1、湖北省黄冈八模2020届高三物理模拟考试试题（三）（含解析）第1卷（选择题，共126分）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1921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1.如图是世界物理学史上两个著名实验装置图，下列有关实验的叙述正确的是A. 图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子B. 图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构C. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率
2、越大，则光电子的最大初动能越大D. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大【答案】C【解析】【详解】AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大
3、，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误2.如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上另一端连在距离O点正上方R处的P点小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（）A. 小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mgB. 橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大C. 小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量D. 小球运动过程中，机械能的减
4、少量等于橡皮筋弹性势能的增加量【答案】D【解析】【详解】小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的弹力F=mg+m，故F大于mg，故A错误；根据P=Fvcos可知，开始时v=0，则橡皮筋弹力做功的功率P=0在最低点速度方向与F方向垂直，=90，则橡皮筋弹力做功的功率P=0，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，故B错误；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，故C错误小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确3.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位
5、时间内通过管内横截面的流体的体积）为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U表示测得的电压值则可求得流量为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U表示测得的电压值，那么电动势EU；根据粒子平衡得， 联立两式解
6、得，则流量QvSvbc 故A正确，BCD错误4.一含有理想变压器电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为变压器原、副线圈的匝数比为（）A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】B【解析】【详解】设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈电压为，根据欧姆定律得副线圈中电流为：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：；当S闭合时，电压表的示数为，则副线圈的电压为，根据欧姆定律得：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：；联立解得k=6，故B正确5.如图所示为鱼饵自动
7、投放器的装置示意图，其下部是一个高度可以调节的竖直细管，上部是四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧，弹簧下端与水面平齐，将弹簧压缩并锁定，把鱼饵放在弹簧上解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0不考虑一切摩擦，重力加速度取g，调节竖直细管的高度，可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离，则该水平距离的最大值为A. L0B. 2L0C. L0D. 2L0【答案】A【解析】【详解】设弹簧恢复原长时弹簧上端距离圆弧弯管口竖直距离为h，根据动能定理有mgh=，鱼饵离开管口后做平抛运动，竖直方向有hL0=gt2，鱼饵被平抛的水平距离x=vt，联立解得，所以调节竖直细管的高
8、度时，鱼饵被投放的最远距离为L0，选项A正确6.如图所示，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）A. 该质点一定带正电B. 该质点可能带负电C. 若仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小D. 若将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大【答案】AC【解析】【详解】AB在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，则所以带电质点带正电，故A正确，B错误；C
9、如果磁场均匀增大，则该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C正确；D将下极板向下移动，根据电容的决定式可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，则根据公式可得公式即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D错误。故选AC。7.如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动，乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆，半长轴为、半短轴
10、为，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处，乙卫星在处。下列说法正确的是（ ）A. 甲、乙两卫星的周期相等B. 甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等C. 乙卫星经过处时速度相同D. 甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1：3【答案】AB【解析】【详解】A椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确；B甲、乙在点都是由万有引力产生加速度，则有故加速度大小相等，故B正确；C乙卫星在两点的速度方向不同，故C错误；D甲卫星从到，根据几何关系可知，经历，而乙卫星从到经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢
11、，近地点运行快，故可知乙卫星从到运行时间大于，而从到运行时间小于，故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1：3，故D错误。故选AB。8.如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示，已知当地重力加速度为g，在物体上升过程中，空气阻力不计，以下说法正确的是（）A. 物体做匀变速直线运动B. 时刻物体速度最大C. 物体上升过程的最大速度为D. 时刻物体到达最高点【答案】BD【解析】【详解】由图可得力F与时间的关系为，则可得物体的合外力与时间的关系为，由牛顿第二定律可得加速度与时间的关系式为，则可知物体先向上做加速度减小的加速运
12、动，再做加速度增大的减速运动，然后再向下做加速度增大的加速运动，在上升过程中，当加速度为零时，速度最大，即，可得，故A错误，B正确；由初速度大小为零，所以末速度大小等于速度的变化大小，由前面的分析可知，加速度与时间成线性关系，所以最大速度大小为，故C错误；由前面的分析可知在t=t0时，加速度为 ，根据运动的对称性规律可知，此时间速度减小为0，物体运动到最高点，故D正确故选BD第卷（非选择题，共174分）三、非选择题：共174分第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分9.用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定
13、律，实验步骤如下：用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；测出所需要的物理量请回答：(1)实验中A、B的两球质量应满足_(2)在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有_；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：_【答案】 (1). ; (2)
14、. ; (3). ;【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v10，即mA-mB0，mAmB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0mAxAmBxB10.某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的部分实验步骤如下：（1）他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻请在乙图中将实物连线补充完整_；闭合开关S1后，将单刀双置开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1阻值，使电流表G0有适当示数I
15、0：然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使电流表G0示数仍为I0若此时电阻箱阻值R2=200，则灵敏电流计G的内阻Rg=_（2）他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为“1”、“10”的多用电表若选择电流30mA量程时，应将选择开关S置于_(选填“a”或“b”或“c”或“d)，根据题给条件可得电阻R1=_，R2=_（3）已知电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.40mA，则所测电阻阻值为_【答案】 (1). 如图所示： (2). 200 (3). b (4). 10 (5). 90
16、(6). 150【解析】【详解】(1)由原理图连线如图：；由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻Rg=200；(2)由表头改装成大量程的电流表原理可知，当开关接b时，表头与R2串联再与R1串联，此种情形比开关接c时更大，故开关应接b由电流表的两种量程可知：接c时有： 接b时有： 联立解得：；(3)接a时，多用电表的内阻为：，此时流过待测电阻的电流为，所以总电阻为：，所以测电阻阻值为15011.如图所示，两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和
17、正方形的单匝导线框连接在一起组成装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态，并在其中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的边长为d（），电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度为g。试求：(1)装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；(2)经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，所以导体棒所受安培力方向竖直向上，根据左手定则可知导体棒通有电
18、流的方向水平向右；安培力大小为设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为W，由动能定理得且解得(2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热，所以经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动，由动能定理得解得12.如图所示，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变
19、。过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知A、B、C三球的质量均为m。求：(1)弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；(2)弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律可得解得当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒，有解得A的速度(2)设弹簧长度第一次被锁定后，储存在弹簧中的势能为Ep1。由能量守恒得解得撞击P后，D的速度大小不变，仍为，方向向右；A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用，设当弹簧压缩到最短时，A与D的速度为v3，根据动量守恒定律可得解得弹性势能的增
20、加量为弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能（二）选考题：共45分请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，如果多做，则每科按所做的第一题计分13.用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；先往边长为3040cm的浅盘里倒入2cm深的水；用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；计算出轮廓范围内正方形的总数为
21、N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是_；错误的步骤是_（指明步骤，并改正），油酸分子直径的表达式_。【答案】 (1). 将痱子粉均匀撒在水面上 (2). 应该是不足半格的舍去，多于半格的算一格 (3). 【解析】【详解】1由实验步骤可知，缺少的实验步骤是，在步骤后加上：将痱子粉均匀撒在水面上。2错误的是步骤，应该改为：计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格舍去，多于半个格的算一格。3一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积油膜的面积油酸分子的直径14.如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)先打开阀门让其与大气连
22、通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1105Pa) (i)若要使气体压强增大到5.0105Pa,应打多少次气?(ii)若上述容器中装的是5.0105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0105Pa,则可充多少瓶? 【答案】（1）40次 （2）4瓶【解析】【详解】(1)设需要打气n次，因每次打入气体相同，故可视n次打入的气体一次性打入，则气体的初状态：， 末状态：，其中： 由玻意尔定律： 代入数据解得：；(2)设气压为时气体的体积为，则由玻意尔定律
23、有：代入数据解得： 真空瓶的容积为 因： 故可充4瓶15.同一介质中相向传播的两列简谐横波在某一时刻的波形如图所示，此时两列波分别向右传至x4 m和向左传至x8 m处，它们的振幅均为5cm从此刻起经0.25s，x2m处的质点A恰第1次到达波峰，则该两列波波速v_ms，令它们相遇时t0，则x6 m处质点的振动方程为y_【答案】 (1). 4 (2). 【解析】【详解】由图可知x2m处的质点A在此刻的振动方向向y轴正方向，从此刻起经0.25s，质点A恰第1次到达波峰，则有：，解得：T=1s，由图可知波长，则波速为；因两列波的波速相同，则两列波同时到达x=6m处，此时两列波处于平衡位置将向y轴负方向
24、运动，即x=6m处的点为振动加强点，其振幅A=10cm，角速度，故x=6m处质点的振动方程为16.如图所示，ABC等边三棱镜，P、Q分别为AB边、AC边的中点，BC面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入，经折射、反射，刚好照射在AC边的中点Q，求棱镜对光的折射率；使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到Q点时，入射光线转过的角度【答案】；120【解析】【详解】画出光路图，根据对称性及光路可逆结合几何关系可知，光在AB面的入射角i60，折射角r30，根据折射定律有 当光线再次照射到Q点时，光路如图乙所示，由几何关系可知，折射角30，根据折射定律有 解得：60，因此入射光转过的角度为i+120