河南省新乡市2020届高三物理下学期第二次模拟考试试题.doc

河南省新乡市2020届高三物理下学期第二次模拟考试试题河南省新乡市2020届高三物理下学期第二次模拟考试试题年级：姓名：- 21 -河南省新乡市2020届高三物理下学期第二次模拟考试试题（含解析）一、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15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.将一轻弹簧水平放在光滑水平桌面上，一端固定，另一端与一质量为m的小物体相连，将小物体拉至O点由静止释放，小物体的加速度a与离开O点的距离的关系如图所示。下列说法正确的是（）A. 弹簧的劲度系数为B. 小物体运动过程中，弹簧的最大弹力为C. 小物体运动过程中的最大动能为D. 小物体运动过程中，弹簧的最大弹性势能为【答案】A【解析】【分析】由题意可知，本题考查弹簧的弹力与形变量的关系，根据图像，可得到弹力与位移的关系，并结合弹性势能与动能的相互转化进行分析。【详解】A由图可知，当物体在位置时，加速度等于0，故这个位置即为弹簧的原长处，刚开始弹簧压缩量为，加速度为，则解得故A正确；B由图可知，弹簧最大的形变量为，则弹簧最大的弹力为故B错误；C当弹簧压缩量为0时动能最大，根据而就是图像与轴围成的面积，即故最大动能故C错误；D物体在运动过程中只发生动能和弹性势能的相互转化，当动能为0时，弹簧弹性势能最大，此时动能全部转化为弹簧的弹性势能，但最大的弹性势能为故D错误。故选A。【点睛】解题的关键是要能理解就是图像与轴围成的面积。2.从水平桌面上用不同速度将A、B两个小球垂直桌子的边缘推出，测量发现，A、B两小球落地点到桌子边缘的水平距离分别为0.8m和1m，而桌面到水平地面的高度为0.8m。已知A小球的质量大于B小球的质量，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A. A小球下落的时间短B. A小球离开桌子边缘的速度大小为2m/sC. B小球下落的时间为0.25sD. B小球离开桌子边缘的速度大小是A小球的2.5倍【答案】B【解析】【详解】AC因、两小球以不同的速度离开桌子边缘做的都是平抛运动，据平抛运动的规律，由得可知，、两小球下落高度相同，下落的时间相同，下落时间与小球质量无关，A错误，C错误； B球离开桌子边缘的速度大小是B正确；D小球离开桌子边缘时的速度大小为 小球离开桌子边缘的速度大小与小球速度大小之比是D错误。故选B。3.2020年1月5日，我国研制的发射重量最重、技术含量最高的高轨卫星一“实践二十号”卫星，经历七次变轨后，在35900千米高度的地球同步轨道成功定点。若该卫星变轨前在近地点（卫星到地心的最小距离）为6700千米、远地点（卫星到地心的最大距离）为7400千米的椭圆轨道上。已知地球半径为6400千米，取=2.45，卫星质量保持不变，下列说法正确的是（）A. 卫星在椭圆轨道上运动时，卫星与地心的连线在1s内在近地点附近扫过的面积大于在远地点附近扫过的面积B. 卫星在同步轨道上的线速度大于在椭圆轨道上近地点的线速度C. 卫星在同步轨道上的机械能大于在椭圆轨道上的机械能D. 卫星在椭圆轨道上的运动周期约为3小时【答案】C【解析】【详解】A根据开普勒第二定律，可知在同一椭圆轨道上运行的卫星，相等的时间内扫过相同的面积，A错误；B在椭圆轨道上近地点的线速度大于轨道半径恰好等于近地点到地心距离的圆上的卫星运行速度，而做匀速圆周运动的卫星，轨道半径越大，运动速度越小，因此近地卫星的运动速度大小同步轨道上的卫星运动速度，因此卫星在同步轨道上的线速度小于在椭圆轨道上近地点的线速度，B错误；C卫星的轨道半径越大，所具有的机械能越大，因此卫星在同步轨道上的机械能大于在椭圆轨道上的机械能，C正确；D椭圆轨道的半长轴同步卫星的轨道半径根据开普勒第三定律代入数据可得D错误。故选C。4.一理想变压器原线圈接入正弦交流电源，副线圈匝数可以通过滑动触头Q调节，副线圈所接电路如图所示，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑动触头，V为理想电压表。则下列说法正确的是（）A. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电压表的示数变小B. 保持P的位置不动，将Q向下滑动时，R0上的功率变大C. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电压表的示数变小D. 保持Q位置不动，将P向下滑动时，R0上的功率变大【答案】D【解析】【详解】A. 保持P位置不变，将Q向上滑动，副线圈匝数增大，输出电压增大，由于R0为定值电阻，则滑动变阻器R上的电压增大，电压表的示数变大，故A错误；B. 保持P位置不变，将Q向下滑动，副线圈匝数减小，输出电压减小，定值电阻R0上的电压减小，R0上的消耗的功率变小，故B错误；C. 保持Q的位置不动，副线圈输出电压不变，将P向上滑动时，滑动变阻器进入电路的电阻变大，电压表的示数将变大，故C错误；D. 保持Q位置不动，副线圈输出电压不变，将P向下滑动时，滑动变阻器进入电路的电阻变小，定值电阻R0上获得的电压变大，R0上消耗的功率变大，故D正确。故选D。5.自动驾驶汽车依靠人工智能、雷达，监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人操作的情况下，自动安全地操作机动车辆。某平直公路上一辆自动驾驶汽车正以v1=40km/h的速度匀速行驶，某时刻其右前方一小狗以v2=5m/s的速度垂直车道方向匀速跑人公路，当汽车传感器探测到小狗时，小狗到汽车右侧所在直线的距离L1=5m，到汽车前沿所在直线的距离L2=8m。已知汽车的车长d1=5m、车宽d2=2m，汽车加速时的加速度大小a1=4m/s2，刹车时的加速度大小a2=5m/s2。为了避免与小狗发生碰撞，汽车的自动驾驶系统该作出的正确判断是（）A. 汽车应保持原速通过B. 汽车应刹车减速C. 汽车应加速通过D. 不论汽车是加速还是刹车均不能避免与小狗发生碰撞【答案】C【解析】【详解】A小狗走过L1的时间为 汽车的速度v1=40km/h=11.1m/s，若保持原速行驶，则在t1时间内的位移为因为则狗会与车相撞，选项A错误；B若汽车刹车减速，则在t1=1s内的位移则汽车也会与狗相撞，选项B错误；C若汽车加速通过，则在t1=1s内的位移则可避免车与狗相撞，选项C正确；D由以上分析可知，选项D错误。故选C。6.如图所示，在电场强度方向水平向右的匀强电场中，一质量为m、带电荷量为q的粒子从A点以速度v0竖直向上抛出，粒子运动到B点时速度方向水平，大小也为v0，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A. 粒子在该过程中克服电场力做功B. 匀强电场的电场强度大小为C. 粒子在A点的电势能比在B点的电势能大D. 粒子从A点运动到B点所用的时间为【答案】CD【解析】【详解】BD粒子在竖直方向在重力作用下做加速度为g匀减速运动，则水平方向在电场力作用下做匀加速运动，则则a=g匀强电场的电场强度大小为则B错误，D正确。AC从A到B电场力做正功 则电势能减小，则粒子在A点的电势能比在B点的电势能大，则选项C正确，A错误。故选CD。7.在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为时，其光电流随所加的正向电压增大而增大，但当电流增大到I1时就不再增大；当不加正向电压而加反向电压时，不论加的反向电压为多大，都没有光电流产生；当入射光的频率为时，其最大光电流为I2；当加上的反向电压为U时，恰好没有光电流产生。已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，下列说法正确的是（）A. 该金属的逸出功为B. 该金属的截止频率为C. I2可能大于I1D. 保持入射光的频率为，增大入射光的照射强度，该金属的遏止电压增大【答案】AC【解析】【详解】AB当入射光的频率为时，不论加的反向电压为多大，都没有光电流产生，可知光电子最大初动能为零，可知金属的逸出功为截止频率为，选项A正确，B错误；C最大光电流由入射光的强度决定，因两种光的光强关系不确定，可知最大光电流I2可能大于I1，选项C正确；D根据遏止电压表达式则保持入射光的频率为，增大入射光的照射强度，该金属的遏止电压不变，选项D错误。故选AC。8.如图所示，关于虚线AP对称的两足够长水平导轨AM与AN相接于A点，MAN=20，导轨电阻不计，处于垂直导轨所在平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导体棒CD长为L，单位长度的电阻为R0，垂直虚线AP对称地放置在导轨上，某时刻导体棒在水平拉力F的作用下从A点沿AP向右以大小为v的速度做匀速直线运动。不计摩擦，则在导体棒从开始运动到离开导轨的过程中，下列说法正确的是（）A. 导体棒中的感应电流逐渐增大B. 拉力F的最大值为C. 通过回路中某横截面上的电荷量为D. 拉力F所做的功为【答案】BD【解析】【详解】A设金属棒运动时间为t，则此时导体棒的有效长度感应电动势感应电流解得则导体棒中的感应电流保持不变，选项A错误；B当导体棒的有效长度为L时，安培力最大，则拉力F最大，其值为选项B正确；C通过回路中某横截面上的电荷量为选项C错误；D拉力F所做的功为选项D正确。故选BD。第I卷（非选择题共62分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第912题为必考题，每道试题考生都必须作答。第1316题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题9.研究性学习小组的同学欲探究质量一定时加速度与力的关系，该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车（车上有槽，可放入砝码），B为打点计时器，C为力传感器（可直接读出绳上的拉力大小），P为小桶（可装入砂子），M是一端带有定滑轮且水平放置的足够长的木板，不计细绳与滑轮间的摩擦。由静止释放小车A，可通过分析打出的纸带求出小车A的加速度。（1）若该小组同学未平衡小车A受到的摩擦力，则在后面做质量一定时加速度与力的关系的实验中将出现的图象是_。（2）重新按正确的方法平衡摩擦力后，做质量一定时加速度与力的关系的实验，打出的纸带如图乙所示（其中相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出），已知交流电源的频率为50Hz，则小车A的加速度a=_m/s2。（结果保留两位有效数字）【答案】 (1). C (2). 1.8【解析】【详解】(1)1由于没有平衡摩擦力，因此当有一定的拉力时，才开始有加速度，因此图象在横轴的截距等于摩擦力大小。故选C。(2)2根据两上计数点间的时间间隔为0.1s，可得10.感冒发热是冬春季节常见的疾病，用电子体温计测量体温既方便又安全。电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。某同学想利用一热敏电阻和一数字电压表制作一个电子体温计。(1)该同学用多用电表欧姆“10”挡，粗测了热敏电阻的阻值，测量结果如图甲所示，则该热敏电阻该次测量的电阻阻值为_。(2)该同学在用伏安法测热敏电阻在不同温度下的电阻时，得到如图乙所示的电阻阻值Rt与温度t的关系图像，由图像可知热敏电阻在34下的电阻为_。(3)该同学利用这个热敏电阻和一数字电压表制作的电子温度计电路如图丙所示，其中电源电动势E=1.5V，内阻不计，电压反馈电阻R1=32，R0为保护电阻，Rt为热敏电阻，R2为比例匹配定值电阻，则温度越高，数字电压表显示的电压越_（选填“大”或“小”）；为了让温度从35到42变化时数字电压表的示数能从0.35V到0.42V变化，则比例匹配电阻阻值R2=_。【答案】 (1). 130 (2). 125 (3). 大 (4). 720【解析】【详解】(1) 该热敏电阻该次测量的电阻阻值为(2)由图像可知热敏电阻在34下的电阻为(3)由电路丙可知，热敏电阻Rt与比例匹配定值电阻R2并联，温度越高，由乙图可知热敏电阻Rt越小，则热敏电阻Rt与R2并联的电阻越小，由串联分压可知，电压反馈电阻R1上分担的电压越大，则数字电压表显示的电压越大；温度为35时，热敏电阻Rt的阻值为120，电压反馈电阻R1的电压为0.35V，此时干路电流为，根据闭合电路欧姆定律，有温度为42时，热敏电阻Rt的阻值为90，电压反馈电阻R1的电压为0.42V，此时干路电流为，根据闭合电路欧姆定律，有联立可得11.公交车是现代城市很重要的交通工具。某日，一同学正在向一公交车站走去，在走到距离车站x=50m时，发现一辆公交车（视为质点）以大小v=15m/s的速度正从身旁平直的公路上驶过。公交车刹车的加速度大小a=4.5m/s2，刹车过程视为做匀减速直线运动。（1）为了使公交车刚好在车站停下，求公交车刹车时所在的位置到车站的距离；（2）求从公交车与该同学相遇至公交车行驶到车站的时间。【答案】（1）25m；（2）5s【解析】【详解】（1）公交车从开始刹车到停止的过程，有解得x1=25m（2）公交车从相遇到开始刹车用时解得s公交车刹车过程用时解得t2=s公交车从与该同学相遇处至行驶到车站用时t=t1+t2解得t=5s12.如图所示，直角坐标系xOy中，第一象限内有垂直坐标平面向内磁感应强度大小的匀强磁场，第二象限内有一磁感应强度大小为2B0的圆形未知磁场区域（图中未画出），第四象限内有垂直坐标平面向外、磁感应强度大小也为B0的匀强磁场，在x轴上-a、a、3a、5a、7a等位置上分别放有质量为m、不带电的黏性小球。现将一质量也为m、电荷量为q的带负电小球从第三象限沿y轴正方向、以大小为v0的速度，射向x轴上-a点的小球，与之发生碰撞并粘连后恰好从y轴上坐标为a的点垂直y轴进入第一象限。每次小球碰撞时均粘连，不计重力及空气阻力，求：（1）第二象限内未知磁场区域的最小面积S和磁场方向；（2）从小球进入第一象限开始，到第四次经过x轴的时间tB；（3）若将第四象限内的磁场换成沿y轴负方向、电场强度大小的电场，从小球进入第一象限开始，到第四次经过x轴的时间tE；【答案】（1），磁场方向垂直坐标平面向内；（2）；（3）【解析】【详解】（1）带电小球与-a处小球碰撞粘连过程中有mv0=（m+m）v1小球在第二象限的磁场中的运动半径分析可知，两小球在磁场中的运动轨迹只有四分之一个圆，如图甲所示，当轨迹弦长等于区域圆直径时，磁场区域面积最小磁场区域的最小面积解得由左手定则可知，磁场方向垂直坐标平面向内；（2）带电小球刚进入第一象限时，运动半径小球恰好与在x轴上a处的不带电小球碰撞，由动量守恒定律可知，每次碰撞前后整体的动量都相等，且电荷量也不变，所以运动半径均等于a，将依次与3a、5a、7a处的小球碰撞，如图乙所示由动量守恒可得mv0=（n+1）mvn（n=1、2、3）第一段时间之后第n段时间从小球进入第一象限开始，到第四次经过x轴的时间解得（3）将第四象限内的磁场换成电场后，小球的运动轨迹如图丙所示第一次在电场中运动的加速度大小第一次在电场中运动的时间第二次在电场中的加速度大小第二次在电场中运动的时间从小球进入第一象限开始，到第四次经过x轴的时间解得（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第-题计分。物理选修3-313.下列说法正确的是（ ）A. 温度升高，分子平均动能一定增大B. 固体、液体中的分子是静止的，气体中的分子是运动的C. 液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D. 固体在熔化过程中温度一定升高E. 一定质量的理想气体对外做功，其内能可能增大【答案】ACE【解析】【详解】A温度是分子平均动能的标志，则当温度升高，分子平均动能一定增大，A正确；B固体、液体以及气体中的分子都是运动的，B错误；C液体的蒸发现象在任何温度下都能发生，C正确；D晶体在熔化过程中温度不变，D错误；E一定质量的理想气体对外做功，若吸收热量，则其内能可能增大，E正确。故选ACE。14.据研究，新型冠状病毒在5060环境下，30分钟内即可被灭活。一定质量的理想气体通过绝热轻活塞封闭在绝热汽缸内，此时环境温度t1=7，外界大气压强p0=1105Pa，缸内气体含有少量新型冠状病毒，整个汽缸静置于水平地面上。为了杀死这些病毒，某人通过活塞缓慢向下压缩气体，当缸内气体的体积变为原来的时，气体的温度t2=63。不计活塞与汽缸的摩擦。（1）求此时缸内气体的压强p2；（2）若轻活塞的横截而积S=100cm2，求此时人对活塞的压力大小F。【答案】（1）Pa；（2）600N【解析】【详解】（1）由气体状态方程有其中，解得Pa（2）对活塞受力分析，由物体平衡条件可知解得F=600N物理选修3-415.水面上有一在竖直方向上做简谐运动的振源S，激发的横波在水面上均匀传播，水面上的M点到S的距离为3m，N点到S的距离为8m。从波传到M点时开始计时，4s后N点开始振动，当N点开始振动时，M点恰好第五次（不算开始振动那次）回到平衡位置，则下列说法正确的是_。A. 波的波速为1.25m/sB. 波的波长为1mC. 波的周期为1.6sD. 当N点开始振动后，M点向上运动时N点一定向下运动E. 8s末N点位于波峰【答案】ACD【解析】【详解】A波在4s内传播的距离为s=8m-3m=5m，则波速选项A正确；B当N点开始振动时，M点恰好第五次（不算开始振动那次）回到平衡位置，可知MN之间有2.5个波长，则波长=2m，选项B错误；C周期选项C正确；D因为MN之间有2.5个波长，则MN两点的振动情况相反，则当N点开始振动后，M点向上运动时N点一定向下运动，选项D正确；E因为4s后N点开始振动，则8s末，即再经过了个周期N点位于平衡位置，选项E错误。故选ACD。16.如图所示，直角三棱镜斜边AC长40cm，A=60，一束细单色光从AC边上的D点平行于BC边射入三棱镜，折射后恰好射到BC边的中点，CD长10cm，求：（1）三棱镜对该光的折射率；（2）该光束从三棱镜中射出时的折射角。【答案】（1）；（2）60【解析】【详解】（1）作出光路如图所示，由几何关系可知，该光束的入射角i=60设E为BC边的中点，则CE=10cm该光在D点折射时的折射角r=30由折射定律可得折射角解得n=（2）由边角关系可知，光束在BC边上的入射角i1=60光東在三棱镜中的临界角的正弦值sinC=由于入射角i1大于临界角C，光束在BC边上发生全反射，由边角关系可知，光束在AB边上折射时入射角i2=30由折射定律可得折射角的正弦值解得r2=60