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吉林省白山市2020届高三物理下学期二模考试试题

吉林省白山市2020届高三物理下学期二模考试试题

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吉林省白山市2020届高三物理下学期二模考试试题（含解析）
第Ⅰ卷（选择题共126分）
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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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.英国物理学家卢瑟福在1890年发现，放射性物质放出的射线不是单一的，而是可以分出带正电荷的射线和带负电荷的射线，后来又分出射线。对于这三种射线，下列说法正确的是（　　）
A. 射线来源于核外电子 B. 射线的电离能力最强
C. 射线的穿透能力最强 D. 射线是波长很短、能量很高的电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A．β射线来源于原子核内部的反应，是中子转化为质子和电子时产生的，故A错误；
BD．γ射线是波长很短、能量很高的电磁波，电离能力最弱，穿透能力最强，故B错误，D正确；
C．α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，故C错误。
故选D。
2.金星被誉为地球的姐妹星，直径是地球的95%，质量是地球的82%。金星与地球的第一宇宙速度大小之比为（　　）
A. : B. : C. 95:82 D. 8295
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力有

得第一宇宙速度为

金星的直径是地球的95%，则半径也是地球的95%，质量是地球的82%，代入解得

故ACD错误，B正确。
故选B。
3.如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地。假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是（　　）

A. 若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角θ变小 B. 若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角θ变大
C. 若仅将左板上移少许，则P点电势升高 D. 若仅将左板右移少许，则P点处的点电荷电势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．两极板所带的电荷量不变，若仅将左板上移少许，根据

可知，电容C减小，由

可知U增大，所以静电计指针偏角θ变大，故A错误；
B．若仅将左板右移少许，d减小，由

可知，电容C增大，由

U减小，所以静电计指针偏角θ变小，故B错误；
C．若仅将左板上移少许，根据

可知电容C减小，由

可知U增大，由

可知E增大，左极板接地，由沿电场线方向电势降低可知P点的电势为正，根据

可知P点的电势升高，故C正确；
D．若仅将左板右移少许，两极板所带的电荷量不变，则E不变，根据

可得P点电势减小，则由

可得P点的点电荷的电势能减小，故D错误。
故选C。
4.如图所示，倾斜的滑杆上套有一个圆环（所受重力不可忽略），圆环通过轻绳拉着一个物体，在圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直．下列说法正确的是

A. 物体做匀速直线运动 B. 轻绳对物体的拉力大于物体受到的重力
C. 圆环可能不受摩擦力的作用 D. 圆环受三个力作用
【答案】A
【解析】
【详解】AB．圆环沿滑杆下滑的过程中，轻绳始终竖直，物体只受竖直方向的重力和轻绳的拉力作用，这两个力的合力不可能沿滑扞方向，故这两个力为一对平衡力，物体做匀速直线运动．故A正确，B错误．
C．若圆环不受沿滑杆向上的摩擦力作用，则圆环不可能与物体的运动情况相同（即做匀速直线运动）．故C错误．
D．圆环受到重力、滑杆的支持力、摩擦力和轻绳的拉力．故D错误．
5.在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）

A. 变压器副线圈的匝数为440
B. 灯泡的额定电压为55V
C. 变压器原线圈两端电压为220V
D. 穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V
【答案】B
【解析】
【详解】A．四个灯泡均正常发光，说明变压器原、副线圈中的电流相同，根据

可得变压器副线圈的匝数

故A错误；
BC．a、b两端电压的有效值
V=220V
设每个灯泡的额定电压为U0，原线圈两端电压为U1，则有
U=2U0+U1
结合

可得
U0=55V，U1=110V
故B正确，C错误；
D．原线圈两端电压的最大值
V
根据法拉第电磁感应定律有，解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为
V
故D错误。
故选B。
6.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场。一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场射出。这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短。带电粒子在磁场中只受洛伦兹力的作用。下列说法正确的是（　　）

A. 运动时间较长的粒子，在磁场中偏转的角度一定较大
B. 速度较大的粒子，在磁场中偏转的角度一定较大
C. 不管射入的速度多大，粒子在磁场中运动轨迹的长度都相同
D. 无论射入的速度多大，粒子射出的速度大小都和射入的速度大小相同
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．因为粒子做圆周运动的周期公式为

由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以周期T相同，根据

可知在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由

知速率一定越小，故B错误，A正确；
C．由

可知半径与速度有关，通过的路程即圆弧的长度，由

可知粒子在磁场中运动轨迹的长度与半径和圆心角有关，故射入的速度不同，粒子在磁场中运动轨迹的长度可能不同，故C错误；
D．洛伦兹力对运动带电粒子不做功，故粒子穿过磁场前后速度大小不变，故D正确。
故选AD。
7.一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t质点的位移为x，其—t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 质点做匀减速直线运动
B. 任意相邻的0.2s内，质点位移差的大小均为0.04m
C. 任意1s内，质点速度增量的大小均为0.5m/s
D. 质点在1s末与3s末的速度方向相同
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据匀变速直线运动的位移-时间公式

得

由图可知质点的初速度

图像的斜率

则加速度

则质点做匀减速直线运动，故A正确；
B．由

知，任意相邻的0.2s内，质点的位移差为

大小为，故B正确；
C．由

可得任意1s内，质点速度增量为

大小为，故C错误；
D．质点在1s末的速度为

在3s末的速度为

二者方向相反，故D错误。
故选AB。
8.如图甲所示，固定粗糙斜面的倾角为37°，与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处，上端连接质量为1Kg的小滑块（视为质点），BC为弹簧的原长。现将滑块从A处由静止释放，在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中，其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示（取沿斜面向下为加速度的正方向）。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2.下列说法正确的是（　　）

A. 滑块到达B处时的速度最大
B. 弹簧的劲度系数为10N/m
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D. 滑块第一次运动到最低点时，弹簧的弹性势能为1.6J
【答案】BC
【解析】
【详解】A．滑块从A到B的过程，由牛顿第二定律有
mgsinθ+kx-μmgcosθ=ma
x减小，则a减小，滑块做加速度减小的加速运动。
设A′是斜面上A点关于B点对称的点，从B到A′，由牛顿第二定律有
mgsinθ-kx-μmgcosθ=ma
x增大，则a减小，即从B到A′滑块做加速度减小的加速运动，根据乙图知到达A′时，a恰好为0，此后滑块合力沿斜面向上，做减速运动，则滑块到达A′处时的速度最大，故A错误。
B．滑块从A到B，由牛顿第二定律有
mgsinθ+kx-μmgcosθ=ma
解得

即乙图图象斜率大小等于，由图得

解得
k=10N/m
故B正确。
C．在B点，由牛顿第二定律有
mgsinθ-μmgcosθ=ma
由图知
a=2m/s2
代入数据算得
μ=0.5
故C正确。
D．滑块从释放到第一次运动到最低点的过程，滑块沿斜面的位移为

x=（0.2+0.6）m=0.8m
则系统产热为
Q=μmgcosθ•x=3.2J
滑块第一次到最低点过程，根据能量守恒，知弹簧的弹性势能的增加量为
△Ep=mgxsinθ-Q=1.6J
由于初始时弹簧有弹性势能，所以滑块第一次运动到最低点时，弹簧弹性势能大于1.6J，故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题　共62分）
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第9～12题为必考题每道试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
9.某同学利用图甲所示电路测量一电源的电动势和内阻。实验室提供的器材有：
a．电流表A（量程为100mA，内阻为30Ω）
b．定值电阻R0（阻值为6Ω）
c．电阻箱R（最大阻值为99.9Ω）
d．开关和若干导线

该同学正确操作后，记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，根据这些数据画出R—图象如图乙所示。该电源的电动势E=__________V、内阻r=__________Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 (1). 12 (2). 1.0
【解析】
【详解】[1][2]由闭合电路的欧姆定律可得

即

代入数据解得

即

由图可知斜率

解得

由图像得

解得

10.某同学欲测量小木块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图甲所示，光电门的位置B、C可沿斜面移动，木块上固定有宽度为d的挡光窄片．物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间．

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图乙所示，则挡光片的宽度为_______mm．
（2）在A处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过B、C，光电门1、2显示的时间分别为30 ms、40 ms，则物块经过B处时的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字），经过C处时的速度大小为
______m/s（结果保留两位有效数字），比较物块经过B、C处的速度大小可知，应________（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等．
3）正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面的长度L和斜面顶端与底端的高度差h，则物块与斜面间的动摩擦因数可表示为μ=_______（用L、h表示）．
【答案】 (1). 2.6 (2). 0.087 (3). 0.065 (4). 增大 (5).
【解析】
【详解】(1)[1]挡光片的宽度为: 2mm+6×0.1 mm=2.6 mm．
(2)[2][3][4]在极短时间内，可将物块经过光电门的平均速度视为瞬时速度，故物块经过B、C时的速度大小分别为:
vB=m/s=0.087m/s
vC=m/s=0.065 m/s
由于vC动，物块所受重力沿斜面向下的分力小于其所受的滑动摩擦力，故应增大斜面的倾角，直至两光电门的示数相等，说明物块做匀速直线运动．
(3)[5]设物块的质量为m、斜面的倾角为，物块受力平衡，有
结合几何关系解得:

11.如图所示，倾角为θ、宽度为L的足够长的光滑导轨的下端连接一个定值电阻R，导轨范围内存在方向垂直于导轨平面磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m的导体棒ab在导轨上端由静止释放，在导体棒ab从释放到刚开始匀速下滑的过程中，流过电阻R的电荷量为q。导轨和导体棒的电阻不计，重力加速度为g。求：
(1)导体棒ab从释放到开始匀速运动，下滑的距离s；
(2)导体棒ab匀速运动时，速度大小v。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)设导体棒由释放到刚开始匀速下滑所用的时间为t，该过程中导体棒上产生的平均感应电动势为

回路中的平均电流为

又

解得

(2)设导体棒匀速下滑时的速度大小为v，则此时导体棒上产生的感应电动势为

回路中的电流为

由共点力平衡条件有

解得

12.如图所示，小物块甲紧靠轨道BCD静置于光滑水平面上，轨道BCD由水平轨道CD及与CD相切于C的光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道的半径为R。现将小物块乙（视为质点）从B点正上方到B点高度为R的P点由静止释放，乙从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好不会从水平轨道CD的左端D点掉落。已知甲、乙以及轨道BCD的质量相同，乙与CD间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小为g。求：
(1)乙通过C点时的速度大小v1；
(2)CD的长度L以及乙在CD上滑行的时间t；
(3)在乙从B点开始滑到D点时间内，轨道BCD的位移大小x。

【答案】(1)；(2)，；(3)
【解析】
【详解】(1)设乙的质量为m，当乙滑到C点时，轨道与甲的共同速度大小为，系统水平方向动量守恒，有

由系统机械能守恒有

解得

(2)乙滑到C点后，轨道与甲分离，设轨道与乙速度相同时的速度大小为v，乙从C点滑到D点的过程中，对乙和轨道，由动量守恒定律和能量守恒定律分别有

解得

设乙从C点滑到D点的过程中的加速度大小为a，由牛顿第二定律有

乙从C点滑到D点的过程做匀减速直线运动，有

解得

(3)设乙从B点滑到C点的时间为，该过程轨道通过的距离为，系统水平方向动量守恒，有

设乙沿轨道从C点运动到D点的过程中轨道通过的距离为，由动能定理有

经分析可知

解得

（二）选考题:共15分。请考生从给出的2道物理题选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。
【物理—选修3-3】
13.人类对自然的认识是从宏现到微现不断深入的过程，下列说法正确的是 .
A. 分子间的引力和分子间的作用力均随分子间距离的增大而减小
B. 单晶体的物理性质具有各向异性
C. 0℃时水的分子平均动能大于-2℃时汽油的分子平均动能
D. 荷叶上的大露珠呈椭球状是由于液体表面张力和重力的作用
E. 多晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是不相等的
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．分子间的引力随分子间距离的增大而减小，但分子间的作用力随分子距离的增大，可能减小，也可能先增大后减小．故A错误．
B．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体和非晶体的物理性质均具有各向同性．故B正确．
C．温度高的物体，其分子平均动能大．故C正确．
D．荷叶上的小露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，荷叶上的大露珠呈椭圆状是由于液体表面张力和重力的作用．故D正确．
E．多晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是相等的．故E错误．
14.如图所示，左边圆柱形容器的横截面积为S，上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞；右边圆柱形容器上端封闭高为H，横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门打开，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p，求：
(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r；
(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。

【答案】(i)(ii)
【解析】
【详解】(i)设阀门打开前气体的热力学温度为T，由盖－吕萨克定律有：

解得：

(ii)设容器内的气体压强为p，取活塞为研究对象，有：

外界对气体所做的功为：

由系统绝热有：
Q=0
由热力学第一定律有：ΔU=W，解得：

【物理—选修3-4】
15.下列说法正确的是 .
A. 无线网络信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理
B. 机械波在某种介质中传播，当波源的频率增大时，其传播速度不变
C. 当观察者和波源间存相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D. 在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
E. 若把地球表面某单摆移到月球表面，共振曲线（振幅A随频率变化的图象）振幅最大值的横坐标将减小
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．无线网络信号能绕过障碍物传播到接收终端，是利用了波的衍射原理．故A不符合题意．
B．机械波在介质中传播时，其传播速度只与介质有关．故B符合题意．
C．当观察者和波源间存在相对运动时，不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源做匀速圆周运动．故C不符合题意．
D．在双缝干涉实验中，因紫光的波长小于红光，根据△x=可知，在同等条件下，用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄．故D符合题意．
E．若把地球表面某单摆移到月球表面，重力加速度减小，单摆周期增大，固有频率减小，共振曲线，振幅最大值的横坐标将减小．故E符合题意．
16.由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：
(i)透明物体对该光的折射率；
(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。

【答案】(i)(2)
【解析】
【详解】(i)光在透明物体中的光路如图所示，有：

该光在AD面发生全反射的临界角为：，又：，解得：
=，
(ii)光从P点射入至传播到E点的时间为：

又：，解得：