南京市、盐城市2020届高三物理二模试卷含答案

南京市、盐城市南京市、盐城市 2020 届高三年级第届高三年级第二二次模拟考试次模拟考试卷卷 物理物理 2020.04 本试卷分为选择题和非选择题两部分，共本试卷分为选择题和非选择题两部分，共 120 分分，考试用时考试用时 100 分钟分钟 注意事项：注意事项： 答题前，考生务必将学校、姓名、考试号写在答题卡指定区域内，选择题答案按要求填涂在答 题卡 上；非选择题的答案写在答题卡 上对应题目的规定区域内，答案写在试卷上无效.考试结束 后，请交回答题卡 . 一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题小题，每小题 3 分，共计分，共计 15 分。每小题分。每小题只有一个只有一个 选项符合题意。选项符合题意。 1.在下列四幅 u-t 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加在一本厚厚的“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，结果面纸总是被拉断，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 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，传送带以恒定的速度 v0向右运动，A、B 间距为 L，质量为 m 的物体无初速度放 置于左端 A 处，同时用水平恒力 F 向右拉物体，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 的关系图像不可能 的是 A B C D 1 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 的金属球悬挂于 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，再次稳定后，细 线与竖直方向的夹角为 =30，重力加速度为 g，则该匀强电场的电场强度 E 大 小为 A. = 3 B. = 3 2 C. E = 3 3 D. = 5.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 分别固定放置电荷量为+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 AA 点场强等于 C 点场强 BB 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 移动到 D，电荷的电势能始终不变 二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共计分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 的得的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得分，错选或不答的得 0 分。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。 如图为载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。探测器经过轨道运动后在 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， OQ=4R，轨道上经过 O 点的速度为 v.下列说法正确的有： 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 A B C D 2 B.探测器在轨道运动时，经过 O 点的加速度等于v 2 3R C.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 3 : 2 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。下列判断中正确的有 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 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 越大 8.如图所示，电流为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入 电路的总电流0始终保持恒定。理想电压表 V 与理想电流表 A 的示数分别为 U、I。当变阻器0的滑 动触头向下滑动时，理想电压表 V 与理想电流表 A 的示数变化量为U，I，下列说法中正确的有 A.U 变小，I 变大 B.U 变大，I 变小 C.| | = 1 D.| | = 0 + 3 9.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的足够长的绝缘斜面。 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E = 3 q 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 a 与时间 t 的关系图像可能正确的是 3 三三、简答题简答题：本题分必做题（第本题分必做题（第 1012 题）和选做题（第题）和选做题（第 13 题）两部分，共计题）两部分，共计 42 分。请将解答填分。请将解答填 写在答题卡相应位置。写在答题卡相应位置。 【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 50Hz，则打点计时器打 B 点是砂桶的速度大小为 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 aF 图像可能正确的是 . （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 4 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： 请你根据表中数据在图乙上描点连线作 和x关系图线. 5 根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积 S=1.210-7m2，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 （选项“偏大” “偏小”或“相同”）. 12. 选修选修 3-5(12 分分) （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化为电能，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 （选择“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为 3000m/s，产生的推力为 4.8x106N，则它在 1s 时间内喷射的气体质量约为多少千克？ 【选做题】【选做题】 13.本题包括本题包括 A、B 两小题两小题，请选定其中一小题请选定其中一小题 , 并在相应的答题区域内作答并在相应的答题区域内作答 。若全做若全做,则按则按 A 小题评小题评 分分. A.选修选修 3-3(12 分分) （1）下列说法正确的是 6 A. 随着分子间距离的增大，分子间相互作用力的斥可能先减小后增大 B. 压强是组成物质的分子平均动能的标志， C. 在真空和高压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_（选填“”，“”“”，“”“ 【解析】从 M 到 N 压强减小体积增大，气体对外界做功，且气体始终与外界无热交换，由热力学 第一定律得0UWQ=+，气体内能减小，由理想气体得温度降低； 由 P-V 图像面积得 11 =WS， 22 =WS，则 12 WW （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，上升到水银住的 上方，使水银住上方不再是真空，当实际大气压相当于 768mm 高的水银柱产生的压强时，这个水 银气压计的读数只有 750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为 80mm，当这个气压计的读数为 740mm 水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保存不变。 【答案】756mm Hg 【解析】令读数为 750mm Hg 时气泡压强为 P1,740mm Hg 时气泡压强为 P2,实际大气压强为 P0， 22 如图所示，由等温变化得， 1 122 PVPV=, 1 01 2 740756 V PPmmmm V =+=Hg. （4） B.选修选修 3-4(12 分分) （1）如图所示有一束平行与等边三棱镜截面 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 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 光的相邻条纹间距大 【答案】AC 【解析】折射率 = 入射角 折射角 ，本题入射角 为 60，折射角为 30，A 正确；同 一频率电磁波在不同介质中传播速度不同，满足 = ，a 光折射角小，折射率大，波 速小，B 错；不同频率电磁波在同一介质中传播时，频率越大，折射率越大，C 正 确；条纹间距公式 = ，a 光频率大，波长小，条纹间距小，D 错。 （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，乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为 c；站在铁轨旁边的地面上的 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。 3 23 【答案】相等、后 【解析】由爱因斯坦相对论可知，相对任何参照系，光速都相等，为 c；由相对运动可知，光 传到车前后壁的时间分别为 前= ，后 = + ，其中 l 为列车长度的一半，v 为列车速度， 因t前t后，所以光先传到后壁 （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 x=2m 处的质 点 B，而平衡位置为 x=0.5m 处的质点 A 正好位于波谷位置，再经 0.2s，质点 A 恰好第一次到达波 峰，求： 该波的波速 在t2=0.9s 时，平衡位置为 x=5m 处的质点 C 的位移。 【答案】5m/s；-2cm 【解析】因为经 0.2s，A 恰好第一次到达波峰，因此周期 = 2 0.2 = 0.4，由图读出波长 =2m，因此该波的波速为 = = 5/ 波传到 C 点的时间 = = 0.6= 1.5，2= 0.9 = 2 1 4 ，C 点起振方向向上，0.9s 时 C 点已经振动了3 4 ，达到波谷，因此位移为-2cm 四、计算题四、计算题:本题共本题共 3 小题，共计小题，共计 47 分分.解答时请写出必要的文字说明解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案只写出最后答案的不能得分的不能得分.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 24 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. 14.（1）电动势的最大值为 0 BLvEm= 由闭合电路欧姆定律得 rR BLv I + = 0 通过导体棒 ab 的电流方向为 ab （2）由牛顿第二定律 m mafF=+ 安培力F的大小为 BILF = ，其中 rR BLv I + = 0 摩擦力f大小为mgf= 代入得 () g rRm vLB am+ + = 0 22 （3）功能关系得 Qmgxmv+= 2 0 2 1 电阻 R 上产生的热量 R Q为 Q rR R QR + = 代入得 + =mgxmv rR R QR 2 0 2 1 15.(16 分)如图所示，光滑斜面倾角 60,其底端与竖直平面内半径为 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 L 1.5R 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，球 A 的加速度大小; (2)小球 A 运动到最低点时的速度大小; 25 (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. 【解析】 1) 小球加速度沿斜面方向，沿斜面方向受力只有重力的分力 gga 2 3 3 sin= 2) A 到最低点时，B 速度恰好为 0，可列机械能守恒方程 2 2 1 mvmghmgh BA =+ 根据几何关系可求出 RhA 4 5 =，RhB 2 1 = 代入机械能守恒方程即可求得