2020高考物理模拟卷含答案解析(3)

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1、2 2020020 高考物理模拟高考物理模拟卷卷( (3 3) ) (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.如图所示是氢原子的能级图,大量处于 n=4 激发态的氢原子向低 能级跃迁时,一共可以辐射出 6 种不同频率的光子;巴耳末系是指氢 原子由高能级向 n=2 能级跃迁时释放的光子,则以下说法正确的是 ( ) A.6 种光子均比巴耳末系中所有光的频率高 B.6 种光子

2、中波长最长的光子是从 n=4 激发态跃迁到基态时产生的 C.若从 n=2 能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应, 则从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级释放的光子也一定能使该板发生光电 效应 D.使 n=4 能级的氢原子电离至少要 0.85 eV 的能量 15.如图(甲)所示,用一轻弹簧沿水平方向拉着物块在水平面上做加 速运动,物块的加速度a随弹簧的伸长量x的关系如图(乙)所示(图中 所标量已知),弹簧的形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,重 力加速度为 g,则物块的质量 m 及物块与地面间的动摩擦因数为 ( ) A.m= ,= B.m= ,= C.m= ,= D.m= ,=

3、 16.如图所示,10 匝矩形线框处在磁感应强度 B= T 的匀强磁场中, 绕垂直磁场的轴以恒定角速度=10 rad/s 在匀强磁场中转动,线框 电阻不计,面积为0.4 m 2,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈 相连,副线圈接有一只灯泡 L(规格为“4 W 100 ”)和滑动变阻器, 电流表视为理想电表,则下列说法正确的是( ) A.若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为 40sin(10t)V B.当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为 12 C.若将滑动变阻器滑片向上移动,则电流表示数增大 D.若将自耦变压器触头向下滑动,灯泡会变暗 17.科幻电影流浪地球中讲述了人类想

4、方设法让地球脱离太阳系 的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木 星的危险时刻,点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸 前,地球、 木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,且航天器在地球表面的 重力为 G1,在木星表面的重力为 G2;地球与木星均可视为球体,其半径 分别为 R1,R2,则下列说法正确的是( ) A.地球逃逸前,发射的航天器逃出太阳系的最小速度为 11.2 km/s B.木星与地球的第一宇宙速度之比为 C.地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们的轨道半长轴之 比的平方 D.地球与木星的质量之比为 18.如图所示,竖直圆内部有 A,B,C 三个光滑小球,三小

5、球在同一个竖 直面内,C 位于最低点,AC,BC 通过轻杆与 C 球上的铰链连接在一 起.A,B 连线恰好过圆心 O,B,C 两球的质量均为 m,BC 连线与竖直方向 的夹角为 30,重力加速度为 g,下列说法正确的是( ) A.A 球质量为m B.B 球受到圆的弹力大小为mg C.C 球对圆的压力为 3mg D.轻杆对 B 球的弹力为 2mg 19.空间存在一静电场,一沿x轴的电场线上的电势随x的变化如图 所示.一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子仅在电场力作用下,从坐 标原点 O 由静止开始沿 x 轴做直线运动.则带电粒子的加速度 a、速 度 v、动能 Ek、电势能 Ep与 x 的关系

6、图象中可能正确的是( ) 20.如图所示,在倾角为37的足够长的固定光滑斜面上,将一物块由 静止释放 1 s 后,对物块施加沿斜面向上的恒力 F,又经 1 s 后物块 恰好回到了出发点,此时物块的动能为 36 J.设在以上过程中力 F 做 功为 WF,已知 sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度 g=10 m/s 2,则 ( ) A.F=9 N B.F=12 N C.WF=27 J D.WF=36 J 21.如图所示,光滑水平面上有一质量为 0.1 kg 的正方形金属线框 abcd,边长为 1 m.线框处于方向与水平面垂直向里的有界匀强磁场 中,ab 边与磁场边界重合.现给 a

7、b 边施加一个垂直 ab 边向右的大小 为 2 N 的水平恒力 F,线框从静止开始运动,1 s 时线框速度为 2 m/s, 此后撤去 F,线框继续运动,恰好能完全离开磁场区域.已知从撤去外 力 F 到线框停止过程中线框中通过的电荷量为 0.2 C,则( ) A.整个过程中感应电动势的最大值为 2 V B.整个过程中线框中通过的电荷量为 1.8 C C.整个过程中线框中产生的热量为 1.6 J D.线框电阻的总阻值为 0.5 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. 2

8、2.(5 分)某同学利用图 1 所示装置研究小车的匀变速直线运动. (1)实验中,必要的措施是 . A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上,得到一条 纸带,打出的部分计数点如图2所示(每相邻两个计数点间还有4个点 未画出)s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm,则小车的加速度 a= m/s 2(要求充分利用测 量的数据),打点计时器在打 B 点时小车的速度 vB=

9、m/s.(结 果均保留两位有效数字) 23.(10 分)某同学想将满偏电流 Ig=100 A、内阻未知的微安表改装 成电压表. (1)该同学设计了图(甲)所示电路测量该微安表的内阻,所用电源的 电动势为 4 V.请帮助该同学按图(甲)所示电路完成实物图(乙)的 连接. (2)该同学先闭合开关 S1,调节 R2的阻值,使微安表的指针偏转到满刻 度;保持开关 S1闭合,再闭合开关 S2,保持 R2的阻值不变,调节 R1的阻 值,当微安表的指针偏转到满刻度的 时,R1的阻值如图(丙)所示,则该 微安表内阻的测量值 Rg= ,该测量值 (选填“大 于”“等于”或“小于”)真实值. (3)若要将该微安表

10、改装成量程为 1 V 的电压表,需 (选填 “串 联”或“并联”)阻值 R0= 的电阻. 24.(12 分)用两只玩具小车 A,B 做模拟碰撞实验,A,B 的质量分别为 m1=1 kg 和 m2=3 kg,把两车放置在相距 s=8 m 的水平面上.现让小车 A 在水平恒力作用下由静止向着小车 B 运动,t=1 s 后撤去该力,小车 A 继续运动并与小车 B 发生碰撞,碰撞后两车粘在一起,滑行 d=0.25 m 停下.已知两车运动所受的阻力均为重力的 0.2 倍,重力加速度取 10 m/s 2.求: (1)两个小车碰撞后的速度大小. (2)小车 A 受到的恒力 F 的大小. 25.(20 分)如

11、图所示,在 xOy 平面内,第一、二象限有垂直纸面向里的 相同的匀强磁场,第三、四象限有平行纸面的相同的匀强电场(未画 出).一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子,从坐标原点 O 以大小 为 v0、方向与 x 轴正方向成 30角的速度平行纸面斜向下射入第四 象限,粒子首次回到 x 轴时,经过 x 轴上的 P 点且速度大小不变,已知 O,P 间距离为 l,粒子重力不计. (1)求匀强电场电场强度的大小和方向. (2)如果粒子经磁场第一次偏转后,又恰好沿初始方向经过 O 点,求这 时磁场的磁感应强度大小. (3)如果第三、 四象限的匀强电场电场强度变为原来的两倍,方向不变, 其他条件不变,粒

12、子经磁场偏转之后,经过电场,粒子能够再次通过 O 点,这时磁场的磁感应强度大小为多少? (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)下列说法中正确的是 .(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 分.每选错一个扣 3 分,最低 得分为 0 分) A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动,证明了悬浮微 粒分子的无规则运动 B.一定质量的 100 的水变成 100 的水蒸气,其分子之间的势能 增加 C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D.食盐晶体的物理性

13、质沿各个方向都是一样的 E.理想气体是一种理想化模型,在任何温度、 任何压强下,理想气体都 遵循气体实验定律 (2)(10 分) 如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为 L,底面直径 为 D,其右端中心处开有一圆孔,质量为 m 的理想气体被活塞封闭在容 器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不 计,开始时气体温度为 300 K,活塞与容器底部相距 L,现对气体缓慢 加热,已知外界大气压强为 p0,求:温度为 480 K 时气体的压强. 34.物理选修 3-4(15 分) (1)(5 分)一列简谐横波沿 x 轴的正向传播,振幅为 2 cm,周期为 T,已 知在

14、t=0 时刻波上相距 40 cm 的两质点 a,b 的位移都是 1 cm,但运动 方向相反,其中质点 a 沿 y 轴负向运动.如图所示,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 分.每选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.该列简谐横波波长可能为 150 cm B.该列简谐横波波长可能为 12 cm C.当质点 b 的位移为+2 cm 时,质点 a 的位移为负 D.在 t= T 时刻,质点 b 速度最大 E.质点 a、质点 b 的速度始终大小相等,方向相反 (2)(10 分) 如图所示,为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截

15、面图,CD 是半径 为 R= m 的四分之一圆,圆心为 O;光线从 AB 面上的 M 点入射,入射角 =30,光进入棱镜后恰好在 BC 面上的 O 点发生全反射,然后由 CD 面射出.已知 OB 段的长度 L=0.6 m,真空中的光速 c=310 8 m/s.求: 透明材料的折射率. 该光在透明材料内传播的时间. 参考答案 14.D 6 种光子中,从 n=4 跃迁到 n=2 和从 n=3 跃迁到 n=2 辐射的光 子属于巴尔末系,另外四种光子有些频率低,有些频率高,故 A 错误;6 种光子中,从 n=4 跃迁到 n=3 辐射的光子频率最小,波长最长,故 B 错 误;从 n=2 能级跃迁到基态释

16、放的光子能量为-3.4 eV+13.6 eV= 10.2 eV,从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级释放的光子能量-1.51 eV+ 3.4 eV=1.89 eV0,同时对外做功 W0,W+Q 可正、可负,所以内能可能增加,故选项 C 正确;食盐是晶体, 晶体具有各向异性的特点,故选项 D 错误;由理想气体的定义可知,故 选项 E 正确. (2)开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等压变化,设活塞缓慢 移动到容器最右端时,气体末态温度为 T1, V1=(2 分) 初态温度 T0=300 K,V0=(2 分) 由盖吕萨克定律知 = (2 分) 解得 T1=450 K 活塞移至最右端后,气体做等

17、容变化,已知 T1=450 K,p1=p0,T2=480 K, 由查理定律知 = (2 分) 解得 p2= p0.(2 分) 答案:(1)BCE (2) p0 34.解析:(1)根据质点的振动方程 x=Asin (t),设质点的起振方向 向上,则 b 点 1=2sin (t1),所以t1= ,a 点振动的时间比 b 点长,所 以 1=2sin (t2),则t2= ,ab 两个质点振动的时间差 t=t2-t1= - = = ,所以 ab 之间的距离x=vt=v = ,则通式为 (n+ )=40 cm(n=0,1,2,3,),则波长可以为= cm(n=0,1,2,3),当 n=0 时,=120 c

18、m,当 n=3 时,=12 cm,故 A 错 误,B 正确;当质点 b 的位移为+2 cm 时,即 b 到达波峰时,结合波形知, 质点 a 在平衡位置下方,位移为负,故 C 正确;由t1= ,得 t1= = ,当 t= -t1= 时质点 b 到达平衡位置处,速度最大,故 D 正确;在两质点振 动时,若两点分别处在平衡位置上下方时,则两物体的速度可以相同, 故 E 错误. (2)设光线在 AB 面的折射角为 r,光路如图所示. 根据折射定律得 n=(1 分) 设棱镜的全反射临界角为C,由题意,光线在 BC 面恰好发生全反射, 得到 sin C= (1 分) 由几何知识可知,r+C=90(1 分) 联立以上各式解得 n= .(2 分) 光在棱镜中的传播速度 v= (2 分) 由几何知识得,MO=(2 分) 该光在透明材料内传播的时间 t= 10 -8 s.(1 分) 答案:(1)BCD (2) 10 -8 s