江苏省南京市盐城市2020届高三第二次模拟考试 物理

2020届高三模拟考试试卷

物　　理 2020.4

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

第Ⅰ卷(选择题　共31分)

一、 单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 在下列四幅ut图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是(　　)

2. 物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的《唐诗辞典》的最下层两个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断．然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托《唐诗辞典》让其运动并完好无损地抽出了面纸，则《唐诗辞典》可能(　　)

A. 水平向右匀速运动

B. 水平向左匀速运动

C. 向下加速运动

D. 向上加速运动

3. 如图所示，传送带以恒定速度v0向右运动，A、B间距为L，质量为m的物块无初速度放于左端A处，同时用水平恒力F向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，物块从A运动到B的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像不可能的是(　　)

4. 为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为＋q的金属球悬于O点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角θ＝60°；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，

再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为α＝30°，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E大小为(　　)

A. E＝  B. E＝

C. E＝  D. E＝

5. 如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为＋Q、＋Q、－Q的点电荷．以图中顶点为圆心、0.5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D.下列说法正确的是(　　)

A. A点场强等于C点场强

B. B点电势等于D点电势

C. 由A点静止释放一正点电荷＋q，其轨迹可能是直线也可能是曲线

D. 将正点电荷＋q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能始终不变

二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6. 据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星．如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆．探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点．已知火星的半径为R，OQ＝4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v.下列说法正确的是(　　)

A. 在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等

B. 探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于

C. 探测器在轨道Ⅰ运动时，经过O点的速度大于v

D. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3∶2

7. 如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，

假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力．下列判断正确的是(　　)

A. 两水滴落到水平地面上的速度相同

B. 两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等

C. 高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差Δt越大

D. 高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx越大

8. 如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流I0始终保持恒定．理想电压表与理想电流表的示数分别为U、I.当变阻器R0的滑动触头向下滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量分别为ΔU、ΔI，下列说法正确的是(　　)

A. U变小，I变大

B. U变大，I变小

C. ＝R1

D. ＝R0＋R3

9. 如图所示，在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定着倾角θ＝30° 的足够长绝缘斜面．一个质量为m、电荷量为＋q的带电小物块置于斜面的顶端处于静止状态，现增加一水平向左的场强E＝的匀强电场．设滑动时小物块的电荷量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是(　　)

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

三、 简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分，共42分．请将解答填写在相应的位置．

 【必做题】

10. (8分)如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验．完成下列问题：

(1) 实验时，下列操作或说法正确的是________．

A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量

B. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

C. 选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小

D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

(2) 实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示．电源的频率为50 Hz，则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为________m/s.

(3) 以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的aF图像可能正确的是________．

(4) 若作出aF图线，求出其“斜率”为k，则小车的质量为________．

11. (10分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 Ω的保护电阻，导电夹子P与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计)．

(1) 该同学连接成如图甲所示实验电路．请指出图中器材连接存在的问题：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.　　　　　　　　

(2) 实验时闭合开关，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表：

① 请你根据表中数据在图乙上描点连线作和x关系图线．

② 根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S＝1.2×10－7 m2，利用图乙图线，可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为________Ω.(保留两位有效数字)

③ 理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相同”)．

12. [选修3-5](12分)

(1) 美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖．原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要，对此下列说法正确的是________．

A. 光镊技术利用光的粒子性  　　　B. 光镊技术利用光的波动性

C. 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量  　　　D. 红色激光光子能量小于绿色激光光子能量

(2) 放射性同位素的衰变能转换为电能．将某种放射性元素制成“放射性同位素电池”(简称同位素电池)，带到火星上去工作，已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别．该放射性元素到火星上之后，半衰期________(选填“变大”“变小”或“不变”)．若该放射性元素的半衰期为T年，经过2T年，质量为m的该放射性元素还剩余的质量为________．

(3) 2019年12月27日晚，“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道，运载这一卫星的“长征五号”运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试，在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 000 m/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为多少千克？

【选做题】

13. 本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答．若多做，则按A小题评分．

A. [选修3-3](12分)

(1) 下列说法中正确的是________．

A. 随着分子间距离的增大，分子间相互作用的斥力可能先减小后增大

B. 压强是组成物质的分子平均动能的标志

C. 在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

D. 液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性

(2) 一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其pV图像如图所示．在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化．状态M、N的温度分别为TM、TN.则TM________(选填“>”“<”或“＝”)TN，在过程1、2中气体对外做功分别为W1、W2，则W1________(选填“>”“<”或“＝”)W2.

(3) 水银气压计的工作原理如图所示，若某水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空．当实际大气压相当于768 mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750 mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80 mm.

当这个气压计的读数为740 mm水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保持不变．

B. [选修3-4](12分)

(1) 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，

经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是________．

A. 该棱镜中对单色光a的折射率为

B. 在棱镜中传播，a光的传播速度较大

C. a光的频率一定大于b光的频率

D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

(2) 一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶，在列车的中点处，某乘客突然按亮电灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c；站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度________(选填“相等”或“不等”)．车上的乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的________(选填“前”或“后”)壁．

(3) 沿x轴正方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形如图所示，此时，波传播到x＝2 m处的质点B，而平衡位置为x＝0.5 m处的质点A正好位于波谷位置．再经0.2 s，质点A恰好第一次到达波峰．求：

① 该波的波速；

② 在t2＝0.9 s时，平衡位置为x＝5 m处的质点C的位移．

四、 计算题：本题共3小题，共47分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

14. (15分)如图所示，电阻不计、间距为L的平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中．质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上，以水平初速度v0向右运动，金属棒的位移为x时停下．其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.求：金属棒在运动过程中

(1) 通过金属棒ab的电流最大值和方向；

(2) 加速度的最大值am；

(3) 电阻R上产生的焦耳热QR.

15. (16分)如图所示，光滑斜面倾角θ＝60°，其底端与竖直平面内半径R的光滑圆弧轨道平滑对接，位置D为圆弧轨道的最低点．两个质量均为m的小球A和小环B(均可视为质点)用L＝1.5R的轻杆通过轻质铰链相连．B套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直．在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失(速度大小不变)．重力加速度为g.求：

(1) 刚释放时，小球A的加速度大小；

(2) 小球A运动到最低点时的速度大小；

(3) 已知小球A运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，求此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小．

16. (16分)真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向，B0＝1 T，t0＝π×10－5 s，k为正整数．某直角坐标系原点O处有一粒子源，在t＝0时刻沿x轴正方向发射速度为v0＝103 m/s的正点电荷，比荷＝1×105 C/kg，不计粒子重力．

(1) 若k＝1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次(从O点出发记为第1次)经过y轴时的时刻；

(2) 若k＝2，求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值；

(3) 若t0＝×10－5 s，则k取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值．

2020届高三模拟考试试卷(南京、盐城)

物理参考答案及评分标准

1. C　2. C　3. A　4. D　5. B　6. BC　7. ACD　8. AC　9. BD

10. (1) B　(2) 0.832　(3) A　(4) (每空2分)

11. (1) 电压表应接3 V量程，开始实验前开关应断开(2分)

(2) ① 如图所示(2分)　

② 1.2×10－6(1.1×10－6～1.3×10－6)(2分)　2.0(2分)

③ 相同(2分)

12. (1) AD(4分)

(2) 不变(2分)　0.25m(2分)

(3) 解：Ft＝mv，m＝＝1.6×103 kg(4分)

13. A. (1) CD(4分)

(2) ＞(2分)　＞(2分)

(3) 解：p1＝(768－750)mmHg＝18 mmHg，V1＝80S，V2＝90S

由p1V1＝p2V2可知p2＝16 mmHg

p0＝(740＋16)mmHg＝756 mmHg(4分)

B. (1) AC(4分)

(2) 相等(2分)　后(2分)

(3) 解：① 质点A第一次到达波峰，时间间隔Δt＝T＝0.2 s，即T＝0.4 s，

由v＝可得波速v＝5 m/s.(2分)

② 由v＝可知，波传到C点的时间Δt＝0.6 s，此时C沿y轴正方向运动，再经过0.3 s，C点到达波谷，即y＝－2 cm.(2分)

14. (15分)解：(1) 电动势的最大值为Em＝BLv0(2分)

由闭合电路欧姆定律得I＝(2分)

通过导体棒ab的电流方向为a→b(1分)

(2) 由牛顿第二定律F＋f＝mam(2分)

安培力F大小为F＝BIL，其中I＝(1分)

摩擦力f大小为f＝μmg

代入得am＝＋μg(2分)

(3) 由功能关系得mv＝μmgx＋Q(2分)

电阻R上产生的热量QR＝Q(1分)

代入得QR＝(mv－μmgx)(2分)

15. (16分)解：

(1) 由牛顿第二定律得mgsin 60°＝maA(2分)

解得aA＝g(2分)

(2) 小球A初始位置距水平面高度设为h1，由几何关系得

Rsin 60°＋(h1－R)tan 30°＝1.5Rsin 60°

解得h1＝R(1分)

小环B初始位置距水平面高度设为h2，由几何关系得

h2＝h1＋1.5Rcos 60°

解得h2＝2R(1分)

由系统机械能守恒mgΔhA＋mgΔhB＝mv＋mv(2分)

式中vB＝0(1分)

ΔhA＝R　ΔhB＝0.5R(1分)

解得vA＝(1分)

(3) 以小环B为研究对象，由牛顿第二定律得F－mg＝ma(2分)

以小球A为研究对象，由牛顿第二定律得FN－F－mg＝m(2分)

解得FN＝5.5mg＋ma(1分)

16. (16分)解：(1) 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由Bqv0＝和T＝

解得r＝＝0.01 m(1分)

T＝＝2π×10－5 s(1分)

当k＝1时，因为t0＝，粒子第3次经过y轴时恰好向上经历两个半圆(如图所示)，

则时间t＝T＝2π×10－5s(2分)

(2) 当k＝2时，2t0＝T，

粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆，

因此，由几何关系得：

与y轴交点坐标的最大值为ymax＝4r＝0.04 m(2分)

与y轴交点坐标的最小值为ymin＝－2r＝－0.02 m(3分)

(3) 因为t0＝，所以粒子先做圆弧运动，之后对k的不同值进行分类讨论：

如图可见k＝1、2、3、4时可能的分段情况．

① k＝1，粒子做圆弧交替运动，向右上45° 方向无限延伸，不会循环运动(1分)

② k＝2，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期T2＝3T(1分)

③ k＝3，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过2个周期回到出发点，循环周期T3＝2T(1分)

④ k＝4，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期T4＝5T(1分)

当k＞4时，运动过程相似，每个周期中均增加p(正整数)个圆周，能循环的运动其循环周期均延长．(1分)

综上可得：

(1) 当k取非4q＋1(q＝0，1，2，…)的正整数时，均可以回到出发点．(1分)

(2) 当k＝3时，最小循环周期为T3＝2T＝4π×10－5s≈1.256×10－4s(1分)