安徽省舒城中学2020届高三物理下学期仿真模拟试题.doc

安徽省舒城中学2020届高三物理下学期仿真模拟试题

安徽省舒城中学2020届高三物理下学期仿真模拟试题

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- 23 -

安徽省舒城中学2020届高三物理下学期仿真模拟试题（三）（含解析）
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14~18题只有一个选项符合题目要求，第19~21题有多个选项符合题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.关于放射性元素的衰变，下列说法中正确的是（　　）
A. 氡经一系列衰变变成稳定的，要经过4次α衰变和4次β衰变
B. 原子核发生一次β衰变，原子核内的一个质子转变为一个中子
C. 三种天然放射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线
D. 天然放射现象说明原子具有核式结构
【答案】A
【解析】
【详解】A．氡经一系列衰变变成稳定的，由222=206+4X，86=82+2X-Y，联立解得：X=4次，Y=4次，要经过4次α衰变和4次β衰变，选项A正确；
B．原子核发生一次β衰变，原子核内的一个中子转变为一个质子，选项B错误；
C．三种天然放射线中，电离能力最强的是α射线，穿透能力最强的是γ射线，选项C错误；
D．天然放射现象说明原子核具有复杂结构，选项D错误。
故选A。
2.如图所示，一人用钳碗夹住圆柱形茶杯，在手竖直向上的力F作用下，夹子和茶杯相对静止，并一起向上运动。夹子和茶杯的质量分别为m、M假设夹子与茶杯两侧间的静摩擦力在竖方向上，夹子与茶杯两侧间的弹力在水平方向上，最大静摩擦力均为f，则下列说法正确的是（　　）

A. 人加大夹紧钳碗夹的力，使茶杯向上匀速运动，则夹子与茶杯间的摩擦力增大
B. 当夹紧茶杯的夹子往下稍微移动一段距离，使夹子的顶角张大，但仍使茶杯匀速上升，人的作用力F将变小
C. 当人加速向上提茶杯时，作用力下可以达到的最大值是
D. 无论人提着茶杯向上向下做怎样的运动，若茶杯与夹子间不移动，则人的作用力F=(M+m）g
【答案】C
【解析】
【详解】AB．无论人手夹紧还是夹子下移使夹子顶角变化，茶杯向上匀速运动时，茶杯处于平衡状态，合力为零。故

摩擦力不变，故AB错误；
C．当向上加速时，茶杯所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，力F的值最大，则有

联立解得，故C正确；
D．当茶杯的运动状态改变，如向上匀加速运动时，F大于（M+m）g，故D错误。
故选C。
3.如图所示，光滑斜面上有A、B、C、D四点，其中CD=10AB。一可看成质点的物体从A点由静止释放，通过AB和CD段所用时间均为t，则物体通过BC段所用时间为（　　）

A. 1.5t B. 2.5t C. 3.5t D. 4.5t
【答案】C
【解析】
【详解】由运动学规律可得，段时间中点的瞬时速度

段时间中点的瞬时速度

则段时间中点到段时间中点所用时间

又因为

联立解得

因此段所用时间

代入数据解得

故ABD错误，C正确。
故选C。
4.如图所示，两平行金属板水平放置，板长和板间距均为L，两板间接有直流电源，极板间有垂直纸面向外的匀强磁场。一带电微粒从板左端中央位置以速度垂直磁场方向水平进入极板，微粒恰好做匀速直线运动。若保持板不动，让板向下移动0.5L，微粒从原位置以相同速度进入，恰好做匀速圆周运动，则该微粒在极板间做匀速圆周运动的时间为（　　）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】微粒恰好做匀速直线运动时有

恰好做匀速圆周运动

联立解得

即

由题意可知，则有

由公式

得

联立解得

微粒运动轨迹如图所示，由几何关系可得

所以微粒在磁场中运动的时间为

故A正确，BCD错误。
故选A。

5.如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时，平行金属板中带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则（　　）

A. 电阻R1消耗的功率增大
B. 小液滴一定会运动且运动过程中电势能增加
C. 电源的效率减小
D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为I和U，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，与滑动变阻器串联后与并联，再与串连接在电源两端；电容器与并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小；路端电压增大，同时两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过的电流增大，故电流表的示数减小；根据

电阻消耗的功率减小，故A错误；
B．电压表的示数变大，金属板板间的电场变强，电场力变大，电场力大于小液滴的重力，则小液滴向上运动，电势能减小，故B错误；
C．由于路端电压变大，电源效率增大，故C错误；
D．根据

很容易看出

由于

即有

故D正确
故选D。
6.一辆质量为m、额定功率为P的汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t达到额定功率，此时的速度为v，汽车行驶过程中阻力保持不变。下列说法正确的是（　　）
A. 汽车受到的阻力大小为
B. 汽车受到的阻力大小为
C. 在时间内汽车牵引力的平均功率
D. 在时间内汽车牵引力的平均功率
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．汽车达到额定功率时的牵引力为

匀加速过程的加速度为

由牛顿第二定律有

即

则汽车受到的阻力大小为

故A错误，B正确；
CD．t时刻有

由于汽车做匀加速直线运动，则时刻的速度为

此过程中汽车牵引力的平均功率

故C正确，D错误。
故选BC。
7.如图甲所示，可视为质点的质量m1=1kg的小物块放在质量m2=2kg的木板正中央位置，木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳伸直且与水平方向的夹角为37°。现对木板施加水平向左的拉力F=18N，木板运动的v-t图象如图乙所示，sin37°=0.6，g取10m/s2，则（　　）

A. 木板的长度为2m
B. 木板的长度为1m
C. 木板与地面间的动摩擦因数为0.5
D. 物块与木板间的动摩擦因数为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．从题图乙可知，木板运动离开小物块，在内，由图象可知

所以木板长度

故A正确，B错误；
C．设木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数，在内，由图象可得长木板的加速度

由牛顿第二定律得

解得

故C正确；
D．在内，对小物块进行受力分析，竖直方向

水平方向

又知

长木板的加速度

对木板进行受力分析，结合牛顿第二定律得

由牛顿第三定律得

联立上述式子解得

故D正确。
故选ACD。
8.如图甲是法拉第圆盘发电机的照片，乙是圆盘发电机的侧视图，丙是发电机的示意图．设CO＝r，匀强磁场的磁感应强度为B，电阻为R，圆盘顺时针转动的角速度为ω（　　）

A. 感应电流方向由D端经电阻R流向C端
B. 铜盘产生的感应电动势
C. 设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆，其他条件不变，则感应电动势变为
D. 设想将此圆盘中心挖去半径为的同心圆，其他条件不变，则感应电动势变为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据丙图，由右手定则可知感应电流由C端经电阻R流向D端，选项A错误；
B．铜盘产生的感应电动势

选项B正确；
CD．由B可知，铜盘产生的感应电动势

同理可求得：挖去半径为的同心圆产生的电动势

故此圆盘挖去同心圆后，产生的电动势

选项C正确，D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共两小题，共计15分）
9.为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动，某同学设计了如图甲所示的实验，由静止释放小车，小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。打点计时器打下的纸带如图乙所示，计时点0为打下的第一个点，两点之间的时间间隔为T，该同学在测出计时点2、3、4到计时点0的距离x1、x2、x3后，将纸带由图示位置剪断，将每段纸带的下端对齐，依次并排粘贴在直角坐标系中，连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示。对该实验结果的研究可知：

(1)处理数据时，图丙纵轴取速度参量，横轴取时间参量，计数点2、3的速度分别为v2、v3，则图中vA表示________；
A.v3 B. C. D.
(2)在有橡皮条弹力作用时，小车做加速度________的直线运动；
A.不断减小 B.不断增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
(3)图中vB对应的实际时刻________（选填“大于1.5T”、“等于1.5T”或“小于1.5T”）。
【答案】 (1). C (2). C (3). 小于1.5T
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意可知，图像横轴用纸带的宽度体现时间，纵轴用点与点的间距折算速度，则

ABD错误，C正确。
故选C。
(2)[2]结合上述分析可知图像的斜率可以体现加速度，图像斜率先减小后增大，所以加速度先减小后增大，即选C。也可以从牛顿第二定律的角度分析，弹力开始大于摩擦力，弹力减小，根据

可知小车先做加速度减小的加速度运动；当弹力小于摩擦力时，加速度反向，弹力仍然减小，根据

可知小车后做加速度增大的减速运动。
(3)[3]若小车做匀加速直线运动，图像为过原点直线，对应的时刻为，实际图像为上凸曲线，点处于加速度减小的加速运动过程中，所以对应的实际时刻小于。
10.小明同学购买了一捆标称长度为L=100m的铜导线，他想用学过的知识来测量该电线的电阻率。他先用多用电表粗测了该电线的电阻Rx大约2Ω。然后从实验室还找到以下器材：
A.电源E：电动势约为4.0V，内阻约0.2Ω；
B.电流表A1：量程为0.6A，内阻r1=1Ω；
C.电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1Ω
D.定值电阻R1=20Ω；
E.定值电阻R2=5Ω；
F.滑动变阻器R：最大阻值5Ω；
G.开关S一个，导线若干；
H.螺旋测微器。
(1)他用螺旋测微器测量导线直径d，其中一次测量的示数如图所示，d=_____________mm；

(2)请根据方框乙内的部分电路，合理选用所给器材，补全测量铜导线电阻的电路，要求在电路图上注明所选元件符号___________；
(3)小明用设计的电路进行实验，获得多组电流表A1和A2的读数I1、I2，描点作图得到如图丙所示的图象。如果把图甲中示数作为铜导线的直径，可以算出铜导线的电阻率为 =_________×10-8Ω·m（取3.14，计算结果保留两位小数）；
(4)通过查询相关资料，小明发现铜导线的标准电阻率Ω·m，则该导线的实际长度为_______m（保留三位有效数字）。
【答案】 (1). 1.128（1.127-1.129） (2). (3). (4).
【解析】
【分析】
本题考查实验：测量电阻丝电阻率。
【详解】(1)[1]根据螺旋测微仪读数原则，读数为1.128（1.127-1.129）mm。
(2)[2]粗测阻值约为2Ω，故测量电路选用电流表外接法。电路中最大电流约为2A，电流表选择A2。运用A1和R2改装出一个量程为3.6V的电压表。故实验电路如图

(3)[3]运用欧姆定律对电路进行分析

根据图像斜率，得。

得

(4)[4]根据电阻率计算公式

11.如图所示，在光滑的水平地面上，质量为1.75kg的木板右端固定一光滑四分之一圆弧槽，木板长2.5m，圆弧槽半径为0.4m，木板左端静置一个质量为0.25kg的小物块B，小物块与木板之间的动摩擦因数。在木板的左端正上方，用长为1.25m的不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球A悬于固定点O。现将小球A拉至与O点等高处，轻绳处于伸直状态，小球由静止释放，到达O点的正下方时与物块B发生弹性正碰。不计圆弧槽质量及空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)小球A与物块B碰前瞬间，小球A的速度大小；
(2)物块B上升的最大高度；
(3)物块B与木板摩擦产生的总热量。

【答案】(1)5m/s；(2)0.8m；(3)7J
【解析】
【详解】(1)设轻绳长为L，小球A自由落体到L时，轻绳刚好再次伸直，此时速度为v1，根据自由落体运动规律，可得

轻绳伸直后瞬间小球A速度为

轻绳刚好再次伸直后到最低点，由动能定理

联立解得

(2)小球A与物块B弹性碰撞，由动量守恒及机械能守恒得

联立解得

物块B在最高点时，与木板水平共速，木板速度为v6，设物块B升高最大高度为h，板长为L1，由水平方向动量守恒及能量关系得

联立解得

即物块B飞出圆弧槽。
(3)假设物块B最终能停在木板上，物块B与木板速度共同速度仍为v6，物块B在木板上相对木板滑行路程设为x，由能量关系得

解得

故物块B最终能停在木板上，产生总热量为

12.控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。如图，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿x轴正方向、电场强度大小N/C的匀强电场和方向垂直xOy平面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。原点O处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量、电荷量q=-2×10-6C的粒子束，粒子恰能在xOy平面内做直线运动，重力加速度为g=10m/s2，不计粒子间的相互作用。
(1)求粒子发射速度的大小；
(2)若保持E初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子从O点射出时立即取消磁场，求粒子从O点射出后再次运动到y轴过程中重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；
(3)若保持E、B初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为N/C，求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。

【答案】(1)20m/s；(2)J；(3)
【解析】
【详解】(1)粒子恰能在xOy平面内做直线运动，则粒子在垂直速度方向上所受合外力一定为零；又有电场力和重力为恒力，其在垂直速度方向上的分量不变，而要保证该方向上合外力为零，则洛伦兹力大小不变；因为洛伦兹力
F洛=Bvq
所以速度大小不变，即粒子做匀速直线运动。重力、电场力和磁场力三个力的合力为零，则

所以

代数数据解得
v=20m/s
(2)粒子出射的速度方向与x轴正向夹角为

撤去磁场后，粒子在水平向右的方向做匀减速运动，速度减为零后反向加速；竖直向下方向做匀加速运动，当再次回到y轴时，沿y轴负向的位移最大，此时

重力做功为

解得

(3)若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为

则电场力

电场力方向竖直向上。所以粒子所受合外力就是洛伦兹力，则有，洛伦兹力作向心力，即
所以

由几何关系可知，当粒子在O点时就改变电场，第一次打在x轴上的横坐标最小

当改变电场时粒子所在处与粒子打在x轴上的位置之间的距离为2R时，第一次打在x轴上的横坐标最大

所以从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围为

即

13.下列说法中正确的是（　　）
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动的反映
B. 气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
C. 一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定增大
D. 因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力，从而使得液体表面具有收缩的趋势
E. 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也随之减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，选项A正确；
B．气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，选项B正确；
C．一定质量的理想气体，在温度不变时分子平均速率不变，而体积增大时，压强减小，分子数密度减小，则单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减小，选项C错误；
D．因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力，从而使得液体表面具有收缩的趋势，选项D正确；
E．当分子间距r>r0时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子力先增加后减小，因分子表现为引力，则分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增加，选项E错误。
故选ABD。
14.如图，一粗细均匀的“U”形细管竖直放置，管内有一段水银柱，A管开口向上，B管与一容积不变的密闭容器C连通，当C中理想气体的温度T1=285K时，A、B管中液面相平，A管管口与液面的高度差L=22cm。现缓慢加热容器C中的气体，使其温度最终稳定在T2=360K。已知大气压强p0=76cmHg，A管内气体温度始终与外界温度相同且外界温度恒定，B管内气体体积远小于容器C的容积。
(1)C中气体温度稳定在T2=360K时，求A、B管中液面的高度差；
(2)保持T2不变，将一活塞D从A管管口向下缓慢推气体（未漏气），直到A、B管中液面再次相平，求此过程中活塞在A管中移动的距离。

【答案】(1)20cm；(2)125cm
【解析】
【详解】(1)初态压强cmHg，温度为T1=285K，末态温度为T2=360K
由题知，C内气体发生等容变化，根据查理定律有

代入数据得p2=96cmHg
设此时A、B管中液面的高度差为，则有
p2=p0+
代入数据解得=20cm
(2)A管内气体发生等温变化，设活塞在A管中移动的距离为x，管的横截面积为S
初态：，；末态：，
根据波意耳定律有

即

代入数据解得x=12.5cm
15.如图甲所示，一根拉紧的均匀弦线沿水平的x轴放置，现对弦线上O点（坐标原点）施加一个向上的扰动后停止，其位移一时间图像如图乙所示，该扰动将以2m/s的波速向x轴正方向传播，且在传播过程中没有能量损失，则有（　　）

A. 该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象
B. 1.5s<t<2s时间内3m处的质点向上运动
C. 2s时4m处的质点开始向上运动
D. 2.5s时1m处的质点运动的路程为0.4cm
E. 4m处的质点到达最高点时2m处的质点到达最低点
【答案】ABC
【解析】
【详解】由图可知周期为T=2s，则

A．由于波长大于障碍物的尺寸，则该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，故A正确；
B．1.5s时波传播的距离为
x=vt=1.5×2=3m
质点开始向上运动四分之一周期，故B正确；
C．2s时波传播的距离为
x=vt=2×2=4m
质点开始向上，故C正确；
D．由图乙可知，振源只振动了1s，则2.5s时1m处的质点已停止运动，则内1m处的质点的路程为0.2cm，故D错误；
E．4m处的质点到达最高点所用的时间为

由图乙可知，振源只振动了1s，则2m处的质点处于平衡位置，故E错误。
故选ABC。
16.如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=，斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。（不考虑光线沿原路返回的情况，已知光速为c）
(1)画出光在棱镜中传播的光路图；
(2)求光在棱镜中传播的时间。

【答案】(1)；(2)a
【解析】
【详解】(1)根据光的折射和反射定律画出光路如图

(2)设入射角为i，折射角为，由折射定律：得

设全反射的临界角为，由，得

由几何关系，所以在D点的入射角等于>，故在D点发生全反射，由几何关系
，
设光在棱镜中传播距离为s，传播时间为t，则

得

由得