2020届江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试物理.pdf

1 2020 届江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试物理2020.4本试卷分第 卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分120 分，考试时间100 分钟第卷(选择题共 31 分)一、单项选择题：本题共5 小题，每小题3 分，共 15 分每小题只有一个选项符合题意1.在下列四幅ut 图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是()2.物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的唐诗辞典 的最下层两个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断然后物理老师为学生表演一项“绝活”手托唐诗辞典让其运动并完好无损地抽出了面纸，则唐诗辞典可能()2 A.水平向右匀速运动B.水平向左匀速运动C.向下加速运动D.向上加速运动3.如图所示，传送带以恒定速度v0向右运动，A、B 间距为 L，质量为 m 的物块无初速度放于左端A 处，同时用水平恒力F 向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块从 A 运动到 B 的过程中，动能Ek随位移 x 变化的关系图像不可能的是()4.为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E 的大小，某同学用绝缘细线将质量为 m、带电量为 q 的金属球悬于O 点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角 60；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，3 再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为 30，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E 大小为()A.E3mgqB.E3mg2qC.E3mg3qD.Emgq5.如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为 L 的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为 Q、Q、Q 的点电荷以图中顶点为圆心、0.5L 为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D.下列说法正确的是()A.A 点场强等于C 点场强B.B 点电势等于D 点电势C.由 A 点静止释放一正点电荷q，其轨迹可能是直线也可能是曲线D.将正点电荷 q 沿圆弧逆时针从B 经 C 移到 D，电荷的电势能始终不变二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共 16 分每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分6.据报道，我国准备在2020 年发射火星探测器，并于2021 年登陆火星如图所示为载4 着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道、为椭圆，轨道为圆 探测器经轨道、运动后在Q 点登陆火星，O 点是轨道、的交点，轨道上的O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上，O、Q 两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点已知火星的半径为R，OQ4R，轨道上经过O 点的速度为v.下列说法正确的是()A.在相等时间内，轨道上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等B.探测器在轨道运动时，经过O 点的加速度等于v23RC.探测器在轨道运动时，经过O 点的速度大于v D.在轨道上第一次由O 点到 P点与轨道上第一次由O 点到 Q 点的时间之比是32 7.如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B 同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力下列判断正确的是()A.两水滴落到水平地面上的速度相同B.两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等5 C.高度一定，越大，两水滴在空中飞行的时间差t 越大D.高度一定，越大，两水滴落地点的距离x 越大8.如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流I0始终保 持 恒 定 理 想 电 压 表与 理 想 电 流 表的示数分别为U、I.当变阻器R0的滑动触头6 向 下 滑 动 时，理 想 电 压 表与 理 想 电 流 表的示数变化量分别为U、I，下列说法正确的是()7 A.U 变小，I 变大B.U 变大，I 变小C.UIR1D.UIR0R39.如图所示，在范围足够大、磁感应强度为B 的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定着倾角 30 的足够长绝缘斜面一个质量为m、电荷量为 q 的带电小物块置于斜面的顶端处于静止状态，现增加一水平向左的场强E3mgq的匀强电场 设滑动时小物块的电荷量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力f 大小与时间t、加速度大小a 与时间 t 的关系图像可能正确的是()8 第卷(非选择题共 89 分)三、简答题：本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分，共42 分请将解答填写在相应的位置【必做题】10.(8 分)如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F 的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验完成下列问题：(1)实验时，下列操作或说法正确的是_A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A 点的距离如图乙所示电源的频率为50 Hz，则打点计时器打B 点时砂桶的速度大小为_m/s.(3)以拉力传感器的示数F 为横坐标，以加速度a 为纵坐标，画出的aF 图像可能正确的9 是_(4)若作出 aF图线，求出其“斜率”为k，则小车的质量为_11.(10 分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率，设计了如图甲所示的电路ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 的保护电阻，导电夹子 P 与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计)(1)该 同 学 连 接 成 如 图 甲 所 示 实 验 电 路 请 指 出 图 中 器 材 连 接 存 在 的 问 题：_ _.(2)实验时闭合开关，调节P 的位置，将aP长度 x 和对应的电压U、电流 I 的数据记录如下表：x/m 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 U/V 2.18 2.10 2.00 1.94 1.72 1.48 I/A 0.28 0.31 0.33 0.38 0.43 0.49UI/7.79 6.77 6.06 5.10 4.00 3.02 1 0 请你根据表中数据在图乙上描点连线作UI和 x 关系图线 根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S1.2107m2，利用图乙图线，可求得电阻丝的电阻率为_ m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为_.(保留两位有效数字)理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“相同”)12.选修 3-5(12 分)(1)美国物理学家阿瑟 阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018 年诺贝尔物理学奖 原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动，这就是光镊技术在光镊系统中，光路的精细控制非常重要，对此下列说法正确的是_A.光镊技术利用光的粒子性B.光镊技术利用光的波动性C.红色激光光子能量大于绿色激光光子能量D.红色激光光子能量小于绿色激光光子能量(2)放射性同位素的衰变能转换为电能将某种放射性元素制成“放射性同位素电池”(简称同位素电池)，带到火星上去工作，已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别该放射性元素到火星上之后，半衰期_(选填“变大”“变小”或“不变”)若该放射性元素的半衰期为T 年，经过 2T 年，质量为m 的该放射性元素还剩余的质量为 _(3)2019 年 12 月 27 日晚，“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道，运载这一卫星的“长征五号”运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试，在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 000 m/s，产生的推力约为4.8106 N，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为多少千克？【选做题】13.本题包括A、B 两小题，请选定其中一小题作答若多做，则按A 小题评分A.选修 3-3(12 分)(1)下列说法中正确的是_1 1A.随着分子间距离的增大，分子间相互作用的斥力可能先减小后增大B.压强是组成物质的分子平均动能的标志C.在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素D.液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性(2)一定量的理想气体从状态M 可以经历过程1 或者过程 2 到达状态N，其 pV 图像如图所示在过程1 中，气体始终与外界无热量交换；在过程2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化状态M、N 的温度分别为TM、TN.则 TM_(选填“”“”“”或“”)W2.(3)水银气压计的工作原理如图所示，若某水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空当实际大气压相当于768 mm 高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750 mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80 mm.当这个气压计的读数为740 mm 水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保持不变1 2B.选修 3-4(12 分)(1)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的复色光从空气射向AB 边的中点D，入射方向与边AB 的夹角为 30，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a 偏折到 BC 边的中点E，单色光b 偏折到 F 点，则下列说法正确的是_A.该棱镜中对单色光a的折射率为3 B.在棱镜中传播，a 光的传播速度较大C.a 光的频率一定大于b 光的频率D.分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大(2)一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶，在列车的中点处，某乘客突然按亮电灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c；站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_(选填“相等”或“不等”)车上的乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的 _(选填“前”或“后”)壁1 3(3)沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t1 0 时的波形如图所示，此时，波传播到x2 m处的质点B，而平衡位置为x0.5 m 处的质点A 正好位于波谷位置再经0.2 s，质点 A 恰好第一次到达波峰求：该波的波速；在 t20.9 s 时，平衡位置为x5 m 处的质点C 的位移四、计算题：本题共3 小题，共47 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位14.(15 分)如图所示，电阻不计、间距为L 的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为R 的电阻，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中质量为 m、电阻为 r 的金属棒ab 垂直放置于导轨上，以水平初速度v0向右运动，金属棒的位移为x 时停下其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g.求：金属棒在运动过程中(1)通过金属棒ab 的电流最大值和方向；(2)加速度的最大值am；(3)电阻 R 上产生的焦耳热QR.1 415.(16 分)如图所示，光滑斜面倾角 60，其底端与竖直平面内半径R 的光滑圆弧轨道平滑对接，位置D 为圆弧轨道的最低点两个质量均为m 的小球 A 和小环 B(均可视为质点)用 L1.5R 的轻杆通过轻质铰链相连B 套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失(速度大小不变)重力加速度为g.求：(1)刚释放时，小球A 的加速度大小；(2)小球 A 运动到最低点时的速度大小；(3)已知小球A 运动到最低点时，小环B 的瞬时加速度大小为a，求此时小球A 受到圆弧轨道的支持力大小16.(16 分)真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B 垂直纸面向里为正方向，B0 1 T，t0 105s，k 为正整数某直角坐标系原点O 处有一粒子源，在t0 时刻沿 x 轴正方向发射速度为v0103 m/s 的正点电荷，比荷qm1105 C/kg，不计粒子重力(1)若 k1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3 次(从 O 点出发记为第1 次)经过 y 轴时的时刻；1 5(2)若 k2，求粒子在运动过程中与y 轴交点坐标的最大值和最小值；(3)若 t02105 s，则 k 取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k 值1 62020 届高三模拟考试试卷(南京、盐城)物理参考答案及评分标准1.C2.C3.A4.D5.B6.BC7.ACD8.AC9.BD 10.(1)B(2)0.832(3)A(4)2k(每空 2 分)11.(1)电压表应接3 V 量程，开始实验前开关应断开(2 分)(2)如图所示(2 分)1.2 106(1.11061.3 106)(2 分)2.0(2 分)相同(2 分)12.(1)AD(4 分)(2)不变(2 分)0.25m(2 分)(3)解：Ft mv，mFtv1.6103 kg(4 分)13.A.(1)CD(4 分)(2)(2 分)(2 分)(3)解：p1(768750)mmHg18 mmHg，V180S，V290S 由 p1V1p2V2可知 p216 mmHg p0(74016)mmHg 756 mmHg(4 分)B.(1)AC(4 分)(2)相等(2 分)后(2 分)(3)解：质点 A 第一次到达波峰，时间间隔t12T0.2 s，即 T0.4 s，由 vT可得波速v5 m/s.(2 分)由 vx t可知，波传到C 点的时间 t 0.6 s，此时 C 沿 y 轴正方向运动，再经过1 70.3 s，C 点到达波谷，即y 2 cm.(2 分)14.(15 分)解：(1)电动势的最大值为EmBLv0(2 分)由闭合电路欧姆定律得IBLv0Rr(2 分)通过导体棒ab 的电流方向为a b(1 分)(2)由牛顿第二定律Ffmam(2 分)安培力 F 大小为 FBIL，其中 IBLv0R r(1 分)摩擦力 f 大小为 fmg代入得 amB2L2v0m（Rr）g(2分)(3)由功能关系得12mv20 mgx Q(2 分)电阻 R 上产生的热量QRRRrQ(1 分)代入得 QRRRr(12mv20 mgx)(2分)15.(16 分)解：(1)由牛顿第二定律得mgsin 60 maA(2 分)解得 aA32g(2 分)(2)小球 A 初始位置距水平面高度设为h1，由几何关系得Rsin 60(h112R)tan 30 1.5Rsin 60解得 h154R(1 分)小环 B 初始位置距水平面高度设为h2，由几何关系得h2h11.5Rcos 60解得 h22R(1 分)1 8由系统机械能守恒mghAmghB12mv2A12mv2B(2 分)式中 vB0(1 分)hA54RhB 0.5R(1 分)解得 vA3.5gR(1 分)(3)以小环 B 为研究对象，由牛顿第二定律得Fmgma(2 分)以小球 A 为研究对象，由牛顿第二定律得FNF mgmv2AR(2 分)解得 FN5.5mgma(1 分)16.(16 分)解：(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由Bqv0mv20r和 T2rv0解得 rmv0Bq0.01 m(1 分)T2mBq2 105 s(1 分)当 k1 时，因为t0T2，粒子第3次经过 y 轴时恰好向上经历两个半圆(如图所示)，则时间 t T2 105s(2 分)1 9(2)当 k2 时，2t0T，粒子一个循环周期中运动分别为半圆整圆半圆整圆，因此，由几何关系得：与 y 轴交点坐标的最大值为ymax4r 0.04 m(2 分)与 y 轴交点坐标的最小值为ymin 2r 0.02 m(3 分)(3)因为 t0T4，所以粒子先做14圆弧运动，之后对k 的不同值进行分类讨论：如图可见k1、2、3、4 时可能的分段情况 k1，粒子做14圆弧交替运动，向右上45 方向无限延伸，不会循环运动(1 分)k2，粒子做14圆弧与24圆弧交替运动，经过 4 个周期回到出发点，循环周期 T23T(1分)k3，粒子做14圆弧与34圆弧交替运动，经过 2 个周期回到出发点，循环周期 T32T(1分)2 0 k4，粒子做14圆弧与44圆弧交替运动，经过 4 个周期回到出发点，循环周期 T45T(1分)当 k4 时，运动过程相似，每个周期中均增加p(正整数)个圆周，能循环的运动其循环周期均延长(1 分)综上可得：(1)当 k 取非 4q1(q0，1，2，)的正整数时，均可以回到出发点(1 分)(2)当 k3 时，最小循环周期为T32T 4 105s1.256104s(1 分)