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十六（含解析）

2020学年高三物理全真模拟试题十六（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十四

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题只有一项符合题自要求，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．如图,一带电塑料小球质量为m,用绝缘悬线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为(  ) 

A.0     B.2mg    C.4mg D.6mg

【答案】 C 

【解析】带电小球在磁场中受到洛仑兹力作用,但是洛仑兹力不做功,所以从左方摆到最低点的过程只有重力做功,根据动能定理得mgL(1-cos 60°)=mv²,摆到最低点时,合力提供向心力,悬线上张力为0,则qvB-mg=m=mg,洛仑兹力方向竖直向上。当小球从右方摆到最低点时,根据对称性可知其速度大小不变,但是方向反向,所以洛仑兹力方向竖直向下,大小不变,此时向心力不变,即F-qvB-mg=m,F=4mg,选项C对。

15、如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是 (  )

A.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动

B.若仅撤去电场,P可能做匀加速直线运动

C.若给P一初速度,P不可能做匀速直线运动

D.若给P一初速度,P可能做匀速圆周运动

【答案 】D 

【解析】P处于静止状态,带负电荷,mg=qE,若仅撤去磁场,P仍静止,A错;仅撤去电场,P向下加速,同时受到洛仑兹力,将做复杂的曲线运动,B错;给P一平行于磁场方向的初速度时,P做匀速直线运动,C错;给P一垂直磁场方向的初速度时,因mg=qE,P在洛仑兹力作用下,将做匀速圆周运动,D对。

16、利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度B。用绝缘轻质丝线把底边长为L、电阻为R、质量为m的“”形线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用轻质导线连接线框与电源,电源内阻不计,电压可调,导线的电阻忽略不计。当外界拉力F作用于力敏传感器的挂钩上时,力敏传感器会显示拉力的大小F。当线框接入恒定电压为E₁的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F₁;当线框接入恒定电压为E₂的电源时,力敏传感器显示拉力的大小为F₂。下列说法正确的是(  )

A.当线框接入恒定电压为E₁的电源时,其所受安培力为F₁

B.当线框接入恒定电压为E₂的电源时,力敏传感器显示的拉力大小为线框所受安培力与重力之差

C.待测磁场的磁感应强度B的大小为

D.待测磁场的磁感应强度B的大小为

【答案】 D 

【解析】当线框接入电压恒定的电源时,力敏传感器显示的拉力大小等于线框所受安培力与重力之和,选项A、B错误;当线框接入恒定电压为E₁的电源时,力敏传感器显示的拉力大小为F₁=+mg,同理,当线框接入恒定电压为E₂的电源时,力敏传感器显示的拉力大小为F₂=+mg,联立以上两式解得B=,选项C错误,选项D正确。

17．(2019·福建省南平市5月综合质检)人们发现铋有极其微弱的放射性，一个铋核(83(212)Bi)经过α、β衰变后变成一个铅核(82(208)Pb)，并伴随产生了γ射线．该反应中铋核、α粒子、β粒子、铅核的质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，下列说法正确的是(  )

A．α射线、β射线、γ射线相比，γ射线具有较强的电离本领

B．核反应中释放的γ光子频率是()h(m2＋m3＋m4－m1c2)

C．铋核的结合能比铅核的结合能大

D．原子核发生一次β衰变后，该原子外层就失去一个电子

【答案】 C

【解析】 α射线、β射线、γ射线相比，α射线具有较强的电离本领，故A错误；核反应中释放的能量为ΔE＝Δmc²＝(m₁－m₂－m₃－m₄)c²＝hν，解得频率ν＝()h(m1－m2－m3－m4c2)，故B错误； 铋核的核子数比铅核的核子数多，故铋核的结合能比铅核的结合能大，故C正确；衰变反应发生在原子核内部，原子核由质子和中子组成，发生β衰变时一个中子变为质子并释放一个电子，故D错误．

18．(2019·广西钦州市第三次质检)如图4甲所示，ab为磁场边界，在ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成两个半径分别为r和2r的圆环1和圆环2，让圆环的直径与边界重合．磁场磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则0～t₁时间内(  )

图4

A．两圆环中产生感应电流的方向为逆时针

B．两圆环一直具有扩张的趋势

C．环1和环2中感应电流的大小之比为1∶2

D．环1和环2中的电功率之比为1∶4

【答案】 C

【解析】 磁感应强度方向向里且减小，由楞次定律“增反减同”可知，圆环中的感应电流方向为顺时针，0～t₀时间内为了阻碍磁通量的减小，圆环有扩张的趋势，t₀～t₁时间内为了阻碍磁通量的增大，圆环有缩小的趋势，A、B错误；由题图乙可知磁场均匀变化，即Δt(ΔB)恒定，根据法拉第电磁感应定律E＝Δt(ΔΦ)＝Δt(ΔB)S′可知产生的感应电动势大小之比为E2(E1)＝()π2r2(1)＝4(1)，根据电阻定律R＝ρS(L)＝ρS(2πr)可知两环的电阻之比为R2(R1)＝2(1)，故感应电流之比为I2(I1)＝R2(E2)＝2(1)，C正确；电功率之比为P2(P1)＝R2(12R1)＝8(1)，D错误．

19．(2019·广东省汕头市第二次模拟)如图5所示，有两根长均为L、质量均为m的细导体棒a、b，其中a被水平放置在倾角为45°的光滑固定绝缘斜面上．b被水平固定在斜面的右侧．且a、b在同一水平面上保持相互平行．当两棒通以大小均为I的电流时，a恰好在斜面上保持静止，重力加速度为g，下列关于b棒在a处产生的磁场的说法中，正确的是(  )

图5

A．方向一定竖直向下

B．方向可能竖直向上

C．磁感应强度大小一定为IL(mg)

D．磁感应强度大小一定为2IL(2mg)

【答案】 BC

【解析】 由于a恰好在斜面上保持静止，所以a、b之间一定是吸引力，即a、b中电流的方向应相同，由于题中没有给出a中电流的方向，所以b的电流方向也不确定，则b棒在a处产生的磁场可能向上也可能向下，故A错误，B正确；a受到重力、支持力和水平向右的安培力处于平衡状态，因夹角为45°，则B＝IL(mg) ，故C正确，D错误．

20．(2019·江西省重点中学协作体第二次联考)在水平面内有一沿x轴方向的静电场，其电势φ随坐标x变化的图线如图6所示(φ₀、－φ₀、x₁、x₂、x₃、x₄均已知，O、x₁、x₂、x₃、x₄为x轴上等间距的点)．现有一质量为m、电荷量为q的带负电小球(不计重力)从O点以某一未知初速度v₀沿x轴正方向射出，则下列说法正确的是(  )

图6

A．在0～x₁间的电场强度沿x轴正方向，大小为E₁＝x1(φ0)

B．在0～x₁间与在x₃～x₄间电场强度相同

C．只要v₀＞0，该带电小球就能运动到x₄处

D．只要v₀＞m(2qφ0)，该带电小球就能运动到x₄处

【答案】 BD

【解析】 由于沿电场方向，电势降落，可知0～x₁间的电场强度沿x轴负方向，由E＝d(U)，得E＝Δx(Δφ)＝x1(φ0)，φ－x图象的斜率等于电场强度，在0～x₁间与在x₃～x₄间斜率相同，则电场强度相同，故A错误，B正确；由φ－x图象可知，x₃处电势最低，速度最小，只要能到达x₃处就一定能到达x₄处．若小球恰好到达x₃处，由动能定理得：－qU＝－qφ₀＝0－2(1)mv₀²，故v₀＝m(2qφ0)，只要v₀>m(2qφ0)，带电小球就能运动到x₄处，故C错误，D正确．

21．(2019·江西省南昌市第二次模拟)如图7所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行．现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有(  )

图7

A．轻绳对小球的拉力逐渐增大

B．小球对斜劈的压力先减小后增大

C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大

【答案】 AD

【解析】 对小球受力分析，受重力、支持力和轻绳的拉力，如图甲所示：

根据平衡条件，细线的拉力F_T′增加，支持力F_N减小，根据牛顿第三定律，球对斜劈的压力也减小，A正确，B错误；对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力F_N，杆的支持力F_N′，拉力F_T，如图乙所示，根据平衡条件，有：水平方向F_N′＝F_Nsin θ，竖直方向F_T＋F_Ncos θ＝G，由于F_N减小，故F_N′减小，F_T增加，C错误，D

22．(2019·广东省梅州市5月二模)如图1甲所示，是研究小车做匀变速直线运动规律的实验装置，打点计时器所接的交流电源的频率为f＝50 Hz，试问：

图1

(1)实验中，必要的措施是________．

A．细线必须与长木板平行

B．小车必须具有一定的初速度

C．小车质量远大于钩码质量

D．必须平衡小车与长木板间的摩擦力

(2)如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G是刚打好的纸带上7个连续的点．从图乙中可读得x₆＝________cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为v_F＝________.

(3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v²－2x图线(v为各点的速度大小)，由图线可知小车运动的加速度为________m/s².(保留2位有效数字)

【答案】 (1)A (2)6.00 ()2(fx6－x4) (3)0.50(0.48～0.52)

【解析】 (1)实验中，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验中让小车由静止释放，不需要初速度，选项B错误；此实验不需要使得小车质量远大于钩码质量，选项C错误；此实验没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误．

(2)从题图乙中可读得x₆＝6.00 cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为v_F＝2T(x6－x4)＝()2(fx6－x4).

(3)由图线可知小车运动的加速度为a＝2x(Δv2)＝25×10－1(1.50－0.25) m/s²＝0.50 m/s²

23．(2019·广西钦州市第三次质检)某小组通过实验测绘一个标有“5.0 V 7.5 W”某元件的伏安特性曲线，电路图如图2甲所示，备有下列器材：

图2

2020学年高三物理全真模拟试题十七（含解析）

2020学年高三物理全真模拟试题十七（含解析）,高三物理试题,莲山课件.

A．电池组(电动势为6.0 V，内阻约为1 Ω)

B．电压表(量程为0～3 V，内阻R_V＝3 kΩ)

C．电流表(量程为0～1.5 A，内阻约为0.5 Ω)

D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流1 A)

E．定值电阻R₁(电阻值为1.5 kΩ)

F．定值电阻R₂(电阻值为3 kΩ)

G．开关和导线若干

(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”)．

(2)根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整．

(3)某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是________V，元件两端电压是________V.

(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示．若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5 V、内阻为1.5 Ω的电源相连接，则此时每个元件的电阻值均为________Ω.(计算结果保留2位有效数字)

【答案】 (1)F

(2)如图所示

(3)2.20 4.4 (4)1.7 (1.5～1.9均可)

【解析】 (1)电源电动势为6.0 V，电压表量程为3 V，内阻为3 kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3 kΩ的分压电阻后，量程扩大到6.0 V，则定值电阻应该选择F.

(2)实物电路连接如图；

(3)某次实验时，电压表示数指针位置如题图丙所示，则电压表读数是2.20 V，元件两端电压是2×2.20 V＝4.4 V.

(4)设通过每个元件的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有E＝U＋2Ir，变形为U＝4.5－3I，在表示小灯泡的I－U图象中作出表示电源的I－U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U＝1.65 V，I＝0.95 A，所以每个元件的电阻为R＝I(U)≈1.7 Ω.

24．(2019·江西省新余市上学期期末)滑梯是幼儿园必备的一种玩具，它可以培养孩子坚定的意志和信心，可以培养孩子的勇敢精神，现有一滑梯，高处水平台面距地面高h＝1.5 m，倾斜槽倾角为37°，下端为水平槽，长L＝0.5 m，厚度不计．倾斜部分和水平部分用一忽略大小的圆弧连接，示意图如图1所示，一质量为20 kg的小孩由静止从高处水平台面沿倾斜槽下滑，当滑到水平槽末端时速度大小为v＝2 m/s.(结果保留两位小数，重力加速度g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：

图1

(1)若滑梯的倾斜槽和水平槽摩擦因数相同，求此摩擦因数的值．

(2)若小孩滑到水平槽末端速度大于1 m/s时危险性较大，为了小孩能滑到水平槽且保证安全，将滑梯水平槽粗糙处理．[倾斜槽的摩擦因数与(1)问中相同]，请你求出水平槽处理后的摩擦因数取值范围．

【答案】 (1)0.52 (2)大于等于0.82

【解析】 (1)研究小孩的整个运动过程，利用动能定理：mgh－μmgcos θ×sin θ(h)－μmgL＝2(1)mv²

可得：μ＝0.52

(2)为使小孩能安全到达水平槽的末端，则在水平槽的末端速度v应小于等于v₀＝1 m/s，设处理后水平槽摩擦因数为μ₁，小孩到达斜槽末端的速度为v₁，根据动能定理

在斜面上有：mgh－μmgcos θ×sin θ(h)＝2(1)mv₁²

在水平面上有：2(1)mv₀²－2(1)mv₁²＝－μ₁mgL

联立得：μ₁＝0.82

所以μ₁≥0.82

25．(2019·四川省乐山市第一次调研)如图2所示，AB是位于竖直平面内、半径R＝0.5 m的4(1)圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E＝5×10³ N/C.今有一质量为m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋8×10^－5 C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.05，取g＝10 m/s²，求：

图2

(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力；

(2)小滑块在水平轨道上向右滑过的最大距离；

(3)小滑块最终的运动情况．

【答案】 (1)2.2 N 方向竖直向下 (2)3(2) m (3)在圆弧轨道上往复运动

【解析】 (1)设小滑块第一次到达B点时的速度为v_B，圆弧轨道对滑块的支持力为F_N，则

由动能定理得mgR－qER＝2(1)mv_B²

由牛顿第二定律得F_N－mg＝mR(B2)

解得F_N＝2.2 N

由牛顿第三定律知，小滑块滑到B点时对轨道的压力为2.2 N，方向竖直向下

(2)设小滑块在水平轨道上向右滑行的最大距离为x，

mgR－qE(R＋x)－ μmgx＝0

得x＝3(2) m

(3)由题意知qE＝8×10^－5×5×10³ N＝0.4 N

μmg＝0.05×0.1×10 N＝0.05 N

因此有qE>μmg 

所以小滑块最终在圆弧轨道上往复运动．

33．(1)(2019·陕西省渭南市第三次模拟)下列说法正确的是________．

A．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变

B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小

C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关

D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大

E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热

(2)(2019·江西省重点中学协作体第二次联考) 如图1所示，粗细均匀且内壁光滑的导热细玻璃管长L₀＝65 cm，用长为h＝25 cm的水银柱封闭一段理想气体．开始时玻璃管水平放置，气柱长L₁＝25 cm，大气压强为p₀＝75 cmHg.不考虑环境温度的变化．

图1

①若将玻璃管由水平位置缓慢转至竖直位置(管口向上)，求此时气柱的压强p₂和长度L₂；

②保持玻璃管沿竖直方向放置，向玻璃管中缓慢注入水银，当水银柱上端与管口相平时封闭气柱的长度L₃.

【答案】 (1)BDE (2)①100 cmHg 18.75 cm ②15 cm

【解析】 (1)晶体在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，而松香是非晶体，A错误；当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，B正确；液体的饱和汽压与温度有关，与饱和汽的体积无关，C错误；若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则W>0，Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，ΔU>0，说明气体的温度升高，又气体被压缩，体积减小，由理想气体状态方程可知，气体压强一定增大，D正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即ΔU<0>，又外界对气体做功，即W>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，Q<0>，即气体一定放热，E正确．

(2)①玻璃管水平放置时，气柱的压强等于大气压强，即p₁＝p₀＝75 cmHg，

当玻璃管管口朝上，且竖直放置时，气柱的压强为p₂＝p₀＋ρgh＝100 cmHg；

设水银柱横截面积为S，由于温度不变，由玻意耳定律得p₁L₁S＝p₂L₂S，解得L₂＝18.75 cm；

②设注入的水银柱长度为x.当水银柱的上端刚好与管口相平时，气柱的压强为p₃＝p₀＋ρg(h＋x)＝(100＋x) cmHg

此时气柱的长度为L₃＝L₀－h－x＝(40－x)cm

则由玻意耳定律得p₁L₁S＝p₃L₃S，解得x＝25 cm或x＝－85 cm(舍)，

故此时气柱的长度L₃＝15 cm.

34．(2019·重庆市江津中学、合川中学等七校第三次模拟)(1)下列说法正确的是________．

A．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长

B．纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是垂直的

C．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变

D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场

E．只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象

(2)半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图1所示，O为圆心，光线Ⅰ沿半径方向从a点射入玻璃砖后，恰好在O点发生全反射，另一条光线Ⅱ平行于光线Ⅰ从最高点b射入玻璃砖后，在底边MN上的d点射出，若测得Od＝4(R)，求该玻璃砖的折射率．

图1

【答案】 (1)ACE (2)2.03

【解析】 (1)声波由空气进入水中时波速v变大，频率f不变，由公式v＝λf知，波长λ变大，故A正确；纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是平行的，故B错误；当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变，故C正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故D错误；只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象，故E正确．

(2)设光线Ⅱ的入射角和折射角分别为i和r，在△bOd中，bd＝＝4(17)R，

sin r＝bd(Od)＝17(17)，由折射定律有n＝sin r(sin i)，即sin i＝17(17)n

又因为光线Ⅰ与光线Ⅱ平行，且在O点恰好发生全反射，有：sin i＝n(1)，所以17(17)＝n2(1)，

解得：n＝17(4)≈2.03

2020学年高三物理全真模拟试题十八（含解析）

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