山西省运城市2020届高三物理第一次模拟试卷（附答案Word版）

运城市 2020 年高三调研测试 理科综合试题 物理部分 2020.4 本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分，共 300 分，考试时间 150 分钟。考 生作答时，将答案写在答题卡上，在本试卷上答题无效，考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、 准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。 2.答题时使用 0.5 毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答，超出答题区域书写的答案无效。 4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5.做选考题时，考生按照题目要求作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应的题目涂黑。 第 I 卷(选择题) 二、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 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) 14.与下列图片相关的物理知识说法正确的是 A.甲图，汤姆生通过 α 粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型 B.乙图，氢原子的能级结构图，大量处于 n＝4 能级的原子向低能级跃迁时，能辐射 6 种不同 频率的光子 C.丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电 效应方程 D.丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反 应方程为 235 141 92 1 92 56 36 02U Ba Kr n→ + + 15.如图，通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面，位置靠近 ab 且相互绝缘。当 MN 中的电 流突然减小时，线圈产生的感应电流为 I，线圈所受安培力的合力为 F，则 I 和 F 的方向为 A.I 顺时针，F 向右 B.I 顺时针，F 向左 C.I 逆时针，F 向右 D.I 逆时针，F 向左 16.如图所示，小球甲从 A 点水平抛出，同时将小球乙从 B 点由静止释放，两小球先后经过 C 点时的速度大小相等，速度方向夹角为 30°，已知 B、C 两点的高度差为 h，两小球质量相等， 不计空气阻力，重力加速度为 g。由以上条件可知 A.小球甲做平抛运动的初速度大小为 B.甲、乙两小球到达 C 点所用时间之比为 1： C.A、B 两点的高度差为 D.两小球在 C 点时重力的瞬时功率大小相等 17.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡 原理与下述过程类似：已知静电场的方向平行于 x 轴，其电势 φ 随 x 的分布如图所示，一质 量 m＝1.0×10－20kg，带电荷量大小为 q＝1.0×10－9C 的带负电的粒子从(－1，0)点由静止开 始，仅在电场力作用下在 x 轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则 A.x 轴上 O 点左侧的电场强度方向与 x 轴正方向同向 B.x 轴上 O 点左侧电场强度 E 和右侧电场强度 E2 的大小之比 E1：E2＝2：1 C.该粒子运动的周期 T＝1.5×10－8s 2 3 gh 3 4 h D.该粒子运动的最大动能 Ekm＝2×10－8J 18.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度 v0＝30m/s 一前一后同向匀速行驶。甲 车在前且安装有 ABS 制动系统，乙车在后且没有安装 ABS 制动系统。正常行驶时，两车间距 为 100m。某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，其 v－t 图象如图所示， 则 A.甲、乙两车会发生追尾 B.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离 C.t＝2s 时，两车相距最远，最远距离为 105m D.两车刹车过程中的平均速度均为 15m/s 19.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 1：2，正弦交流电源输出的电压恒为 U＝12V， 电阻 R1＝1Ω，R2＝2Ω，滑动变阻器 R3 最大阻值为 20Ω，滑片 P 处于中间位置，则 A.R1 与 R2 消耗的电功率相等 B.通过 R1 的电流为 3A C.若向下移动 P，电源输出功率增大 D.若向上移动 P，电压表读数将变小 20.一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力 F 作用下开始向上运动，如图甲。在物体向上 运动过程中，其机械能 E 与位移 x 的关系图象如图乙，已知曲线上 A 点的切线斜率最大，不 计空气阻力，则 A.在 x1 处物体所受拉力最大 B.在 x1～x2 过程中，物体的动能先增大后减小 C.在 x1～x2 过程中，物体的加速度先增大后减小 D.在 0～x2 过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功 21.中国航天延续“超级模式”，将在 2020 年择机发射火星探测器。假设未来某一天，我们的 航天员到达火星后，做了如下实验：(1)让小球从距地面高 h 处由静止开始下落，测得小球下 落到地面所需时间为 t；(2)将该小球用轻绳固定在传感器上的 O 点，如图甲所示。给小球一个 初速度后，小球在竖直面内绕 O 点做完整的圆周运动，传感器显示出绳子拉力大小随时间变 化的图象如图乙所示(图中 F1、F2 为已知)。已知火星的近地卫星的周期为 T，万有引力常量为 G，火星可视为均质球体。下列说法中正确的是 A.火星的平均密度 B.小球质量为 C.火星半径为 D.环绕火星表面运行的卫星的速率为 第 II 卷 三、非选择题：共 174 分。第 22－32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33－38 题 为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(6 分)某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中 A 为滑 块，B 和 C 处是钩码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦。实验中该同学在保持 B 和 C 处钩码总个数不变，且 B 与 A 始终相对静止的条件下，改变 C 处钩码个数，测出 C 处不同个 数钩码的总质量 m 及对应加速度 a，然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因 数。 (1)该同学手中有电火花计时器、纸带、10 个质量均为 100 克的钩码、滑块、一端带有定滑轮 2 3 GT π ( ) 2 2 1 12 F F t h − 2 2 24 hT tπ 2 hT tπ 的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还需要 。 A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.弹簧测力计 (2)在实验数据处理中，该同学以 C 处钩码的总质量 m 为横轴，以加速度 a 为纵轴，绘制了如 图乙所示的实验图线，可知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ 。(g 取 10m/s2) 23.(9 分)课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定 测绘这只二极管的伏安特性曲线。 (1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆档对其进行侧量，当红表笔 接 A 端黑表笔同时接 B 端时，指针几乎不偏转，则可以判断二极管的正极是 端。 (2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线，要求准确测出二极管两端的电压 和电流。有以下器材可供选择： A.二极管( ) B.电源电压 E＝4V(内电阻可以忽略) C.电流表 A1(量程 0～50mA，内阻 r1＝0.5Ω) D.电流表 A2(量程 0～0.5A，内阻 r2＝1Ω) E.电压表 V(量程 0～15V，内阻约 2500Ω) F.滑动变阻器 R1(最大阻值 20Ω) C.滑动变阻器 R2(最大阻值 1000Ω) H.定值电阻 R3＝7Ω I.开关、导线若干 实验过程中滑动变阻器应选 (填“F”或“G”)，在虚线框中画出电路图(填写好 仪器符号)。 (3)假设接入电路中电表的读数：电流表 A1 读数为 I1，电流表 A2 读数为 I2，则二极管两瑞电压 的表达式为 (用题中所给的字母表示)。 (4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压 U 和通过它的电流 I 的一系列数据，并作出 I－U 曲线如图乙所示。 (5)若二极管的最佳工作电压为 2.5V，现用 5.0V 的稳压电源(不计内阻)供电，则需要在电路中 串联一个电阻 R 才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分 析，串联的电阻 R 的阻值应为 Ω(结果保留三位有效数字)。 24.(13 分)如图所示，水平地面上方 MN 边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向 的匀强电场(图中未画电场)，磁感应强度 B＝1.0T，边界右侧离地面高 h＝0.45m 处有一光滑绝 缘平台，右边有一带正电的小球 a，质量 ma＝0.lkg、电量 q＝0.1C，以初速度 v0＝0.9m/s 水平 向左运动，与大小相同但质量为 mb＝0.05kg 静止于平台左边缘的不带电的绝缘球 b 发生弹性 正碰，碰后 a 球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，重力加速度 g＝10m/s2。求： (1)碰撞后 a 球与 b 球的速度； (2)碰后两球落地点间的距离(结果保留一位有效数字)。 25.(19 分)如图所示，相距 L＝0.5m 的平行导轨 MNS、PQT 处在匀强磁场中，水平导轨处的磁 场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下，两处磁场磁感应强度 均为 B＝0.4T。质量均为 m＝0.04kg、电阻均为 R＝0.1Ω 的导体棒 ab、cd 均垂直放置于导轨 上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为 M＝0.20kg 的物体 C，用绝缘细线绕过光滑 的定滑轮分别与导体棒 ab、cd 相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮质量 不计。已知倾斜导轨与水平面的夹角θ＝37°，水平导轨与 ab 棒间的动摩擦因数μ＝0.4。重 力加速度 g＝10m/s2，水平导轨足够长，导体棒 cd 运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体 C 由静止释放，当它达到最大速度时下落高度 h＝1m，求这一运动过程中：(sin37°＝0.6， cos37°＝0.8) (1)物体 C 能达到的最大速度是多少? (2)由于摩擦产生的内能与电流产生的内能各为多少? (3)若当棒 ab、cd 达到最大速度的瞬间，连接导体棒 ab、cd 及物体 C 的绝缘细线突然同时断 裂，且 ab 棒也刚好进入到水平导轨的更加粗糙部分(ab 棒与水平导轨间的动摩擦因数变为μ1 ＝0.6)。若从绝缘细线断裂到 ab 棒速度减小为零的过程中 ab 棒向右发生的位移 x＝0.11m，求 这一过程所经历的时间? (二)选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中任选一题作答。如果 多做，则每科按所作的第一个题目计分。 33.[物理——选修 3－3](15 分) (1)关于热现象，下列说法正确的是 。 A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油 膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比 B.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距 离为 r0 时，引力与斥力大小相等，分子势能最小 C.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断 D.如果用 Q 表示物体吸收的能量，用 W 表示物体对外界所做的功，△U 表示物体内能的增加， 那么热力学第一定律可以表达为 Q＝△U＋W E.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到 100% (2)如图所示，U 型玻璃细管竖直放置，水平细管与 U 型玻璃细管底部相连通，各部分细管内 径相同。U 型管左管上端封有长 20cm 的理想气体 B，右管上端开口并与大气相通，此时 U 型 玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距 U 型玻璃管底部为 25cm。水平细管内用小活塞 封有长度 10cm 的理想气体 A。已知外界大气压强为 75 cmHg，忽略环境温度的变化。现将活 塞缓慢向左拉，使气体 B 的气柱长度为 25cm，此时： ①左右管中水银面的高度差是多大? ②理想气体 A 的气柱长度为多少? 34.[物理——选修 3－4](15 分) (1)如图所示，甲图为沿 x 轴传播的一列简谐横波在 t＝0 时刻的波动图象，乙图为参与波动质 点 P 的振动图象，则下列判断正确的是 。 A.该波的传播速率为 4m/s B.该波的传播方向沿 x 轴正方向 C.经过 0.5s，质点 P 沿波的传播方向向前传播 4m D.该波在传播过程中若遇到 2m 的障碍物，能发生明显衍射现象 E.经过 0.5s 时间，质点 P 的位移为零，路程为 0.4m (2)如图所示，一厚度均匀的圆柱形玻璃管内径为 r，外径为 R，高为 R。一条光线从玻璃管上 方入射，入射点恰好位于 M 点，光线与圆柱上表面成 30°角，且与直径 MN 在同一竖直面内。 光线自玻璃管外部入射后从内壁射出，最终到达圆柱底面，在玻璃中传播时间为 t1，射出直至 到底面传播时间为 t2，测得 t1：t2＝3：1。已知该玻璃的折射率为 ，求圆柱形玻璃管内、 外半径之比 r：R。 6 2 答案