2020届浙江省金华十校高三下学期4月模拟考试物理试题（解析版）

金华十校2020年4月高三模拟考试物理试卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.下列物理量中，均为矢量的一组是（）A.加速度、力、时间 B.电场强度、磁感应强度、速度C.电势、位移、质量 D.电势差、电流强度、功率【答案】B【解析】【详解】A．加速度、力都是有大小又有方向的矢量，时间是只有大小没有方向的标量，故A错误；B．电场强度、磁感应强度、速度都是有大小又有方向的矢量，故B正确；C．位移有大小又有方向的矢量，电势、质量都是只有大小没有方向的标量，故C错误；D．电势差、功率都是只有大小没有方向的标量，电流强度虽有方向，但电流强度运算时不遵守矢量运算法则：平行四边形定则，所以电流强度是标量，故D错误。故选B。2.目前，滴滴出行已从出租车打车软件，成长为涵盖出租车、专车、快车、顺风车、代驾及大巴等多项业务在内的一站式出行平台。小姚利用滴滴出行软件打车到达目的地以后，上显示部分信息如下，则（）A.时间13分钟指时刻B.里程2.6km指位移C.里程2.6km指路程D.2.6km与13分钟比值表示平均速度【答案】C【解析】【详解】A．时间13分钟是指时间间隔，故A错误；BC．里程2.6km是指汽车的运动轨迹的长度即为路程，故B错误，C正确；D．路程与时间的比值为平均速率，故D错误。故选C。3.下列对各图的说法正确的是（）A.图1中汽车匀速下坡的过程中机械能守恒B.图2中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合外力为零，动能不变C.图3中弓被拉开过程弹性势能减少了D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能增大【答案】D【解析】【详解】A．图1中汽车匀速下坡的过程中动能不变，重力势能减小，机械能减小，故A错误；B．图2中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合外力提供向心力则不为0，匀速圆周运动速度大小不变，则动能不变，故B错误；C．图3中弓被拉开过程橡皮筋形变增大，弹性势能增大，故C错误；D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中杆对运动员做正功，其机械能增大，故D正确。故选D。4.在水平路面上骑自行车，在转弯时，我们往往要让自行车向内侧倾斜，这样不容易摔倒，如图，将人和自行车视为一个整体，下列说法正确的是()A.整体受重力、支持力、摩擦力、向心力的作用B.重力和支持力的合力提供向心力C.只有摩擦力提供向心力D.支持力的方向斜向上【答案】C【解析】【详解】A．整体受到的力只有三个:重力、支持力、摩擦力，故A错误；BC．整体在水平面内做圆周运动所需的向心力由侧向摩擦力提供，故B错误；C正确。D．选虽然自行车为了便于转弯而向内侧倾斜，由于路面是水平的，路面对自行车的支持力仍垂直于水平面，即竖直向上，D错误．故选C。5.如图所示，在半径为5m的光滑圆环上切下段圆弧，放置于竖直平面内，A、B为圆弧的两个端点，它们距最低点C高度差H为1cm，BC为一光滑的直杆。现将小环分别置于圆弧A端点和B端点由静止释放，使小环分别沿圆弧AC和直杆BC下滑。设小环从A点运动到C点和从B点运动到C点所需的时间分别为t1和t2（取g=10m/s2），则下列说法正确的是（）A.t1t2 B.t1=t2 C.t1t2 D.无法确定【答案】A【解析】【详解】由动能定理可知两过程小环到达C点时的速度大小相等，画出两过程中小环的速率时间图像如图，由于H=1cm，R=5m，则可将BC与弧BC近似相等，由图可知t1t2故A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示，水平地面上固定有一个斜面，斜面倾角为θ，从斜面顶端向右平抛一个小球（可视为质点），当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0，现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则平抛运动结束时，末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα随初速度v变化的图像，以及平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】当速度，小球将落在斜面上，根据落在斜面上的小球的位移方向与水平方向夹角的正切值等于小球落在斜面上末速度方向与水平方向夹角正切值的一半可知，此时末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα为定值，小球运动时间为则小球落在斜面上时为定值，则此过程时间与速度v成正比，当速度，小球将落到水平面，则有由于高度一定，则时间t为定值，则与成反比，故ACD错误，B正确。故选B。7.2020年3月9日我国成功发射了北斗系统第54颗导航卫星。已知北斗系统卫星中，第53、54颗北斗导航卫星正常运行的轨道半径比值为k，二者质量的比值为n，地球半径为R，地面的重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的动能之比为k：nB.第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的加速度大小之比为k：1C.若北斗导航卫星在绕地球运动的轨道上加速，卫星飞行高度降低D.第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的角速度之比为1：【答案】D【解析】【详解】A．由公式得动能为则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的动能之比为n：k，故A错误；B．由公式得则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的加速度大小之比为，故B错误；C．若北斗导航卫星在绕地球运动的轨道上加速，则卫星将做离心运动，说明飞行高度增大，故C错误；D．由公式得则第53、54颗北斗导航卫星正常运行，绕地球运动的角速度之比为1：，故D正确。故选D。8.如图是研究电荷之间相互作用力的实验装置。带电量为Q的金属小球A用绝缘杆固定在地面上，带电量为q、质量为m的金属小球B用绝缘细线悬挂在可移动支架上，两者均可看作点电荷，且处于同一水平线上。将两小球的距离增大一倍，调整支架，使两小球仍处于同一水平线上，下列说法正确的是（）A.两小球可能带异种电荷B.距离增大一倍后小球B的电势能增大C.距离增大前与距离增大一倍后，细线与竖直方向夹角θ的正切值之比为2：1D.距离增大一倍后，小球B在小球A处产生的电场强度大小可表示为【答案】D【解析】【详解】A．由于B球向右摆，则两球间为排斥力，说明两小球一定带同种电荷，故A错误；B．两球距离增大的过程中，电场力对小球B做正功，小球B的电势能减小，故B错误；C．对小球受力分析且由平衡可得结合库仑定律可知距离增大一倍，小球间的库仑力F减小原来的四分之一，则距离增大前与距离增大一倍后，细线与竖直方向夹角θ的正切值之比为4：1，故C错误；D．对小球受力分析且由平衡可得由牛顿第三定律可知，小球A与小球B间的库仑力大小相等，方向相反，则得故D正确。故选D。9.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ=0.314Ω·m，在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U=100V，I=100mA，则该钻孔的深度为（）A.50m B.100m C.1000m D.2000m【答案】B【解析】【详解】盐水电阻由电阻定律面积联立解得故ACD错误，B正确。故选B。10.如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知ABD=，光在真空中的传播速度为c，则（）A.此玻璃的折射率为2B.光线从B传播到D时间为C.若增大ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小ABD，从AD段射出的光线仍平行于AB【答案】B【解析】【详解】A．如图由几何知识可得入射角折射角则此玻璃的折射率为故A错误；B．BD长度光在玻璃球内传播的速度，故光线从B传到D的时间为故B正确；C．由可知，临界角所以若增大∠ABD，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM段发生全反射现象，故C错误；D．要使出射光线平行于AB，入射角必为，若减小∠ABD，入射角减小，则从AD段射出的光线与AB不平行，故D错误。故选B。11.甲图是目前市面流行的车载空气净化器，乙图是它的工作原理示意图，受污染的空气含大量粉尘被吸入后，粉尘颗粒物进入电离区带上负电，然后在集尘器上被带电金属网捕获，不考虑粉尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略粉尘颗粒所受重力。根据上述介绍，下列说法正确的是（）A.带电粉尘颗粒在向集尘器的带电金属网运动过程中电势能不断减少B.带电粉尘颗粒在向集尘器的带电金属网运动过程中沿途各点电势逐渐降低C.集尘器上的带电金属网可以接正极，也可以接负极D.粉尘颗粒电荷量可能是电子电荷量的1.5倍【答案】A【解析】【详解】A．带电粉尘颗粒在向集尘器的带电金属网运动过程中电场力对带电粉尘颗粒做正功，则其电势能减小，故A正确；B．由题意可知，粉尘颗粒带负电，则电场方向与运动方向相反，说明带电粉尘颗粒在向集尘器的带电金属网运动过程中沿途各点电势逐渐升高，故B错误；C．由题意可知，粉尘颗粒带负电，为使粉尘颗粒能被带电金属网捕获，则带电金属网一定带正电，故C错误；D．物体的电荷量只能是元电荷的整数倍，故D错误。故选A。12.已知在电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度大小为B=k，其中k为常量。现有四根平行的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图。其中a、c导线中的电流大小为I1，b、d导线中的电流大小为I2，已知此时b导线所受的安培力恰好为零。撤去b导线，在O处固定一长度为L、电流为I的通电导体棒e，电流方向垂直纸面向外，则下列说法正确的是（）A.b导线撤去前，电流的大小关系为I2=I1B.b导线撤去前，四根导线所受的安培力均为零C.b导线撤去后，导体棒e所受安培力方向为沿y轴负方向D.b导线撤去后，导体棒e所受安培力大小为2kII2【答案】C【解析】【详解】b导线撤去前，各导线受力如图所示A．由题意可知即得故A错误；B．导线a所受的合力为故B错误；CD．导线b撤去后，导线a、e间的磁场力与c、e间的磁场力大小相等，方向相反，合力为0，导线d、e为同方向电流相互吸引，即导体棒e所受安培力方向为沿y轴负方向，大小为故C正确，D错误。故选C。13.如图所示，质量为m、带电量为q的带正电小滑块（可视为质点），从绝缘斜面顶端由静止开始匀加速下滑，下滑高度为2h后进入匀强电场区域，再下滑高度h后到达斜面底端，匀强电场区域有理想边界，电场强度E方向竖直向下，且qE=mg，小滑块与斜面间的摩擦因数μ恒定。则下列说法正确的是（）A.滑块进入匀强电场区域前后的加速度大小之比为1：2B.滑块进入匀强电场区域前后的加速度大小保持不变C.滑块进入匀强电场区域前后两个阶段的滑行时间之比为（+1）：1D.滑块进入匀强电场区域前后两个阶段滑行时的摩擦力做功之比为2：1【答案】A【解析】【详解】AB．由牛顿第二定律可知滑块进入匀强电场区域前加速度为滑块进入匀强电场区域后加速度为由于qE=mg则则滑块进入匀强电场区域前后的加速度大小之比为1：2，故A正确，B错误；C．设滑块进入电场前瞬间的速度为，则有滑块到达斜面底端时的速度有且则由公式可得滑块进入匀强电场区域前后两个阶段滑行的时间之比为故C错误；D．滑块进入匀强电场区域前后的摩擦力分别为由功定义式可知，滑块进入匀强电场区域前后两个阶段滑行时的摩擦力做功之比为1：1，故D错误。故选A。二、选择题Ⅱ(本题共3小题，每小题2分，共6分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分)14.氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知（）A.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率高B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D.大量的氢原子处于n=4的激发态向低能级跃迁时，辐射出频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的【答案】CD【解析】【详解】A．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量，则从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的频率低，故A错误；B．从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量，故B错误；C．n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量为10.2eV，大于6.34eV，则能发生光电效应，故C正确；D．大量的氢原子处于n=4的激发态向低能级跃迁时，由于n=4能级跃迁到n=3能级的能级差最小，辐射出光子的能量最小，其频率也最小，故D正确。故选CD。15.如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t=0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S．规定图示流过电灯D1、D2的电流方向为正，分别用I1、I2表示流过电灯D1和D2中的电流，则以下各图中能定性描述I随时间t变化关系的是()A. B. C. D.【答案】AC【解析】【详解】AB．电键闭合时，电感阻碍电流变化，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，所以电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以I1慢慢减小，最后稳定时电感相当于一根导线，I1为0，电感阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电灯D1，其方向与规定图示流过电灯D1的方向相反，I1慢慢减小最后为0，A正确，B错误。CD．电键闭合时，电感阻碍电流变化，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，电感的阻碍慢慢减小，即流过电感的电流增大，所以I2慢慢增大，最后稳定，断开电键，原来通过D2的电流立即消失，C正确，D错误。故选AC。16.B超即B型超声检查，其运用高频率声波(超声波)对人体内部组织、器官反射成像，以便于观察组织的形态(如图甲所示)。图乙为仪器检测到发送和接收的超声波图象，其中实线为沿x轴正方向发送的超声波，虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度约为1500m/s，下列说法正确的是（）A.发送和接收的超声波频率相同B.图乙中质点A振动的周期约为810-4sC.图乙中质点A在此后的十二分之一周期内运动的路程大于1mmD.图乙中质点B在此后的十二分之一周期内的加速度将增大【答案】AD【解析】【详解】A．发送和接收的超声波为同一超声波，则频率相同，故A正确；B．根据图象读出波长λ=12mm=1.2×10-2m，由v=λf得频率为质点A振动的周期为故B错误；C．由图乙可知，此时A质点的位移为由平移法可知，此后的十二分之一周期内质点A运动到波谷，则运动的路程为故C错误；D．由平移法可知，此后的十二分之一周期内质点B运动到波峰，则此过程中加速度将增大，故D正确。故选AD。三、非选择题(本题共6小题，共55分)17.(1)在“研究平抛运动”实验中，利用如图所示的装置研究平抛运动，为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹，下列说法正确的是_______。A．斜槽可以是粗糙的B．钢球每次可以从斜槽上不同的位置滚下C．斜槽末端的切线可以不调成水平(2)小明设计了一个探究平抛运动实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，滚过桌边后钢球便做平抛运动。他把桌子搬到墙的附近，使从水平桌面上滚下的钢球能打到墙上，把复写纸附在墙上，记录钢球的落点。现测得钢球直径为D，某次实验桌子边缘到墙的距离为x，钢球的落点到桌面的高度差为H，重力加速度为g。则钢球此次实验平抛的水平位移为________；竖直位移为________。(3)上述实验小明同学若将白纸和复写纸直接铺在地面上，某次实验测得桌子边缘到落点的水平距离为x，桌面与地面的高度差为H，为了得到平抛运动初速度，你认为有必要测得钢球的直（半）径吗？________。（填“有”或“没有”）【答案】(1).A(2).(3).(4).没有【解析】【详解】(1)[1]A．斜槽是否光滑不影响结果，只要保证小球到斜槽末端速度相同即可，故A正确；B．为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一位置由静止释放小球，故B错误；C．为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线必须调成水平，故C错误。故选A。(2)[2][3]小球自身大小不能忽略，根据实验操作，运动轨迹，结合桌子边缘到墙的距离为x，钢球的落点到桌面的距离为H，可知，钢球此次实验平抛的水平位移为，竖直位移为。(3)[4]小明同学若将白纸和复写纸直接铺在地面上，则小球水平位移为x，竖直位移为H，由平抛运动规律可得，联立可解得初速度，则没有必要测小球的直径。18.某实验小组准备利用实验室已有器材测一节干电池的电动势和内阻。(1)小组成员小明同学准备使用多用电表粗测干电池的电动势，他把多用电表的开关旋至如下图所示的位置，符合要求的是________。(2)选择合适档位后，小明把红黑表笔分别与干电池的正负极相接触，发现表盘示数如图所示，此时的读数为________。(3)小组另一成员小丁准备利用如下器材，测定干电池的电动势和内阻。A．电压表V（量程0~3V，内阻约15kΩ）B．电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）C．滑动变阻器R（0~20Ω）D．干电池、开关和导线若干小丁先后把器材连接成如图所示的电路图，你认为误差相对较小的电路图是_____。（填“A”或“B”）(4)按照合理的电路图正确操作后，图中根据得到的四组数据已描绘出四个点，请画出U－I图线________并根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω。【答案】(1).B(2).1.40V(3).B(4).(5).1.51~1.54(6).0.64~0.73【解析】【详解】(1)[1]使用多用电表粗测一节干电池的电动势时，应将选择开关调到直流2.5V档，故AC错误，B正确。故选B。(2)[2]由图可知，最小分度为0.05，结合图像可知该电压表读数为1.40V。(3)[3]A图中由电路连接可知，电源内阻测量值为电源内阻与电流表内阻串联值，B图中电源内阻测量值为电源内阻与电流表内阻并联值，则选用B图测量误差较小。(4)[4]根据已画出的四个点可图线如图[5][6]由实验原理可得，变形得则图像纵坐标的截距为由于误差1.51－1.54V均可；图像斜率绝对值表示内阻即由于误差均可。19.交通法规定，汽车出现故障停在道路上时，应在车后放置如图所示的三角警示牌，提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间，某乡村道路上有一货车因故障停车，后面有轿车以20m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，又有大雾，小轿车驾驶员只能看清前方20m的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度大小为5m/s2。求：(1)小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间；(2)三角警示牌至少要放在货车后多远处，才能有效避免两车相撞。【答案】(1)4.6s；(2)32m【解析】【详解】(1)从刹车到停止时间为t2，则则小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间(2)反应时间内做匀速运动，则从刹车到停止的位移为v2，则小轿车从发现物体到停止的全部距离为则有△x=x－L=32m故三角警示牌至少要放在货车后32m处，才能有效避免两车相撞。20.如图所示，BC是高处的一个平台，BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧直立于水平地面上，弹簧下端固定，上端恰好与管口D端平齐。一可视为质点的小球在水平地面上的A点斜向上抛出，恰好从B点沿水平方向进入高处平台，A、B间的水平距离为xAB=1.2m，小球质量m=1kg。巳知平台离地面的高度为h=0.8m，小球与BC间的动摩擦因数μ=0.2，小球进入管口C端时，它对上管壁有10N的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。若不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)小球通过C点时的速度大小vc；(2)平台BC的长度L；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm。【答案】(1)2m/s；(2)1.25m；(3)4.5J【解析】【详解】(1)小球通过C点时，它对上管壁有F=10N的作用力，根据牛顿第三定律可知上管壁对它也有的作用力，根据牛顿运动定律有得(2)小球从A点抛出到B点所用时间到B点时速度小球从B到C的过程中，根据动能定理得平台BC的长度L=1.25m(3)小球压缩弹簧速度最大时，加速度为等，则mg=kx弹簧的压缩量x=0.1m从C位置到小球的速度最大时的过程中，根据机械能守恒得21.间距为L的两平行光滑金属导轨如图所示，x轴平行导轨，y轴垂直导轨。在y轴位置有一厚度可不计的绝缘层，隔开左右两部分电路。在导轨间存在的磁场，y轴左侧磁场方向垂直纸面向里，y轴右侧磁场方向垂直纸面向外，y轴左右两侧的磁感应强度大小相对y轴对称，且沿y轴方向磁感应强度大小不变，沿x轴方向磁感应强度大小随x变化，在x=x0处磁感应强度大小为B0，导轨右侧的恒流源为电路提供恒定的电流I，开关S接通时，电流方向如图所示，导轨左侧接一阻值为2R的电阻。有一阻值为R的金属棒M垂直导轨静止置于x=x0处，当开关S接通时发现其在y轴右侧的位移随时间的变化规律为x=x0cosωt，其中ω为常数。金属棒在y轴左侧导轨运动的最大距离为xm（xm<x0），求：(1)磁感应强度大小B与x的函数关系；(2)开关S接通到金属棒运动至y轴左侧最远处的过程中流过金