【2020高考物理模拟】江西师大附中2020届高三四月阶段调考物理仿真考试试卷 含答案

2020届高三四月阶段调考物理仿真考试

注意事项：

1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

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只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是

A．a＝211，b＝82

B．①是β衰变，②是α衰变

C．①②均是α衰变

D．经过7次α衰变5次β衰变后变成

15．如图所示，竖直放置的轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端拴接着质量为M的木块A，开始时木块A静止。现让一质量为m的木块B从木块A正上方高为h处自由下落，与木块A碰撞后一起向下压缩弹簧，经过时间t木块A下降到最低点。已知弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，木块A与木块B碰撞时间极短，重力加速度为g，下列关于从两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量I的大小正确的是

A．I＝2(M＋m)             B．I＝2(M＋m)gt

C．I＝2(M－m)            D．I＝2m＋2(M＋m)gt

16．如图所示，A、B、C、D为圆上的四个点，其中AB与CD交于圆心O且相互垂直，E、F是关于O点对称的两点但与O点的距离大于圆的半径，E、F两点的连线与AB、CD都垂直。在A点放置一个电荷量为＋Q的点电荷，在B点放置一个电荷量为－Q的点电荷。则下列说法正确的是

A．OE两点间电势差大于OC两点间的电势差

B．D点和E点电势相同

C．沿C、D连线由C到D移动一正点电荷，该电荷受到的电场力先减小后增大

D．将一负点电荷从C点沿半径移动到O点后再沿直线移动到F点，该电荷的电势能先增大后减小

17．如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角θ＝30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是

A．地面对B的支持力随着力F的变化而变化

B．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上

C．A所受摩擦力的最小值为mg，最大值为mg

D．A对B的压力的最小值为mg，最大值为

18．建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住。 在一次抛砖的过程中，砖块运动3 s到达最高点，将砖块的运动视为匀变速直线运动，砖块通过第2 s内位移的后用时为t1，通过第1 s内位移的前用时为t2，则满足(　　)

A．    B．    C．    D．

19．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计。从某时刻开始在c、d两端加上如图乙所示的交变电压。则下列说法中正确的有

A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V

B．当单刀双掷开关与b连接时，在t＝0.01 s时刻，电流表示数为4.4 A

C．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz

D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变小

20．如图甲所示，竖直放置的U形导轨上端接一定值电阻R，U形导轨之间的距离为2L，导轨内部存在边长均为L的正方形磁场区域P、Q，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。已知区域P中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q的磁感应强度大小为B0。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置，金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为m、电阻为r，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g。则下列说法正确的是

A．通过定值电阻的电流大小为

B．0～t1时间内通过定值电阻的电荷量为

C．定值电阻的阻值为

D．整个电路的电功率为

21．在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，不计空气阻力。从抛出开始计时，物体运动的位移随时间关系如图（可能用到的数据：地球的半径为6400 km，地球的第一宇宙速度取8 km/s，地球表面的重力加速度10 m/s2），则

A．该行星表面的重力加速度为8 m/s2

B．该行星的质量比地球的质量大

C．该行星的第一宇宙速度为6.4 km/s

D．该物体落到行星表面时的速率为30 m/s

第Ⅱ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25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)

(一)必考题(共129分)

22．(5分)如图所示的实验装置，桌面水平且粗糙，在牵引重物作用下，木块能够从静止开始做匀加速直线运动。在木块运动一段距离后牵引重物触地且不反弹，木块继续运动一段距离停在桌面上（未碰到滑轮）。已知牵引重物质量为m，重力加速度为g。

某同学通过分析纸带数据，计算得到牵引重物触地前后木块的平均加速度大小分别为a1和a2，由此可求出木块与桌面之间的动摩擦因数为μ＝_______（结果用题中字母表示）；在正确操作、测量及计算的前提下，从系统误差的角度，你认为该实验测量的木块与桌面之间的动摩擦因数的结果与真实值比较会_____（选填“偏大”“偏小”“不变”）；木块的质量为M＝_____（结果用题中字母表示）。

23．(10分)在“测定金属的电阻率”实验中：

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图甲所示，其示数为____cm；用刻度尺测得金属丝的长度如图乙所示，其示数为_____cm；用欧姆表粗略测量该金属丝的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图丙所示，其示数为_____Ω。

(2)用伏安法进一步精确测金属丝的电阻R，实验所用器材如下：

a．电流表A (量程为0.2 A，内阻为1 Ω)

b．电压表V (量程为9 V，内阻约3 kΩ)

c．定值电阻R0(阻值为2 Ω)

d．滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω，额定电流为2 A)

e．电池组(电动势为9 V，内阻不计)

f．开关、导线若干

①某小组同学利用以上器材设计电路，部分电路图如图丁所示，请把电路图补充完整。(要保证滑动变阻器的滑片任意移动时，电表均不被烧坏)

②某次实验中，电压表的示数为4.5 V，电流表的示数为0.1 A，则金属丝电阻的值为________Ω；根据该测量值求得金属丝的电阻率为________Ω·m。(计算结果均保留三位有效数字)

24．(13分)如图所示，水平传送带右端与半径R＝0.5 m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量m＝0.2 kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，取g＝10 m/s2。

(1)求传送带的最小转动速率v0；

(2)求传送带PQ之间的最小长度L；

(3)若传送带PQ之间的长度为4 m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W。

25．(19分)如图所示，在第一象限内，存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场Ⅰ，第二象限内存在水平向右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场Ⅱ。一质量为m，电荷量为＋q的粒子，从x轴上M点以某一初速度垂直于x轴进入第四象限，在xOy平面内，以原点O为圆心做半径为R0的圆周运动；随后进入电场运动至y轴上的N点，沿与y轴正方向成45°角离开电场；在磁场Ⅰ中运动一段时间后，再次垂直于x轴进入第四象限。不计粒子重力。求：

(1)带电粒子从M点进入第四象限时初速度的大小v0；

(2)电场强度的大小E；

(3)磁场Ⅰ的磁感应强度的大小B1。

(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)

33．【物理——选修3－3】(15分)

(1)(5分)关于对液体的理解，下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力

B．水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的

C．密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的

D．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比

E．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面

(2)(10分)如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为m＝5 kg、横截面面积为S＝50 cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为t1＝27 ℃、压强为p1＝1.0×105 Pa。已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2。

(i)现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？

(ii)继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升H＝10 cm，在这上过程中理想气体的内能增加了18 J，则气体与外界交换的热量为多少？

34．【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)如图，a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为4 m、6 m和8 m。一列简谐横波沿x轴正向传播，在t＝0时刻传到质点a处，使质点a由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播，t＝5 s时质点b已经通过了8 cm路程并第一次回到了平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．该波的波速为1.6 cm/s

B．质点c开始振动后，其振动周期为6 s

C．当t＞5 s后，质点b向下运动时，质点c一定向上运动

D．在7 s＜t＜9 s的时间间隔内质点c向上加速运动

E．在t＝10 s时刻质点d的加速度方向向上

(2)(10分)如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n＝，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°。

(i)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向；

(ii)第一次的出射点距C多远？

物理答案与部分解析

14．【答案】D

【解析】由题意可知经过①变化为，核电荷数少2，为α衰变，即，故a＝210－4＝206，经过②变化为，质量数没有发生变化，为β衰变，即，故b＝83＋1＝84，故ABC错误；经过7次α衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次β衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为238－28＝210，电荷数为92－14＋5＝83，变成了，故D正确。

15．【答案】D

【解析】B下落h时的速度为vB＝，块B与A碰撞过程动量守恒，则mvB＝(M＋m)v，向下为正方向，则两物块从开始运动到到达最低点过程中由动量定理：(M＋m)gt－I1＝0－(M＋m)v，两木块发生碰撞到木块A第一次回到初始位置时的过程中弹簧对木块A的冲量I的大小为I＝2I1，解得I＝2m＋2(M＋m)gt，故选项D正确。

16．【答案】B

【解析】CD与EF所在的平面是一个等势面，则OE两点间电势差等于OC两点间的电势差，D点和E点电势相同，在等势面上移动电荷，电场力不做功，负点电荷电势能不变，故A、D错误，B正确；C、D连线上电场强度先增大后减小，点电荷受到的电场力先增大后减小，故C错误。

17．【答案】D

【解析】对A、B组成的整体受力分析，整体受力平衡，所以地面对B的支持力等于(M＋m)g，保持不变，A错误；拉力F最大时沿斜面向上的分力为Fcos 30°＝0.75mg，重力沿斜面向下的分力为mgsin 30°＝0.5mg，故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当F＝0时，f最大，fmax＝mgsin 30°＝0.5mg，C错误；垂直于斜面方向有FN＝mgcos 30°＋Fsin 30°，当F＝0时，FN最小，FNmin＝mg，当F＝mg时，FN最大，FNmax＝，D正确。

18．【答案】C

【解析】竖直向上抛砖是匀变速直线运动，经过3 s减为0 ，可以从最高点开始逆向思维，把上升过程反过来看作自由落体运动。根据自由落体运动的公式h＝gt2，得第1 s内，第2 s内，第3 s内的位移之比为s1∶s2∶s3＝1∶3∶5，从最高点开始，设第1 s内位移为x ，则第2 s内为3x，第3 s内为5x。所以从最高点开始，砖块通过上抛第2 s位移的后的位移为第2个x，通过第1 s内位移的前的位移即为第9个x，按照自由落体公式可得，，所，C正确。

19．【答案】AB

【解析】当单刀双掷开关与a连接时，变压器原副线圈的匝数比为10∶1，输入电压U1＝＝220 V，故根据变压比公式＝，可得输出电压为22 V，故A正确；当单刀双掷开关与b连接时，变压器原副线圈的匝数比为5∶1，输入电压U1＝220 V，故根据变压比公式＝，输出电压为44 V，根据欧姆定律，电流表的示数即为输出电流的有效值I2＝4.4 A，故B正确；由图象可知，电压的最大值为311 V，交流电的周期为2×10－2s，所以交流电的频率为f＝50 Hz；当单刀双掷开关由a拨向b时，变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50 Hz；故C错误；当单刀双掷开关由a拨向b时，根据变压比公式，输出电压增加，故输出电流增加，故输入电流也增加，则原线圈的输入功率变大，故D错误。

20．【答案】BD

21．【答案】AC

(一)必考题(共129分)

22．(5分)

    偏大   

23．(10分)

 (1)0. 2210    30. 50    30. 0   (2)①如图   29. 3   3.68×10－4

24．(13分)

 (1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达Q点已与传送带同速且小物块刚好能到达N点，在N点有：

小物块从Q点到N点，由动能定理得：－mg‧2R＝mvN2－mv02

联立解得：v0＝5 m/s。

(2)传送带长度最短时，小物块从P点到Q点一直做匀加速运动，到Q点时刚好与传送带同速，则有：

v02＝2aL，μmg＝ma

联立解得：L＝2.5 m。

(3)设小物块经过时间t加速到与传送带同速，则：v0＝at

小物块的位移x＝at2

传送带的位移x＝v0t

根据题意则有：Δx＝x2－x1

Q＝μmg‧Δx

由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功W＝Q＋mv02

联立解得：W＝5 J。

25．(19分)

 (1)粒子从x轴上M点进入第四象限，在xOy平面内，以原点O为圆心做半径为R0的圆周运动，由洛伦兹力提供向心力：

解得：。

(2)粒子在第二象限内做类平抛运动，沿着x轴方向：

qE＝ma，vy2－0＝2aR0

沿与y轴正方向成45°角离开电场，所以：vy＝v0

解得电场强度：。

(3)粒子的轨迹如图所示，第二象限，沿着x轴方向：

沿着y轴方向：ON＝v0t

所以ON＝2R0

由几何关系知，三角形OO′N为底角45°的等腰直角三角形。在磁场Ⅰ中运动的半径：R＝ON＝2R0

由洛伦兹力提供向心力：

粒子在N点速度沿与y轴正方向成45°角离开电场，所以离开的速度：v＝v0

解得：B1＝B0。

(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)

33．【物理——选修3－3】(15分)

(1)(5分)

【答案】BDE

(2)(10分)

 (1)气体的状态参量T1＝(27＋273)K＝300 K，p0＝1.0×105 Pa

对活塞由平衡条件得p2S＝p0S＋mg

解得p2＝1.1×105 Pa

由查理定律得

解得T2＝330 K

则t2＝57 ℃。

(2)继续加热时，理想气体等压变化，则温度升高，体积增大，气体膨胀对外界做功，外界对气体做功

W＝－p2SH＝－55 J

根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可得理想气体从外界吸收的热量Q＝ΔU－W＝73 J。

35．【物理——选修3－4】(15分)

(1)(5分)

BCE

(2)(10分)

 (i)因为，所以得临界角C＝45°

第一次射到AB面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全反射，反射到BC面上，入射角为60°，又发生全反射，射到CD面上的入射角为i＝30°

根据折射定律得

解得r＝45°

即光从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方。

(ii)根据几何关系得，AF＝4 cm

则BF＝4 cm，∠BFG＝∠BGF，则BG＝4 cm

所以GC＝4 cm

所以cm。