辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三物理下学期4月模拟考试试题.doc

辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三物理下学期4月模拟考试试题辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三物理下学期4月模拟考试试题年级：姓名：- 17 -辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三物理下学期4月模拟考试试题（含解析）二、选择题1.如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收 费通道）,设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是： A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A错误；图像B反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B错误；图像C反映物体先正向加速，后静止，再正向加速，选项C错误；图像D反映物体先减速后匀速，再加速，符合题意，则选项D正确；故选D.【点睛】此题关键是搞清不同的图像反映的运动规律；x-t图像的斜率等于速度；v-t图像的斜率等于加速度.2.幼儿园小朋友搭积木时，将重为G的玩具汽车静置在薄板上，薄板发生了明显弯曲，如图所示。关于玩具汽车受到的作用力，不考虑摩擦力的影响，下列说法正确的是（）A. 玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力大小均为B. 玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力方向均为竖直向上C. 薄板弯曲程度越大，每个车轮受到的弹力越大D. 玩具汽车受到的合力大小为G【答案】C【解析】【详解】汽车静置在薄板上，所受合力为零，因为薄板发生了明显弯曲，每个轮子所受弹力大小相等都为F，方向垂直薄板向上，设与水平方向的夹角为，由平衡条件可知解得当薄板弯曲程度越大，越小，sin越小，F越大，故ABD错误，C正确。故选C。3.氢原子的能级图如图所示，有一群处于n=4能级的氢原子，若氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某种金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是（）A. 这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B. 如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n4能级向n5能级跃迁C. 如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n4能级的氢原子发生电离D. 用氢原子从n4能级向n1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV【答案】D【解析】【详解】A氢原子从n=4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n=3能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于从n=4能级向n=2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；B因为从n=4能级向n=5能级跃迁时所需要的能量为不等于光子能量为0.32eV，故B错误；C因为要使处于n=4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85eV就可以，故C错误；D由题意可知，金属A的逸出功为2.55eV， 氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时所辐射出光子的能量为由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能故D正确。故选D。4.2019年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为T，并测得该恒星与行星的距离为L，已知万有引力常量为G，则由这些物理量可以求得（）A. 行星的质量B. 恒星的质量C. 恒星与行星的质量之和D. 恒星与行星圆周运动的半径之比【答案】C【解析】【详解】恒星与行星组成双星，设恒星的质量为M，行星的质量为m。以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假设恒星的轨道半径为r1，动力学方程为得到行星的质量以行星为研究对象，恒星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为r2，动力学方程为得到恒星的质量则有故ABD错误，C正确故选C。5.电动平衡车因为其炫酷的操作，被年轻人所喜欢，变成了日常通勤的交通工具。平衡车依靠人体重心的改变，来实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。下表所示为某款电动平衡车的部分参数，若平衡车以最大速度行驶时，电机恰好达到额定功率，则下列说法中正确的是（）电池输出电压36 V电池总容量50000 mAh电机额定功率900 W最大速度15 km/h充电时间23小时百公里标准耗电量6 kWhA. 电池最多输出的电能约为1800 JB. 充满电的平衡车以额定功率行驶的最长时间约为2 hC. 该平衡车以最大速度行驶时牵引力约为60 ND. 该平衡车在标准情况下能骑行的最大里程约为3 km【答案】B【解析】【详解】A电池最多储存的电能为故A错误；B由储存的电能除以额定功率可求得时间为故B正确；C根据功率公式则有故C错误；D由电池总电量除以百公里标准耗电量即可求出故D错误。故选B。6.在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于顶点c的对称点，则下列说法中正确的是（）A. D点的电场强度为零B. E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同D. 若释放c处的电荷，电荷在电场力作用下将做加速运动（不计空气阻力）【答案】AD【解析】【详解】AD点到a、b、c三点距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120，故D点的场强为0，故A正确；B由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在DF位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故EF两点的电场强度大小不同，方向相反，故B错误；CE、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；D若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，故D正确。故选AD。7.如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度向右运动并压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现将弹簧一端连接另一质量为m的物体B，静止于光滑水平面上（如图乙所示），物体A以2v0的速度向右运动并压缩弹簧（如图乙所示），测得弹簧的最大压缩量仍为x，AB运动始终在一条直线上，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A. A 物体的质量为 3mB. A 物体的质量为 2mC. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为D. 弹簧压缩量最大时弹性势能为【答案】AC【解析】【详解】当弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A的动能转化为弹簧的弹性势能，设A的质量为，最大的弹性势能为，根据系统的机械能守恒当弹簧一端连接另一质量为m的物体B时，A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大，设A、B速度为v，由动量定理得由机械能守恒定理得联立解得选项A、C正确，B、D错误。故选A、C。8.如图所示，x轴上方有两条曲线均为正弦曲线的半个周期，其高和底的长度均为l，在x轴与曲线所围的两区域内存在大小均为B，方向如图所示的匀强磁场，MNPQ为一边长为l的正方形导线框，其电阻为R，MN与x轴重合，在外力的作用下，线框从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速向右穿越磁场区域，则下列说法中正确的是（）A. 线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大B. 线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大C. 穿越磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热为D. 穿越磁场的整个过程中，外力所做的功为【答案】BC【解析】【详解】AB电流和切割长度成正比，所以线框的PN边到达x坐标为处时，相当于长度为l的边框来切割磁感线，线框的PN边到达x坐标为处时， 相当于两个长度为l的边框来切割磁感线，两个电动势叠加，所以线框的PN边到达x坐标为处时，感应电流最大为故A错误，B正确；C因为电流的变化符合交流电的特征，所以线框的PN边到达x坐标为处时，产生的焦耳热为线框的PN边从到2l处时，产生的焦耳热为线框的PN边从2l到处时，产生的焦耳热为所以产生的总焦耳热为又因为外力所做的功就等于焦耳热，所以C正确，D错误。故选BC。第 卷（非选择题共174分）三、非选择题（包括必考题和选考题两部分第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须作答第33题第38题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题（11题，共129分）9.某学习小组利用打点计时器来测量滑块与木板间的动摩擦因数，让滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行，纸带连在滑块上，打出的纸带如图所示，图中的A、B、C、D、E为每隔四个点选取的计数点，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，测得相邻计数点间距离标在图中，重力加速度g取10m/s2。(1)滑块与纸带的_端相连；（填“左”或“右”）(2)滑块与木板间的动摩擦因数为_。（结果保留三位有效数字）(3)各步操作均正确的情况下，考虑到纸带与打点计时器限位孔之间也存在摩擦，会导致此实验中动摩擦因数的测量值与真实值相比会_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）【答案】 (1). 右 (2). 0.237 (3). 偏大【解析】【详解】（1）1滑块仅在摩擦力的作用下在水平木板上减速滑行，所以滑块与纸带的速度较大的一端相连，所以滑块与纸带的右端相连。（2）2根据逐差法求得加速度为由牛顿第二定律得解得。（3）3由于其他阻力的存在，导致摩擦力变大，测量的动摩擦因数与真实值相比偏大。10.某同学要测定一电源电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。 (1)该同学设计实验的原理表达式是E=_（用r、I、R表示）。(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到_（选填“最大值”“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为_。(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的R图象，则由图象可求得，该电源的电动势E=_V，内阻r=_。（结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). I（Rr） (2). 最大值 (3). 21 (4). 6.3（6.16.4） (5). 2.5（2.42.6）【解析】【详解】(1)1根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E=I(Rr)(2)2根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值3根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为21011=21(3)45由E=I（Rr）可得图像斜率等于得由于误差(6.16.4)V均正确，图像的截距得 由于误差(2.42.6)均正确11.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy面向里，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，磁场与电场图中均未画出。一质量为m、带电荷量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为（0，-l），Q点坐标为（2l，0），不计粒子重力。(1)求粒子经过Q点时速度的大小和方向；(2)若粒子在第一象限的磁场中运动一段时间后以垂直y轴的方向进入第二象限，求磁感应强度B的大小。【答案】（1），速度方向与水平方向的夹角为45；（2）【解析】【详解】（1）设粒子在电场中运动的时间为t0，加速度的大小为a，粒子的初速度为v0， 过Q点时速度的大小为v，沿y轴方向分速度的大小为vy，由牛顿第二定律得由运动学公式得竖直方向速度为合速度为解得因为水平和竖直方向速度相等，所以速度方向与水平方向的夹角为45。（2）粒子在第一象限内做匀速圆周运动，设粒子做圆周运动的半径为R ，由几何关系可得由牛顿第二定律得解得12.如图所示，光滑水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮，A为质量为2m的足够长的木板，B、C、D为三个质量均为m的可视为质点的物块，B放在A上，B通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D连接，D悬在空中。C静止在水平桌面上A的右方某处（A、C和滑轮在同一直线上）。A、B间存在摩擦力，且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，在D的牵引下，A和B由静止开始一起向右加速运动，一段时间后A与C发生时间极短的弹性碰撞，设A和C到定滑轮的距离足够远，D离地面足够高，不计滑轮摩擦，已知重力加速度为g。(1)为使A与C碰前A和B能相对静止一起加速运动，求A与B间的动摩擦因数应满足的条件；(2)若A与B间的动摩擦因数=0.75，A与C碰撞前A速度大小为v0，求A与C碰后，当A与B刚好相对静止时，C与A右端的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）B对A的最大静摩擦来提供A向前加速运动，加速度为对ABC整体受力分析，根据牛顿第二定律可知联立解得所以应满足。（2）设A与C碰撞后，A和C的速度分别为vA和vC，则解得设A与C碰后，绳的拉力为FT ，B和D加速的加速度大小为a2，则解得A的加速度大小为a3，则解得设碰后，经时间t，A和B的速度相同，则时间t内A的位移时间t内C的位移所求距离为解得【物理选修33】13.如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为p0，经历从状态ABCA的过程。则气体在状态C时压强为_；从状态C到状态A的过程中，气体的内能增加U，则气体_（填“吸收”或“放出”）的热量为_。【答案】 (1). p0 (2). 吸收 (3). 【解析】【详解】1根据理想气体状态方程可得所以V-T图中过原点的直线表示等压变化，即气体从C到A过程是等压变化，23气体从状态C到状态A的过程中，温度升高内能增加，体积增加，外界对气体做功根据热力学第一定律得气体吸收的热量14.如图所示，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm3，上方汽缸的长度为40 cm，横截面积为50 cm2。小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄的质量忽略不计，已知大气压强p01.0105 Pa，g10 m/s2。若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时，求皮吸中气体的压强；若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止，求此时小明作用力的大小。【答案】3105 Pa250 N【解析】【详解】以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积：V11000 cm34050 cm33000 cm3当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p，体积为V21000 cm3，由玻意耳定律：p0V1p2V2解得：p23p03105 Pa以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p0，体积为V21000 cm3，活塞缓慢向上提起20 cm高度保持静止时，设小明作用力的大小为F，封闭气体的压强为p3，体积为：V31000 cm32050 cm32000 cm3由玻意耳定律有：p0V2p3V3又有：Fp3Sp0S解得：F250 N