg2r= m(
28、2 分) 解得 vN=2 m/s 在 N 点由牛顿第二定律有 FN-mg=m(2 分) FN=12 N.(1 分) 答案:(1)2 m/s 0.44 J (2)2 m/s 12 N 25.解析:(1)设刚进入磁场时杆的速度为 v,有 m0gh-m0gcos = m0v 2,(2 分) 解得 v=(1 分) 此时杆的感应电动势为 E=B0L1v,(1 分) “等效外电路”的电阻为 R外= ,(1 分) ab 边的电压为 Uab=R外=(1 分) (2)刚进入时,流过 ab 边和 cd 边的电流分别为 I1=(1 分) I2=(1 分) 线框保持静止,其受到的安培力必不超过其重力,即 B2(I1+
29、I2)L2mg,(2 分) 解得 B2(2 分) (3)当杆 ef 在水平轨道上 x 处时,有 x=vt(1 分) 对应的感应电动势大小为 e=B1L1v=B0cos( x)L1v=B0L1vcos( vt)(1 分) 可知在前进的过程中,其电动势变化为余弦曲线,对应有效值为 E=B0L1,(1 分) 前进刚好对应电源 e 变化一个周期,则 t= ,故电源在此过程中做功 为 We=t=,(2 分) 摩擦力做功为 Qf=m0g,(1 分) 力 F 做的功等于摩擦产生的热与此过程中电源对外做的功,即 WF=Qf+We=+m0g(2 分) 答案:(1) (2)B2 (3)+m0g 33.解析:(1)
30、用棉线做酒精灯的灯芯是利用了毛细现象,A 正确;通常 金属各个方向的物理性质相同,但金属是晶体,B 正确;气体温度每降 低 1 所放出的热量与气体经历的过程有关,C 正确;水蒸气的压强 离饱和汽压越远,越有利于水的蒸发,人感觉越干爽,D错误;小草上的 露珠呈球形是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋 势,E 错误. (2)塞子拔去待活塞稳定后,B 室中的气体初、末状态温度不变,故 V=VB(3 分) 得 VB= V(2 分) B气室的气体吸收的热量,一部分用来对外做功,一部分为其内能增 量.室温缓慢升高过程中,气体对外做功为 W=S=(3 分) 根据热力学第一定律,可得 U=Q-W=Q
31、-(2 分) 答案:(1)ABC (2) V Q- 34.解析:(1)波沿 x 轴正方向传播,由传播方向与振动方向的关系可 知 t=0 时刻 P 振动的方向向下,则 P 质点经过 =0.6 s 第一次到达波 峰,所以可知周期为 0.8 s,波的频率为 f= = Hz=1.25 Hz,故 A 正确; 从波形图象可知,此波的波长是 4 m,故 B 错误;波速为 v= = m/s=5 m/s,故 C 错误;在 t=0 时刻 P 在平衡位置,经 0.8 s 即一个周期回到原 位置,故 D 正确;P、Q 两质点相距 6 m,即 个波长,P、Q 两质点振动步 调相反,故 E 正确. (2)光在玻璃砖中传播的距离最短时折射光线水平,折射角 r=90-60=30(1 分) 由折射定律有=n(2 分) 解得=45.(1 分) 光在玻璃砖中传播的最短距离 x=Rcos r(2 分) 解得 x= R(1 分) 光在玻璃砖中的传播速度 v= (1 分) 所以最短时间为 t= (1 分) 解得 t=.(1 分) 答案:(1)ADE (2)45
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