九师联盟2019-2020学年高三核心模拟卷 物理（PDF版有答案）

1 九师联盟 2019~2020 学年高三核心模拟卷（上） 物理（一） 注意事项: 1.本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟。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.选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应 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。 5.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只有一项符 合题目要求，第 7~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1.下列说法正确的是（ ） A.核反应前后质量并不守恒 B.爱因斯坦在研究光电效应现象时提出了能量子假说 C.用一束绿光照射某金属，能产生光电效应，现把这束绿光的强度减为原来的一半，则没有光电子飞出 D.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 2.某电梯的最大速度为 ，最大加速度为 。该电梯由一楼从静止开始，到达 24m 处的某楼层并 静止。所用的最短时间是（ ） A.12s B.16s C.18s D.24s 3.如图所示，轻绳跨过光滑定滑轮，左端与水平地面上的物块 M 相连，右端与小球 N 相连，整个装置处于 2m/s 20.5m/s2 静止状态.现对小球 N 施加一水平拉力 F，使其缓慢移动一小段距离，整个过程物块 M 保持静止，地面 对物块 M 的摩擦力为 f，则此过程中（ ） A.f 变大，F 变大 B.f 变大，F 变小 C.f 变小，F 变小 D.f 变小，F 变大 4.如图所示，A、B、C 是光滑绝缘斜面上的三个点，Q 是一带正电的固定点电荷，Q、B 连线垂直于斜面， Q、A 连线与 Q、C 连线长度相等，带正电的小物块从 A 点以初速度 v 沿斜面向下运动。下列说法正确的 是（ ） A.小物块在 B 点电势能最小 B.小物块在 C 点的速度也为υ C.小物块在 A、C 两点的机械能相等 D.小物块从 A 点运动到 C 点的过程中，一定先减速后加速 5.如图所示为一理想自耦式变压器，原线圈两端加 220V 交流电， 、 为理想电压表。下列说法正确的 是（ ） A.若 P 不动，F 向下滑动时， ， 示数都变小 B.若 P 不动，F 向上滑动时，灯泡消耗的功率变小 C.若 F 不动，P 向上滑动时， ， 示数都变小 D.若 F 不动，P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 1V 2V 1V 2V 1V 2V3 6.甲、乙两质点做直线运动的 图象如图所示，其中甲图线为曲线，乙图线为直线。 时，两图 线相切，下列说法不正确的是（ ） A. 时，甲、乙两质点速度均为 B. 时，甲、乙两质点速度相同，但二者没有相遇 C.0~2.5s，甲的平均速度为 D.在 2.5s 时刻，乙的纵坐标 7.如图所示，物块 A 套在细杆上，通过细绳跨过定滑轮连接物块 B。图示时刻，物块 B 向下的速度为 v，绳 子与杆的夹角为 ， 。则（ ） A.物块 A 的速度为 B.物块 A 的速度为 C.如果物块 B 向下匀速运动一小段距离，物块 A 做减速运动 D.如果物块 B 向下匀速运动一小段距离，物块 A 做加速运动 8.科学家用精密仪器测得地球两极处的重力加速度为 ，赤道处的重力加速度为 。地球的自转周期为 T， x t− 1.8st = 1.8st = 3m/s 1.8st = 4m/s 5.1mx = θ 2 πθ < cos v θ cosv θ 1g 2g4 引力常量为 G。若将地球看成标准球体，则（ ） A.赤道上的物体随地球一起做圆周运动的向心加速度为 B.地球的半径为 C.地球的质量为 D.地球的密度为 9.如图所示，四分之一圆内存在垂直于纸面向里的匀强磁场， ，AO 边和 BO 边的中点分别为 C 和 D，AO 边和 BO 边与水平方向的夹角均为 。在纸面内电子从 C 点以速度 v 垂直于 AO 的方向射 入磁场，从 D 点离开磁场。电子重力不计。下列说法正确的是（ ） A.电子离开磁场时，运动方向与 BO 垂直 B.如果电子以相同的速度从 A 点射入磁场，则电子从 O 点离开磁场 C.如果一个质子以与电子相同的速度从 C 点射入磁场，质子的轨道半径大小的不变 D.如果电子从 C 点竖直向上射入磁场，也可从 D 点离开磁场 10.如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为 R 的定值电阻，两导轨之间的距离为 L。导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向竖直向上。一质量为 m、电阻为 r 的导 体棒 ab 垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为 μ。导体棒 ab 在水平外力 F 作用下，由静止 开始运动了 x 后，速度达到最大，重力加速度为 g，不计导轨电阻。则（ ） A.导体棒 ab 的电流方向由 a 到 b B.导体棒 ab 运动的最大速度为 2g ( ) 2 1 2 24 g g T π − ( )2 4 1 2 1 416 g g T g Gπ − ( )1 2 1 2 3 g G g g T π − 90AOB∠ = ° 45° ( )( ) 2 2 F mg R r B L µ− +5 C.当导体棒 ab 的速度为 （ 小于最大速度）时，导体棒 ab 的加速度为 D.导体棒 ab 由静止达到最大速度的过程中，ab 棒获得的动能为 ，则电阻 R 上产生的焦耳热是 二、非选择题：共 60 分。第 11~14 题为必考题，每个试题考生都必须作答，第 15~16 题为选考题，考生根 据要求作答。 （一）必考题：共 45 分。 11.（6 分）如图所示为某课外兴趣小组想“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。气垫导轨水平放置， 滑块 A、滑块 B 置于气垫导轨上。滑块 A 连同上面的遮光片的总质量为 m，滑块 B 连同上面的遮光片的 总质量为 M，且 。给滑块 A 一个初速度，滑块 A 从图示位置开始运动，经过光电门 1 后，与滑 块 B 碰撞。由于滑块 B 上抹的橡皮泥太少，二者碰撞后分离，滑块 A 再次通过光电门 1，滑块 B 通过光 电门 2。已知滑块 A 先后两次经过光电门 1 的遮光时间为 、 ，滑块 B 通过光电门 2 的时间为 ，两 遮光片的宽度均为 d。 （1）本实验__________（填“能”或“不能”验证动量守恒定律；如果能，请写出需要验证的式子；如果 不能，请说明理由________________________________________（式子用题目给出的字母表示）。 （2）设碰前滑块 A 的动能为 ，碰后 A 的动能为 ，B 的动能为 ，则 __________ （填“大于”“等于”或“小于”）。 12.（9 分）如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源 E，开关 和 ，电阻箱 R，电流表 A，保护电阻 。该同学进行了如下实验步骤： 0v 0v ( ) 2 2 0F B L v gm R r m µ− −+ kE kFx mgx Eµ− − m M< 1t 2t 3t kAE kAE′ kBE kAE k kA BE E′ + 1S 2S xR6 （1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合 、 ，读出电流表示数为 I，电阻箱读数为 9.5Ω，断开 ， 调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为 I，此时电阻箱读数为 4.5Ω，则保护电阻的阻值 __________Ω。（结果保留两位有效数字） （2） 断开， 闭合，调节 R，得到多组 R 和 I 的数值，并画出 图象，如图所示，由图象可得，电 源电动势 __________V ，内阻 __________Ω。（结果保留两位有效数字） （ 3 ） 本 实 验 中 ， 内 阻 的 测 量 值 __________ （ 填 “ 大 于 ” 或 “ 小 于 ”） 真 实 值 ， 原 因 是 ___________________。 13.（12 分）如图所示，光滑水平面上的质量为 的长板车，其右端 B 点平滑连接一半圆形光滑 轨道 BC，左端 A 点放置一质量为 的小物块，随车一起以速度 水平向右匀速运动。 长板车正前方一定距离的竖直墙上固定一轻质弹簧，当车压缩弹簧到最短时，弹簧及长板车立即被锁定， 此时，小物块恰好在小车的右端 B 点处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点 C。已知轻质弹簧被压 缩至最短时具有的弹性势能大小为 ，半圆形轨道半径为 ，物块与小车间的动摩擦因 数为 。重力加速度 g 取 。求： （1）小物块在 B 点处的速度 ； 1S 2S 2S xR = 2S 1S 1 RI − E = r = 1.0kgM = 1.0kgm = 0 5.0m/sv = 13JPE = 0.4mR = 0.2µ = 210m/s Bv7 （2）长板东的长度 L； （3）通过计算判断小物块能否落到长板车上。 14.（18 分）如图所示，区域Ⅰ存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B；区域Ⅱ存在竖直向上的 匀强电场，电场强度为 E。两区域水平方向足够宽，竖直方向的高度均为 L。在磁场的上边界的 O 点存 在一个粒子源，该粒子源不断地向各个方向发射质量为 m、电荷量为 q 的带负电的粒子，所有粒子的发 射速率均相等。其中 M 板位于磁场上边界，N 板位于电场下边界。粒子中水平向右射入磁场的粒子垂直 击中 N 板上的 A 点（图中未画出）。不计粒子重力和粒子间相互作用，求： （1）粒子的发射速率 v； （2）打在 N 板的粒子中在磁场中运动的最短时间 t； （3）粒子打在 N 板的区域长度 x。 （二）选考题：共 15 分。请考生从 2 道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 15.[选修 3-3]（15 分） （1）（5 分）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.两块纯净的铅板压紧后能合在一起，说明此时分子间有空隙 B.布朗运动是固体悬浮颗粒的运动 C.只要知道铝的摩尔质量和一个铝分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数 D.温度相同的氢气和氮气，氮气分子和氢气分子的平均速率相等 E.用电焊把两块铁焊在一起说明分子间存在引力 （2）（10 分）如图所示，粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，其中左侧管开口，且足够长，右侧管封闭。DE 段 是 水 银 柱 ， AD 段 是 理 想 气 体 ， 其 中 ， 。 已 知 大 气 压 强75cmAB = 25cmBC CD DE= = =8 ，开始时封闭气体的温度为 600K。则： ①缓慢降低环境温度，使水银柱全部到达 BC 段，则此时环境温度为多少？ ②保持环境温度 600K 不变，向左侧管中逐渐滴入水银，水银柱充满了 BC 段，则加入水银的长度为多少？ 16.[选修 3-4]（15 分） （1）（5 分）某弹簧振子做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 。下列说法中 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.弹簧振子的振幅为 10cm B.弹簧振子的频率是 2Hz C.在 时，弹簧振子的速度最大 D.在 时，弹簧振子的回复力最大 E.在 时，弹簧振子在平衡位置 （2）（10 分）如图所示，PC 是一个竖直挡板，高度为 H，A 点是 PC 的中点。ABCD 是一个矩形玻璃棱镜， AC 边与 PC 重合，CD 面贴了一层反射膜。一单色光从 P 点沿与 PC 成 角的方向射向 AB，折射后 射到 Q 点。已知 ，光速为 c，棱镜的 AB 边足够长，求： ①玻璃棱镜的折射率大小； 0 75cmHgp = ( )10 2 cos4 cmx tπ= 0.125st = 0.25st = 0.5st = 45° ( )3 3 6CQ H + =9 ②单色光在玻璃棱镜中的传播时间。 你所选择的题号是（ ） 答案： 参考答案 一、选择题 l.A 【解析】由于存在质量亏损，所以核反应前后质量并不守恒，选项 A 正确； 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，选项 B 错误； 用一束绿光照射某金属，现把这束绿光的强度减为原来的一半， 则仍能发生光电效应有光电子飞出，选项 C 错误； 在光电效应现象中，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大， 但非成正比关系，选项 D 错误。 2.B 【解析】电梯加速运动的时间为 ，加速运动的位移 ； 根据对称性，减速运动的时间也为 4s，位移也为 4m， 匀速运动时间为 ， 电梯运动的最短时间为 ，选项 B 正确。 3.A 【解析】对小球 N 进行分析，由三力的动态平衡可知，水平拉力 F 及轻绳上的拉力 T 均变大， 由于物块 M 始终静止在地面上，由平衡条件可得 ， 则地面对物块 M 的摩擦力 f 也变大，故 A 正确。 4.C 【解析】小物块也带正电，小物块在 B 点电势能最大，选项 A 错误； 小物块在 A、C 两点的电势能相等，小物块在 A、C 两点的机械能相等，小物块在 A 点重力势能大， 所以在 C 点速度大于 v，选项 B 错误，选项 C 正确； 小物块从 A 点运动到 C 点的过程中，可能先减速后加速，也可能一直加速，选项 D 错误。 5.D 【解析】若 P 不动，F 向下滑动时， 不变，选项 A 错误； 1 2 s 4s0.5 vt a = = = 2 1 1 4m2x at= = 2 24m - 4m 4m 8s2m/st −= = 4s 4s 8s 16s+ + = cosf T θ= 1V10 若 P 不动，滑片 F 向上滑动时，副线圈电压变大，灯泡消耗的功率变大，选项 B 错误； 若 F 不动，滑片 P 向上滑动时， 不变，选项 C 错误； 若 F 不动，滑片 P 向下滑动时，副电路的电流变小，灯泡消耗的功率变小，选项 D 正确。 6.B 【解析】 时，甲、乙两质点速度均为 ，选项 A 正确； 时，甲、乙两质点速度相同，二者相遇，选项 B 错误； 0~2.5s，甲的平均速度和平均速率均为 ，选项 C 正确； 根据 可得，在 2.5s 时刻，乙的纵坐标 ，选项 D 正确。 7.AD 【解析】根据运动的合成与分解可知 ，得 ， 因为 变大， 变小，在 B 匀速时 变大，物块 A 速度增大，选项 A、D 正确。 8.BCD【解析】赤道上的物体随地球一起做圆周运动的向心加速度为 ，选项 A 错误； 在两极处 ，在赤道上 ， 联立可得地球的半径为 ，选项 B 正确； 将地球半径代入 ，可求得地球的质量为 ，选项 C 正确； 地球的密度为 ，选项 D 正确。 9.AB 【解析】根据几何关系，画出粒子的运动轨迹，电子垂直于 AO 进入磁场， 也垂直于 BO 离开磁场，选项 A 正确； 如果电子以相同的速度从 A 点射入磁场，电子的轨道半径仍为 ， 电子从 O 点离开磁场，选项 B 正确； 1V 1.8st = 3 m/s 3m/s1.8 0.8v = =− 1.8st = 10 m/s 4m/s2.5 xv t = = = 3 m/s 3m/s2.5 0.8 =− 5.1mx = cosAv vθ = cosA vv θ= θ cosθ cos v θ 1 2g g− 12 GMm mgR = 2 22 2 4GMm mg m RR T π= + ( ) 2 1 2 24 g g TR π −= 12 GMm mgR = ( )2 4 1 2 1 216 g g T gM Gπ −= ( )1 23 1 2 3 4 3 M g G g g TR πρ π = = − 2 R11 如果一个质子以与电子相同的速度从 C 点射入磁场，根据半径公式 ， 因为电子和质子比荷不同，所以轨道半径不同，选项 C 错误； 如果电子竖直向上从 C 点射入磁场，由于半径不变， 则由几何关系可知不能从 D 点离开磁场，选项 D 错误。 10.BC【解析】根据楞次定律，导体棒 ab 的电流方向由 b 到 a，选项 A 错误； 导体棒 ab 垂直切割磁感线，产生的电动势大小 ， 由闭合电路的欧姆定律得 ，导体棒受到的安培力 ， 当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得 ， 解得最大速度 ，选项 B 正确； 当速度为 由牛顿第二定律得 ， 解得 ，选项 C 正确； 在整个过程中，由能量守恒定律可得 ， 解得整个电路产生的焦耳热为 ，选项 D 错误。 二、非选择题 11.（1）能 mvr qB = E BLv= EI R r = + AF BIL= 2 2 mB L v mg FR r µ+ =+ ( )( ) 2 2m F mg R rv B L µ− += 0v 2 2 0B L vF mg maR r µ− − =+ ( ) 2 2 0F B L va gm R r m µ= − −+ kE mgx Q Fxµ+ + = kQ Fx mgx Eµ= − − 1 2 3 m m M t t t + =12 （2）大于（每空 2 分） 【解析】 （1）本实验能验证动量守恒定律，根据动量守恒 ，整理可得 。 （2）因为实验中有橡皮泥，所以碰撞过程中有机械能损失，即 大于 。 12.（1）5.0（1 分） （2）3.0（2 分） 2.2（2 分） （3）大于（2 分） 电流表也有内阻（2 分） 【解析】 （1）根据实验原理，保护电阻的阻值 。 （2）根据闭合电路的欧姆定律可得， ， 整理可得 ， 可见图线的斜率 ，图线的纵截距 ， 结合图象中的数据可得 ， 。 （3）本实验中，内阻的测量值大于真实值，原因是电流表也有内阻，测量值等于电源内阻和电流表内 阻之和。 13.解：（1）物块恰能运动到最高点 C，有 （1 分） 又 （2 分） 解得 （1 分） （2）由功能关系，有 （2 分） 解得 （2 分） 1 2 3 md md Md t t t = − + 1 2 3 m m M t t t + = kAE k kA BE E′ + 9.5 4.5 5.0xR = Ω − Ω = Ω ( )xE I R R r= + + ( )1 1 xR rRI E E += + 1k E = xR rb E += 3.0VE = 2.2r = Ω 2vcmg m R = 2 21 12 2 2B Cmg R mv mv= − 2 5m/sBv = ( ) 2 2 0 1 1 2 2p BE m M v mv mgLµ= + − − 1mL =13 （3）由平抛运动知识，有 （1 分）， （1 分） 解得 ，故小物块落在长板车上。（2 分） 14.解：（1）垂直击中 N 板的粒子在磁场中轨道半径 （2 分） 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 （2 分） 解得粒子速度 （2 分） （2）打在 N 板的粒子在磁场中运动的最短时间 t， 如下图所示，由几何关系得 粒子在磁场中运动的周期 （1 分）， （1 分） 运动时间 （1 分）， （2 分） （3）粒子沿水平向右射入磁场亮点出现在最右侧；粒子沿竖直向下射入磁场亮点出现在最左端。 如下图所示竖直向下粒子在电场中做类平抛运动， 竖直方向： （1 分），水平方向： （1 分） N 板上出现亮点区域长度 （1 分） 解得 （2 分） 212 2R gt= 1 Cx v t= 1 0.8m 1mx = < r L= 2vqvB m r = qBLv m = 60θ = ° 2 rT v π= 2 mT qB π= 360t T θ= 3 mt qB π= 21 2 qEL tm = 1x vt= 12x L x= + 22 Lqx L BL mE = +14 15.（1）BCE 【解析】分子间的引力和斥力同时存在，两块纯净的铅板压紧后能合在一起只是引力表现的更明显， 选项 A 错误； 布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映，选项 B 正确； 用铝的摩尔质量除以一个铝分子的质量，等于阿伏伽德罗常数，选项 C 正确； 温度相同的氢气和氮气，氮气分子和氢气分子的平均动能相等， 但平均速率不相等，选项 D 错误； 电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用， 说明分子间存在引力，选项 E 正确。 （2）解：①初状态气体压强 ，末状态 ， （2 分）， （2 分） ②初状态气体压强 ，末状态 （2 分），可知 （2 分） 添加水银的长度为 （2 分） 16.（1）BCD 【解析】据题质点简谐运动的位移表达式为： ， 则知振幅为 ，选项 A 错误； 1 100cmHgp = 2 75cmHgp = 1 2 1 2 AD ABp L S p L S T T = 2 270KT = 1 100cmHgp = 3p 1 3AD ABp L S p L S= 3 2166 cmHg3p = 2 2166 cm 75cm 91 cm3 3L = − = ( )10 2 cos4 cmx tπ= 10 2cmA =15 根据 ，可得频率为 ，选项 B 正确； 在 时， ，可知该时刻质点的位移为零， 则速度最大，选项 C 正确； 在 时， ，位移最大，回复力最大，选项 D 正确； 在 时， ，位移最大，弹簧振子在最大位移处，选项 E 错误。 （2）解：①画出单色光的光路，如下图所示。 根据几何关系， （1 分） 所以 （1 分） 则有 ，则 （1 分） 棱镜的折射率 （1 分）， （1 分） ②根据几何关系 （1 分） 单色光在玻璃棱镜中的传播时间 （1 分） 其中 （1 分） 解得 （2 分） 4 2 fπ π= 2Hzf = 0.125st = 10 2 cos4 0x tπ= = 0.25st = 10 2 cos4 10 2cmx tπ= = 0.5st = 10 2 cos4 10 2cmx tπ= = 2 HCE = 3 6EQ H= 3tan 3 EQr OE = = 30r = ° sin sin in r = 2n = 32 cos 3 H OQ Hr = = 2OQt v = cv n = 2 6 3 Ht c =