河北省鸡泽县第一中学2020届高三物理二轮复习模拟试题（七）（含解析）

1 河北省鸡泽县第一中学河北省鸡泽县第一中学 20202020 届高三物理二轮复习模拟试题 七 届高三物理二轮复习模拟试题 七 含解析 含解析 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 8 8 小题 其中第小题 其中第 1919 2020 2121 小题为多选题 其余为单选题 多选题至小题为多选题 其余为单选题 多选题至 少有两个选项符合题意 少有两个选项符合题意 1 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 极光的光谐线波长范围约为 310nm 670nm 据此推断以下说法不正确的是 a 极光光谐线频率的数量级约为 1014 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 答案 d 解析 详解 a 极光光谐线频率的最大值 极 8 14 max 310 1 3 10 9 7 10 3 1 1010 c fhzhz 光光谐线频率的最小值 则极光光谐线频 8 14 min 310 2 3 10 4 5 10 6 7 1010 c fhzhz 率的数量级约为 1014hz 故 a 正确 b 来自太阳的带电粒子到达地球附近 地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两 极 当他们进入极地的高层大气时 与大气中的原子和分子碰撞并激发 产生光芒 形成 极光 极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关 故 b 正确 c 地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后 从高能级向低能级跃迁时 辐射出极光故 c 项正确 d 地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后 从高能级向低能级跃迁 2 时辐射出极光 对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分 故 d 错误 本题选不正确的 答案为 d 2 某同学在实验室中研究远距离输电的相关规律 由于输电线太长 他将每 100 米导线卷 成一卷 共有 8 卷代替输电线路 忽略输电线的自感作用 第一次试验采用如图甲所示的 电路图 将输电线与学生电源和用电器直接相连 测得输电线上损失的功率为 损失的 1 p 电压为 第二次试验采用如图乙所示的电路图 其中理想变压器与学生电源相连 1 u 1 t 其原副线圈的匝数比 理想变压器与用电器相连 测得输电线上损失的功率为 12 nn 2 t 2 p 损失的电压为 两次实验中学生电源的输出电压与电功率均相同 下列正确的是 2 u a b 2112 ppnn 22 2112 ppnn c d 2112 uunn 22 2112 uunn 答案 bc 解析 详解 设学生电源提供的电压为 u 输出功率为 p 输电线的总电阻为 r 则第一次实验 中的电流为 故 第二次试验中 根据变压器电流反比线圈匝数 p i u 1 uir 2 1 pi r 可知 输电线中的电流为 故 2 11 ni in 1 1 2 n ii n 1 21 2 n ui rir n 222 1 21 2 n pi ri r n 所以 bc 正确 1 221 12 n ir unn uirn 22 1 2 221 22 12 n i r pnn pi rn 点睛 对于远距离输电这一块 3 1 输电电流 i 输电电压为 u 输电功率为 p 则输电电流 p i u 2 电压损失 输电线始端电压 u 与输电线末端电压的差值 u uir u 3 功率损失 远距离输电时 输电线有电阻 电流的热效应引起功率损失 损失的功率 2 pi r 线pi u 2 u p r 3 1916 年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在 2017 年引力波的直接探测获得 了诺贝尔物理学奖 科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存 在 如图所示为某双星系统 a b 绕其连线上的 o 点做匀速圆周运动的示意图 若 a 星的轨 道半径大于 b 星的轨道半径 双星的总质量 m 双星间的距离为 l 其运动周期为 t 则下 列说法中正确的是 a a 的质量一定大于 b 的质量 b a 的线速度一定小于 b 的线速度 c l 一定 m 越小 t 越小 d m 一定 l 越小 t 越小 答案 d 解析 详解 a 根据万有引力提供向心力 因为 所以 22 2 ab aabb gm m mrmr l ab rr 即 a 的质量一定小于 b 的质量 故 a 错误 ab mm b 双星系统角速度相等 根据 且 可知 a 的线速度大于 b 的线速度 故 vr ab rr b 错误 cd 根据万有引力提供向心力公式得 解得周期为 22 222 44 ab aabb gm m mrmr ltt 4 由此可知双星的距离一定 质量越小周期越大 故 c 错误 总质量一定 3 2 l t gm 双星之间的距离就越大 转动周期越大 故 d 正确 故选 d 点睛 解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力 具有相同的角速 度 以及会用万有引力提供向心力进行求解 4 如图所示 d 是一只理想二极管 正向电阻为零 反向电阻无穷大 电流只能从 a 流向 b a b 为间距很小且正对的平行金属板 现有一带电粒子 不计重力 从 b 板的边缘沿 平行 b 板的方向射入极板中 刚好落到 a 板正中央 以 e 表示两极板间的电场强度 u 表 示两极板间的电压 表示粒子电势能的减少量 若保持极板 b 不动 粒子射入板间的 p e 初速度不变 仅将极板 a 稍向上平移 则下列说法中正确的是 0 v a e 变小 b u 变大 c 不变 p e d 若极板间距加倍 粒子刚好落到 a 板边缘 答案 b 解析 详解 由可知 d 增大 电容器要放电 但二极管使电容器无法放 4 s cqcu kd 电 q 不变 u 增大 b 正确 又可得 e 不变 a 错误 粒子电势能减 u e d 4 kd e s 少量 所以增大 c 错误 对类平抛运动 ewqu 电e 得 第一次落在位置 2 0 1 2 qe adatxv t m 2 0 12 2 qemd adatxv mqe 2 l 5 d 加倍 第二次落在位置 d 错误 2 2 l 5 如图所示 用两根长度均为 l 的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下 轻绳与天花板的 夹角为 整个系统静止 这时每根轻绳中的拉力为 t 现将一根轻绳剪断 当小球摆至 最低点时 轻绳中的拉力为 t 为某一值时 最大 此最大值为 t t a b 2c d 9 43 22 54 25 答案 a 解析 详解 剪断细线之前 2tsin mg 剪断细线后 摆到最低点时 由牛顿第二定律 联立解得 2 1 1 sin 2 mvmgl 2 v tmgm l 由数学知识可知 此比值的最大值为 故选 a 2 6sin4sin t t 9 4 6 如图甲所示 绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的 o 点 另一端连接带正电的小球 小球电荷量 在图示坐标中 电场方向沿竖直方 7 6 10qc 向 坐标原点 o 的电势为零 当小球以 2m s 的速率绕 o 点在竖直平面内做匀速圆周运动 时 细绳上的拉力刚好为零 在小球从最低点运动到最高点的过程中 轨迹上每点的电势 随纵坐标 y 的变化关系如图乙所示 重力加速度 则下列判断正确的是 2 10 gm s a 匀强电场的场强大小为 6 3 2 10 vm b 小球重力势能增加最多的过程中 电势能减少了 2 4j c 小球做顺时针方向的匀速圆周运动 6 d 小球所受的洛伦兹力的大小为 3n 答案 bd 解析 详解 a 据题意和乙图可知 故 a 错误 6 6 2 10 v5 10 v 0 4 u e d b 据题意可知 小球所受的电场力等于重力 洛伦兹力提供向心力 所以小球重力势能增 加最多 电势能减少最多 大小为 2q 2 6 10 7 2 106j 2 4j 故 b 正确 c 以上分析可知 洛伦兹力提供向心力 据左手定则可知 小球做逆时针运动 故 c 错误 d 以上可知 mg eq 联立以上解得 f 3n 故 d 正确 2 mv fqvb r 故选 bd 点睛 本题感觉较难 但读懂题意 把小球的受力情况和特点挖掘出来 此题就会迎刃 而解 还需注意利用乙图求场强 能量守恒求电势能的减小 7 如图甲 间距 l l m 且足够长的光滑平行金属导轨 cd ef 固定在水平面 纸面 上 右 侧 cf 间接有 r 2 的电阻 垂直于导轨跨接一根长 l 2 m 质量 m 0 8 kg 的金属杆 金 属杆每米长度的电阻为 2 t 0 时刻 宽度 a 1 5 m 的匀强磁场左边界紧邻金属杆 磁 场方向竖直向下 磁感应强度大小 b 2 t 从 t 0 时刻起 金属杆 在方向平行于导轨的 水平外力 f 作用下 和磁场向左运动的速度一时间图像分别如图乙中的 和 若金属 杆与导轨接触良好 不计导轨电阻 则 a t 0 时刻 r 两端的电压为 8 3v b t 0 5 s 时刻 金属杆所受安培力的大小为 1n 方向水平向左 c t l 5 s 时刻 金属杆所受外力 f 做功的功率为 4 8 w d 金属杆和磁场分离前的过程中 从 c 到 f 通过电阻 r 的电荷量为 0 5 c 7 答案 bd 解析 详解 a t 0 时刻 棒的速度为零 磁场向左运动的速度为 2m s 等效为棒切割的速度 为 2m s 棒的内阻为 故电阻r的电压为 2 1 24veblv 2 12r 故 a 错误 2v e ur rr b t 0 5s 时 棒的切割速度为 2 1 1m s 方向向右 2ve 1n e fbl rr 安 方向由左手定则可知水平向左 故 b 正确 c 金属杆做匀加速直线运动 故 由图象可知 金属杆所受安培 ffma 安 2 2m sa 力的大小为 可得 则金属杆做功的功率为 32 1n bl fbl rr 安 2 6nf 故 c 错误 2 6 37 8w f pf v d 金属杆和磁场分离前的过程中 在 0 1s 内 金属杆相对于磁场向右运动 产生的感应 电流由 c 到 f 在 0 1s 内 金属杆相对于磁场通过的位移大小为 从c 2 1 1m 2 x 到f通过电阻r的电荷量为 故 d 正确 0 5c b l x qit rr 故选 bd 8 如图所示为某一工作车间的传送装置 已知传送装置与水平面夹角为 37 传送带以 10m s 的速率顺时针运转 某时刻在传送带上端 a 处无初速度的轻轻放上一质量为 1kg 的 小铁块 可视为质点 铁块与传送带间的动摩擦因数为 0 5 传送带 a 到 b 的总长度为 16m 其中 则在小铁块从 a 运动到 b 的过程中 2 10 gm s a 小铁块从 a 到 b 运动的总时间为 2s 8 b 小铁块对皮带做的总功为 0 c 小铁块与传送带相对位移为 4m d 小铁块与皮带之间因摩擦生热而产生的内能为 20j 答案 ac 解析 详解 a 开始时 传送带作用于小物体的摩擦力沿传送带向下 小物体下滑的加速度 小物体加速到与传送带运行速度相同是需要的时间为 2 2 sincos 10m sagg 在这段时间内 小物体沿传送带下滑的距离为 由 1 1 v ts a 1 10 15 22 v stmm 于 tan 此后 小物体沿传送带继续加速下滑时 它相对于传送带的运动的方向向 下 因此传送带对小物体的摩擦力方向有改为沿传送带向上 其加速度变为 a1 g sin cos 10 0 6 0 5 0 8 m s2 2m s2 小物体从该位置起运动到 b 端的位移为 s s1 16m 5m 11m 小物体做初速度为 v 10m s 加速度为 a1的匀加速直线运动 由 代入数据 解得 t2 1s t2 11s 舍去 所以 小物体从 a 端运动到 2 121 2 1 2 ssvtat b 端的时间为 t t1 t2 2s 故 a 正确 b 皮带的总位移 摩擦力 10 220 xvtmm 所以摩擦力所做的功为 0 cos370 5 1 10 0 84fmgnn 故 b 错误 20 480 f wfxjj c 物体从 a 到 b 运动的位移为 16m 由 b 项分析可知 皮带的总位移为 20m 所以小铁块与 传送带相对位移为 4m 故 c 正确 d 因摩擦产生的热量 故 d 错误 4 4 16qfsjj 相 故选 ac 9 用如图所示装置可验证机械能守恒定律 轻绳两端系着质量相等的物体 a b 物体 b 上 放一金属片 c 铁架台上固定一金属圆环 圆环处在物体 b 的正下方 金属片 c 与圆环间 的高度差为 h 将 a b c 组成的系统由静止释放 当物体 b 穿过圆环时 金属片 c 被搁 置在圆环上 两个固定在铁架台 p1 p2处的光电门 通过电子计时器可测出物体 b 通过 p1 p2这段距离的时间 9 1 若测得 p1 p2之间的距离为 d 物体 b 通过这段距离的时间为 t 则物体 b 刚穿过圆环 后的速度 v 2 若物体 a b 的质量均用 m 表示 金属片 c 的质量用 m 表示 重力加速度为 g 该实验 中验证了等式 成立 即可验证机械能守恒定律 3 本实验中的测量仪器除刻度尺 光电门 电子计时器外 还需要 答案 1 d t 2 3 天平 2 1 mgh2 2 d mm t 解析 1 由于 a b 两物体的质量相等 当物体 b 通过圆环 金属片 c 被搁置在圆环上后 a b 系统做匀速直线运动 故物体 b 刚穿过圆环后的速度 d v t 2 a b c 系统由初态至金属片 c 被搁置在贺环上的教程中 系统减少的重力势能为 系统增加的动能 若 p emgh 2 2 11 22 22 k d emm vmm t 则可验证机械能守恒定律 2 1 2 2 d mghmm t 3 从表达式可得 本实验中的测量仪器除刻度尺 光电门 电子计时器外 还需要天平来 测量物体及金属片的质量 10 某同学要测定某金属丝的电阻率 1 如图甲先用游标卡尺测其长度为 cm 如图乙再用螺旋测微器测其直径为 mm 如图丙然后用多用电表 1 挡粗测其电阻为 10 2 为了减小实验误差 需进一步测其电阻 除待测金属丝外 实验室还备有的实验器材如 下 a 电压表 v 量程 3v 内阻约为 15k b 电流表 a 量程 0 6a 内阻约为 1 c 滑动变阻器r1 0 5 0 6a d 1 5v 的干电池两节 内阻不计 e 开关s 导线若干 请设计合理的电路图 并画在下图方框内 用上面测得的金属导线长度l 直径d和电阻r 可根据表达式 算出所测金 属的电阻率 答案 1 6 015 2 1 770 3 6 4 见解析 5 2 4 d r l 解析 详解 1 1 游标卡尺读数为 主尺读数 游标尺读数 精度 此题读数为 60mm 3x0 05 mm 60 15mm 6 015cm 即金属丝的长度为 6 015cm 2 螺旋测微器的读数为 固定刻度读数 可动刻度读数 估读 此题的读数为 1 5 mm 27 3x0 01 mm 1 773 mm 即金属丝直径为 1 773mm 3 多用表的读数为电阻的粗测值 为 6 2 4 电路图如图所示 11 5 由电阻定律 有 l r s 2 4 rsd r ll 11 如图所示 炼钢厂通常用滚筒来传送软钢锭 使具有一定初速度的软钢锭通过滚筒滑上 平台 质量为 m 的软钢锭长为 l 上表面光滑 下表面与平台间是粗糙的 现以水平向右 的初速度滑上平台 全部滑上平台时的速度为 d 此时 在其右端无初速放上一个质量为 m 的滑块 视为质点 随后软钢锭滑过 2l 距离时速度为零 滑块恰好到达平台 重力加速 度取 g 空气阻力不计 求 1 滑块获得的最大加速度 不考虑与平台的撞击过程 2 滑块放上后 软钢锭滑动过程克服阻力做的功 3 软钢锭处于静止状态时 滑块到达平台的动能 答案 1 a g 2 3 2 1 2 f wmv 22 2 2 2 km mm mg l e mv 解析 详解 1 由于滑块与软钢锭间无摩擦 所以 软钢锭在平台上滑过距离 l 时 滑块脱离 做自由落体运动 所以a g 12 2 根据动能定理得 2 1 2 k emv 2 1 2 fk wemv 克 3 滑块脱离软钢锭后做自由下落到平台上的时间与软钢锭在平台最后滑运 l 的时间相等 都为t 由位移公式得 2 1 2 lgt 由动能定理得 2 1 2 mm glmglmv 滑块落到平台上时的速度 m vgt 滑块到达平台时的动能 2 1 2 km emv 联立以上四个方程式解得 22 2 2 2 k mm mg l e mv 12 在光滑绝缘的水平面上 存在平行于水平面向右的匀强电场 电场强度为e 水平面上 放置两个静止 且均可看作质点的小球a和b 两小球质量均为 m a球带电荷量为 q b球不带电 a b连线与电场线平行 开始时两球相距l 在电场力作用下 a球与b球发 生对心弹性碰撞 设碰撞过程中 a b两球间无电量转移 1 第一次碰撞结束瞬间a b两球的速度各为多大 2 从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功 3 从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中 若要求a在运动过程中对桌面始终无压力且 刚好不离开水平桌面 v 0 时刻除外 可以在水平面内加一与电场正交的磁场 请写出磁 场 b 与时间 t 的函数关系 13 答案 1 2 3 1 0 a v 1 2 b qel v m 5qel 2 2 2 m g b ml q e t qe 22 3 mlml t qeqe 解析 1 a 球的加速度 碰前 a 的速度 碰前 b 的速度 qe a m 1 2 2 a qel al m v 1 0 bv 设碰后 a b 球速度分别为 两球发生碰撞时 由动量守恒和能量守恒定律有 1av 1bv 111aab mmm vvv 2 2 2 111 111 222 aab mmm vvv 所以 b 碰撞后交换速度 1 0 av 11 2 ba qel m vv 2 设 a 球开始运动时为计时零点 即 a b 球发生第一次 第二次的碰撞时刻分 0t 别为 由匀变速速度公式有 1t2t 1 1 0 2 a ml aqe v t 第一次碰后 经时间 a b 两球发生第二次碰撞 设碰前瞬间 a b 两球速度分别为 21tt 和 由位移关系有 得到 2av2bv 2 12121 1 2 b a v tttt 21 2 33 ml qe tt 22111 2 222 aa qel aa m vtttv 21bbvv 由功能关系可得 22 22 11 5 22 ab mmqel wvv 电 另解 两个过程 a 球发生的位移分别为 由匀变速规律推论 1x2x1 l x 2 4l x 根据电场力做功公式有 12 5wqeqel xx 3 对 a 球由平衡条件得到 a qbmg v a at v qe a m 从 a 开始运动到发生第一次碰撞 2 2 2 0 t mggml t qatqe et m b q 14 从第一次碰撞到发生第二次碰撞 2 2 22 3 2 t gmlml t qeqe ml e t qe m b q 点睛 本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合 虽然 a 球受电场力 但碰撞的内力远 大于内力 则碰撞前后动量仍然守恒 由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度 那么 a 球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动 直到发生第二次碰撞 题设过程只是 发生第二次碰撞之前的相关过程 有涉及第二次以后碰撞 当然问题变得简单些 13 物理选修 3 3 下列说法正确的是 a 布朗运动的激烈程度跟温度有关 但布朗运动不是热运动 b 机械能不可能全部转化为内能 内能也无法全部用来做功从而转化成机械能 c 一定质量的理想气体保持体积不变 单位体积内分子数不变 但温度升高 单位时间内 撞击单位面积上的分子数增多 d 相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与水的饱和气压之比 e 雨伞伞面上有许多细小的孔 却能遮雨 是因为水的表面张力作用 答案 ace 解析 布朗运动反映的是分子热运动 但布朗运动本身不是热运动 选项 a 正确 机械能可能全 部转化为内能 内能无法全部用来做功从而转化成机械能 选项 b 错误 一定质量的理想 气体保持体积不变 单位体积内分子数不变 温度升高 分子的平均动能变大 单位时间 内撞击单位面积上的分子数增多 选项 c 正确 相对湿度定义为空气中水蒸气的实际压强 与该温度下水蒸气的饱和气压之比 d 错误 雨伞伞面上有许多细小的孔 却能遮雨 是 因为水的表面张力作用 使水不能渗过小孔 选项 e 正确 故选 ace 14 如图所示 气缸放在地面上 开口向上 缸内质量为 m 的活塞与气缸内部无摩擦 封闭 一段理想气体 绕过光滑定滑轮的轻绳与活塞与放在地面上质量为 2m 的物块相连 开始时 绳处于伸直状态但无弹力 活塞面积为 s 活塞离气缸内底的距离为 h 大气压强为 p0 缸内气体的温度为 t1 气缸的质量大于物块的质量 重力加速度为 g 15 要使物块对地面的压力刚好为零 需要将缸内气体温度降为多少 要使物块上升的高度 需要将缸内气体的温度降为多少 1 2 h 答案 0 21 0 p smg tt p smg 0 321 0 1 22 p smg ttt p smg 解析 1 开始时缸内气体的压强 p1 p0 mg s 当物块对地面的压力为零时 缸内气体的压强 p2 p0 mg s 当物块对地面的压力为零时 缸内气体的温度为 t2 气体发生等容变化 则 12 12 pp tt 解得 0 21 0 p smg tt p smg 2 当物块上升h 的高度时 缸内压强仍为 p2 p0 mg s 设此时缸内气体温度为 t3 气 1 2 体发生等压变化 有 23 1 2 hs hs tt 解得 0 321 0 1 22 p smg ttt p smg 点睛 本题关键是先确定气体的状态 然后确定封闭气体初末状态的各个状态参量 然后 根据气体实验定律列式求解即可 注意两个状态的关联关系 15 如图所示为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t 0 时刻波的图像 波源 s 位于原点 o 处 波速 v 4 m s 振幅 t 0 时刻 平衡位置在 x 8 m 处的质点 p 刚好开始振 2acm 16 动 质点 m 的平衡位置在处 则下列说法正确的是 12xm a 波源 s 的起振方向沿 y