2020学年高三物理全真模拟试题十三（含解析）
2020学年高三物理全真模拟试题十三（含解析）,高三物理试题,莲山课件.
2020学年高三物理全真模拟试题十二
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．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图)，下列判断正确的是( )
A．P的速率为v B．P的速率为vcos θ2
C．绳的拉力等于mgsin θ1 D．绳的拉力小于mgsin θ1
【答案】B
【解析】将小车速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解为v1、v2，P的速率v1＝vcos θ2，A错误，B正确；小车向右做匀速直线运动，θ2减小，P的速率增大，绳的拉力大于mgsin θ1，C、D错误。
15．一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N，当汽车经过半径为80 m的弯道时，下列判断正确的是( )
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×104 N
C．汽车转弯的速度为20 m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2
【答案】D
【解析】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得f＝mr(v2)，解得v＝m(fr)＝2.0×103(1.4×104×80) m/s＝ m/s＝20 m/s，所以汽车转弯的速度为20 m/s时，所需的向心力小于1.4×104 N，汽车不会发生侧滑，B、C错误；汽车能安全转弯的向心加速度a＝r(v2)＝80(560) m/s2＝7 m/s2，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2，D正确。
16．已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量均匀的球体，半径为R。则地球的自转周期为(设地球表面的重力加速度为g)( )
A．地球的自转周期为T＝πΔN(mR)
B．地球的自转周期为T＝πΔN(mR)
C．地球同步卫星的轨道半径为ΔN(mg)3(1)R
D．地球同步卫星的轨道半径为2ΔN(mg)3(1)R
【答案】 C
【解析】在北极FN1＝GR2(Mm)，在赤道GR2(Mm)－FN2＝mRT2(4π2)，根据题意，有FN1－FN2＝ΔN，联立计算得出：T＝2πΔN(mR)，所以不A正确，B错误；万有引力提供同步卫星的向心力，则：Gr2(Mm′)＝m′T2(4π2r)，联立可得：r3＝ΔN(GMmR)，又地球表面的重力加速度为g，则：mg＝GR2(Mm)，得：r＝ΔN(mg)3(1)R，C正确，D错误。
17．(2019·河南省濮阳市第三次模拟)用如图3甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知( )
图3
A．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大
B．单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大
C．单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小
D．单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小
【答案】 B
【解析】 a、c两光分别照射后遏止电压相同，根据Ekm＝eUc，可知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，单色光b照射后遏止电压较大，根据Ekm＝eUc，可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得，b光的频率大于a光的频率，故A、C、D错误，B正确．
18．(2019·河南师大附中模拟)如图4所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于如图所示的位置，以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流－位移(I－x)关系的是( )
图4
【答案】 B
【解析】 位移在0～L过程，通过导线框的磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值．I＝R(BLv)，L∝x，则I∝x；位移在L～2L过程，通过导线框的磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值，A、C、D错误；位移在2L～3L过程，通过导线框的磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值，B正确．
19．(2019·广东省惠州市第二次调研)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图5所示．已知两车在t＝0时并排行驶，则( )
图5
A．在t＝1 s时，甲车在乙车后
B．在t＝3 s时，甲车在乙车后7.5 m
C．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 s
D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
【答案】 AB
【解析】 已知两车在t＝0时并排行驶，在0～1 s内，甲车的速度比乙车的小，所以在t＝1 s时，甲车在乙车后，故A正确．根据速度－时间图线与时间轴所围的面积大小表示位移可得，在t＝3 s时，两车的位移之差为Δx＝x乙－x甲＝2(10＋25)×3 m－2(30×3) m＝7.5 m，则在t＝3 s时，甲车在乙车后7.5 m，故B正确．根据“面积”表示位移，可知两车另一次并排行驶的时刻是t＝4 s，故C错误．两车另一次并排行驶的时刻是t＝4 s，甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为s＝2(40×4) m＝80 m，故D 错误．
20．(2019·广东省汕头市质检)如图6，在方向水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，垂直于磁场和纸面放入一根通电直导线，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度大小等于B，下列说法正确的是( )
图6
A．导线的电流方向垂直纸面向外
B．b、d两点的实际磁感应强度大小相等
C．b、d两点的实际磁感应强度方向相同
D．a点的实际磁感应强度大小等于B
【答案】 AB
【解析】 c点的磁感应强度大小等于B，说明通电导线在c点产生的磁感应强度大小为2B，方向与匀强磁场的磁感应强度相反，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，故A正确；直导线在b点的磁感应强度大小为2B，方向向下，直导线在d点的磁感应强度大小为2B，方向向上，则b、d两点的实际磁感应强度大小均为()＝B，但是b点的磁感应强度方向指向右下方，而d点的磁感应强度方向指向右上方，方向不同，故B正确，C错误；直导线在a点的磁感应强度大小为2B，方向向右，a点的实际磁感应强度大小为3B，故D错误．
21．(2019·衡水金卷四省第三次大联考)如图7所示，真空中有一边长为a的立方体，在图中A、C、F三个顶点放上电荷量相等的负点电荷q，已知静电力常量为k，设无穷远处的电势为零，下列说法正确的是( )
图7
A．A处点电荷受到另两个点电荷对其作用力的合力大小为2a2(3kq2)
B．B点处的电场强度的大小为a2(3kq)
C．D、E、G三点电势相等
D．将一电子先后置于H点和B点，电子在H点的电势能小于其在B点的电势能
【答案】 ACD
【解析】 A、C、F三点形成了一个等边三角形，有F＝2×()a2(kq2)cos 30°＝2a2(3kq2)，故A正确；B点处的电场强度是由三个点电荷各自产生的电场强度叠加而成的，合电场强度为a2(3kq)，故B错误；D、E、G三点在电场中相对A、C、F三点的位置相同，故电势相等，故C正确；H点到三个固定负点电荷的距离大于B点到三个固定负点电荷的距离，所以φH>φB，根据Ep＝－eφ得EpH<EpB，故D正确．
24．(2019·河南省开封市第三次模拟)如图1所示，水平光滑细杆上P点套一轻质小环，小环通过长L＝0.5 m的轻绳悬挂一质量不计的夹子，夹子内夹有质量m＝0.5 kg的物块，物块两竖直侧面与夹子间的最大静摩擦力均为Ffm＝3 N．现对物块施加F＝5 N的水平恒力作用，物块和小环一起沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，小环碰到杆上的钉子Q时立即停止运动，物块恰要相对夹子滑动，与此同时撤去外力，一质量为0.1 kg的直杆以1 m/s的速度沿水平方向相向插入夹子将夹子与物块锁定(此过程时间极短)．物块可看成质点，重力加速度g＝10 m/s2.求：
图1
(1)物块做匀加速运动的加速度大小a；
(2)P、Q两点间的距离s；
(3)物块向右摆动的最大高度h.
【答案】 (1)10 m/s2 (2)0.05 m (3)0.022 m
【解析】 (1)以整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F＝ma，得：a＝10 m/s2
(2)环到达Q，物块刚达到最大静摩擦力，由牛顿第二定律
2Ffm－mg＝L(mv2)
根据动能定理有Fs＝2(1)mv2，联立得s＝0.05 m
(3)直杆插入夹子时，直杆与物块水平方向动量守恒，取向右为正方向，
mv－m0v0＝(m＋m0)v共
2020学年高三物理全真模拟试题十四（含解析）
2020学年高三物理全真模拟试题十四（含解析）,高三物理试题,莲山课件.
由动能定理得：－(m＋m0)gh＝0－2(1)(m＋m0)v共2
联立得h≈0.022 m.
25．(2019·河南省新乡市第三次模拟)如图2所示，xOy坐标系中，在y<0>的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场，在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子以初速度v0由坐标(0，－y0)处沿x轴正方向射入电场．已知电场强度大小E＝2qy0(02)，粒子重力不计．
图2
(1)要使粒子不从y＝y0边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件；
(2)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出)，求磁感应强度的大小．
【答案】 (1)B>()qy0(2＋1mv0) (2)见【解析】
【解析】 (1)粒子在电场中做类平抛运动，则有：
x＝v0t，y0＝2(1)at2
qE＝ma，vy＝at
解得：x＝2y0 ，vy＝v0
进入磁场时的速度v＝＝v0
速度与x轴夹角的正切值tan θ＝v0(vy)＝1，得θ＝45°
若粒子刚好不从y＝y0边界射出磁场，则有：qvB＝mr(v2)
由几何关系知(1＋2(2))r＝y0
解得B＝()qy0(2＋1mv0)
故要使粒子不从y＝y0边界射出磁场，应满足磁感应强度B>()qy0(2＋1mv0)
(2)粒子相邻两次从电场进入磁场时，沿x轴前进的距离Δx＝2x－r′＝4y0－r′
其中初始位置为(2y0,0)
由r′＝qB(mv)得B＝()q4y0－Δx(2mv0)
又因为粒子不能射出边界：y＝y0，所以(2(2)＋1)r′<y0，即0<r′<(2－)y0
所以有(6－2)y0 <Δx<4>y0
粒子通过P点，回旋次数n＝Δx(50y0－2y0)
则4y0(48y0)<n<()y0(48y0)，即12<n<15>
n为整数，只能取n＝13、n＝14和n＝15
n＝13时，B＝2qy0(13mv0)
n＝14时，B＝2qy0(7mv0)
n＝15时，B＝2qy0(5mv0)
33．(2019·河南省开封市第三次模拟)(1)下列说法正确的是( )
A．零摄氏度的物体的内能为零
B．气体如果失去了容器的约束会散开，这是气体分子热运动的结果
C．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相同
D．理想气体，分子之间的引力、斥力依然同时存在，且分子力表现为斥力
E．浸润现象是分子间作用力引起的
(2)某物理社团受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计．如图3，导热性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ左端开口．外界大气压强为p0，汽缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，汽缸Ⅱ内通过B封有压强为2p0的气体，一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端．该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度．已知p0相当于10 m高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体，求：
图3
①当A向右移动4(L)时，水的深度h；
②该深度计能测量的最大水深hm.
【答案】 (1)BCE (2)①3.33 m ②20 m
【解析】 (1)一切物体都有内能，故A错误；气体如果失去了容器的约束会散开，这是气体分子热运动的结果，故B正确；温度是分子平均动能的标志，所以温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能相同，故C正确；理想气体，分子间引力和斥力同时存在，当分子间距离增大时引力和斥力同时减小，只是斥力减小得更快，当分子间距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，当分子间距离减小时，引力和斥力同时增大，只是斥力增大得更快，当分子间距离小于平衡距离时，分子间表现为斥力，所以分子间作用力是引力和斥力的合力表现，故D错误；浸润现象是分子间作用力引起的，故E正确．
(2)①当A向右移动4(L)时，设B不移动
对汽缸Ⅰ内气体，由玻意耳定律得：p0SL＝p14(3)SL
解得：p1＝3(4)p0
而此时B中气体的压强为2p0>p1，故B不动
由p1＝p0＋ph
解得：水的深度ph＝p1－p0＝3(1)p0，故h≈3.33 m
②该装置放入水下后，由于水的压力A向右移动，汽缸Ⅰ内气体压强逐渐增大，当压强增大到大于2p0后B开始向右移动，当A恰好移动到缸底时所测深度最大，此时原汽缸Ⅰ内气体全部进入汽缸Ⅱ内，设B向右移动x距离，两部分气体压强为p2，活塞横截面积为S
对原Ⅰ内气体，由玻意耳定律得：p0SL＝p2Sx
对原Ⅱ内气体，由玻意耳定律得：2p0SL＝p2S(L－x)
又p2＝p0＋phm
联立解得phm＝2p0，故hm＝20 m.
34．(2019·湖北省4月调研)(1)下列说法正确的是________．
A．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关
B．游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变
C．当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角足够大，就会发生全反射现象
D．麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场
E．相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
(2)“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图3所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝，光在真空中的速度为c.
图3
①请通过计算判断该光线能否从CD边射出；
②若＝l，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少．
【答案】 (1)ABD (2)①光线无法从CD边射出 ②c(2l)
【解析】 (1)不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关，选项A正确；游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变，选项B正确；只有当光从光密介质射入另一种光疏介质时，如果入射角足够大，才会发生全反射现象，选项C错误；麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场，选项D正确；相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，选项E错误．
(2)①光在棱镜中传播光路如图所示．
由折射定律得n＝sin γ(sin 45°)
解得γ＝30°
而sin C＝n(1)
解得C＝45°
光线到达CD边时，θ＝75°>C，故光线无法从CD边射出．
②光线在棱镜内传播，n＝v(c)
由正弦定理得sin 45°(AP)＝sin 120°(CP)
解得＝3(6)
由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程s＝3(6)
而t＝v(s)
所以t＝c(2l)
2020学年高三物理全真模拟试题十六（含解析）
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