1、湖北省黄冈市麻城市实验中学2020届高三物理下学期模拟试题（五）（含解析）第卷（选择题 共126分）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1418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.下列关于原子核的叙述中正确的是（）A. 居里夫人通过粒子轰击铝原子核，首次发现了中子B. 核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈C. 轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量D. 原子核的质量越大，比结合能就越小【答案】C【解析】【详解】A查德威克在粒子轰击铍核实验中发现了中子，故A错误；B
2、核反应堆中的“慢化剂”是减慢中子速度，故B错误；C轻核聚变过程中，会有质量亏损，由爱因斯坦质能方程可知，要释放能量，故C正确；D比结合能为结合能与核子数的比值，则原子核的质量越大，比结合能不一定越小，故D错误。故选C。2.物体A、B从同一地点同时沿同一方向做直线运动，在时间内，它们的图像如图所示。下列说法正确的是（）A. A、B的加速度大小均逐渐减小B. A的加速度逐渐增大，B的加速度逐渐减小C. A、B将要相遇两次D. A、B的平均速度均等于【答案】A【解析】【详解】AB因速度一时间图象的切线的斜率表示物体的加速度，由图可知，两物体的加速度都在不断减小，故A正确，B错误；C两物体在图中交点处
3、距离最远，此后不断接近，在两图线面积与横轴包围的面积相等处相遇，由于相遇后A的速度一直比B大，故两物体只有一次相遇，C错误；D因物体平均速度等于图中图线与横轴所围面积与时间之比，由图可知A物体的平均速度大于，B物体的平均速度小于，故D错误。故选A。3.如图所示，OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，弹性轻绳的一端固定在O点，另一端系着一静止在水平面上的物体（此时物体对水平面有压力）。B处固定一光滑的轻小滑轮，OB为弹性绳的自然长度。现在用水平力使物体沿水平面缓慢运动。在此过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小变化情况是（）A. 先变大后变小B. 先变小后变大C. 保持不变D. 条件不够，无法判断【答案
4、】C【解析】【详解】如图所示物体受到重力、支持力、水平外力、弹性绳的拉力和摩擦力。设B点距地面的高度为h，弹性绳与水平面的夹角为，其形变量为x，由物体的平衡而摩擦力，故地面对物体的摩擦力保持不变。故ABD错误, C正确。选C。4.在如图所示的电路中，闭合电键S当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生了变化。若电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用、和表示，下列说法正确的是（）A. 不变，变小B. 变小，不变C. 变小，变大D. 不变，变大【答案】B【解析】【详解】A根据闭合回路欧姆定律可得比值是定值，A错误；BC随P向下移动而变小，且又因为不变
5、，B正确，C错误；D因为且减小，所以比值变小，而为电源内阻不变，故D错误。故选B。5.如图所示，粗细均匀的单匝等边三角形导线框单位长度的电阻为r，绕着垂直于匀强磁场的轴OO 匀速转动，转动的角速度为。若线框边长为L，磁感应强度为B，图中所示为t=0时刻线框与磁场平行，则下列说法中正确的是（）A. 此时线框中的磁通量最大B. 此时a、b两点的电压C. 若导线框转过90后开始计时，则产生的交流电的有效值将会变小D. 从t=0时刻起，线框转过90的时间内，流过线框横截面的平均电荷量【答案】D【解析】【详解】线圈的面积为A此时线圈平面和磁场方向平行，所以穿过线框的磁通量为零，A错误；B产生的交流电压最
6、大值为此时a、b两点的电压瞬时值为故B错误；C根据可知交流电最大值不变，所以有效值不变，C错误；D从t=0时刻起，线框转过90的时间内，流过线框横截面的平均电荷量为D正确。故选D。6.某人用弹簧秤在北极的地面称量质量为m的物体时，示数是F1；若在北极上空距地面高为h处称量，示数为F2；若在赤道表面称量，示数为F3；若在地球同步卫星中称量，示数为F4。已知地球的质量为M，地球的半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A. B. C. D. 【答案】AC【解析】【详解】A在北极地面，物体受到的万有引力等于物体的重力，即，A正确；B在北极上空高h处，物体受到的万有引力等于物体的
7、重力B错误；C在赤道上，物体随地球一起自转，有则C正确；D在地球同步卫星中，物体处于完全失重状态，F4=0，D错误。故选AC。7.如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成45角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程：y=kx2，且小球通过点P.已知重力加速度为g，则()A. 电场强度的大小为B. 小球初速度的大小为C. 小球通过点P时的动能为D. 小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少【答案】BC【解析】试题分析：小球以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程：，说明小球做类平抛运动，则电场力与重
8、力的合力沿y轴正方向，竖直方向：，所以：，电场强度的大小为：，A错误；小球受到的合力：，且，所以，由平抛运动规律有：，得初速度大小为，B正确；由于，：，又，所以通过点P时的动能为：，C正确；小球从O到P电势能减少，且减少的电势能等于克服电场力做的功，即：，D错误；故选BC考点：带电粒子在匀强电场中的运动、电场力做功、动能【名师点睛】根据小球的运动轨迹，确定小球的运动性质是类平抛运动，从而根据平抛运动规律即可分析小球的初速度和电场强度；再利用电场力做功的特点计算电场力的功，并结合电场力做功及电势能的变化进行判断8.如图所示，平行导轨倾斜放置，处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大
9、小为B，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为L；a、b为两个质量均为m，电阻均为R的金属棒，a、b放在导轨上，均刚好不下滑，给a一个平行斜面向上的恒力F，使a沿导轨向上运动，当a达到最大速度时，b刚好不上滑，从a开始运动到a达到最大速度的过程中，通过金属棒b的电量为q，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨电阻不计，重力加速度为g，整个过程两金属棒始终与导轨垂直并接触良好，则下列说法中正确的是（）A. B. 金属棒a运动的最大速度是C. 从a开始运动到a达到最大速度的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为D. a达到最大速度后撤去F，在金属棒a停止运动前，金属棒a加速度大小一定大于g【答案】ACD【解
10、析】【详解】A对两棒整体，由题可知，解得A正确；B由牛顿第二定律可得解得金属棒a运动的最大速度B错误；C从a开始运动到a达到最大速度的过程中，金属棒a沿斜面向上运动的距离x满足即根据能量守恒解得C正确；Da达到最大速度后撤去F，a运动过程中即解得D正确。故选ACD。第卷（非选择题 共174分）三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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.由于滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力很小，某同学采用了如图所示的装置来验证机械能守恒定律。安装、调节好实验装置，他测量出两个光电门之间的距离为L，
11、窄遮光板的宽度为d，释放沙桶后窄遮光板依次通过两个光电门的时间为t1、t2。为了完成实验，他还需要测量的物理量是_、_，判断机械能守恒的表达式为_。（已知重力加速度为g，表达式要用题中所给的物理量和测量的物理量表示）【答案】 (1). 滑块和挡光板的总质量M (2). 沙桶的质量m (3). 【解析】【详解】123由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度。滑块经过光电门1时的瞬时速度为滑块经过光电门2时瞬时速度为对于沙桶和滑块组成的系统，系统的总动能增加量为在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量如果满足关系式即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验
12、证了机械能守恒定律。所以机械能守恒的表达式为因此本实验还需要用仪器测量的物理量是：滑块和挡光板的总质量M和沙桶的总质量m。判断机械能守恒的表达式为。10.某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为_cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为_mm；(3)用图丙所示的电路测定其电阻值，其中是待测的圆柱形导体，为电阻箱，电源电动势为E，其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丁所示的图线电阻_；（结果保留两位有效数字）(
13、4)根据以上数据可以估算出圆柱形导体的电阻率约为_m。（结果保留两位有效数字）【答案】 (1). 5.015 (2). 4.700 (3). 17 (4). 【解析】【详解】(1)1游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.053mm=0.15mm，所以最终读数为50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm；(2)2螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.0120.0mm=0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm；(3)3由图示电路图可知，根据电路结构和欧姆定律可得整理可得 纵轴上的截距为斜率联立可得(4)4电阻
14、率11.如图所示，AB之间有一顺时针匀速转动的传送带，A端左侧有与传送带平滑相接的光滑曲面，B端右侧的粗糙平面上有一轻质弹簧，弹簧右端固定，左端连接一块轻质挡板P，当弹簧处于原长时P恰好在B端。现有一质量为的物块（可以视质点）从高为h处的光滑曲面上由静止释放，经传送带与P相撞，无能量损失，并压缩弹簧，物块在粗糙面上减速为零时，刚好能停在此处不再运动，该位置距P的距离为。已知传送带速度为，长度为，与物块之间的摩擦因数为，粗糙面与物块间的摩擦因数；弹簧被压缩到最大压缩量时，弹簧的弹性势能，（重力加速度）求：(1)物块滑离传送带时的速度；(2)物块下滑高度h的的范围。【答案】(1)2m/s；(2)【
15、解析】【详解】(1)粗糙面上，由功能关系代入数据(2)h最大时，物块应在传送带上一直减速h最小时，物块应传送带上一直加速其中代入数据得，曲面上由得由得则12.如图所示，在坐标系的第二象限内有沿轴正向的匀强电场，在第一、三、四象限有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的带正电粒子在轴上的P（- d，0）点，以大小为的初速度沿轴正方向射入匀强电场，结果粒子从轴上的Q点射入磁场，粒子经过磁场偏转后，以垂直于轴的方向第二次进入电场，不计粒子的重力，求： (1)匀强电场的电场强度大小及匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)粒子从点射出到第三次经过y轴时所用的时间；(3)若粒子第二次经过y轴时撤
16、去磁场，试确定粒子第三次经过y轴的位置坐标。【答案】(1)，；(2)；(3) （0，）【解析】【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则根据牛顿第二定律有解得设粒子进磁场时的速度大小为v，根据动能定理有解得设粒子进磁场时速度方向与y轴正向夹角为，则解得=60设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据题意可知圆心恰好在x轴上，如图根据几何关系可知解得根据牛顿第二定律有解得(2)粒子在磁场中做圆周运动的周期第一次在磁场中运动的时间设粒子第三次经过x轴时的位置坐标为（-x，0），则设粒子第二次在电场中运动时间为t3，则解得因此粒子从P点到第三次经过y轴所用的时间(3)根据对称性可知，粒子第二次经过y轴
17、时的位置坐标为（0，），速度大小为v，方向与y轴正向的夹角为=60，根据几何关系，设粒子第三次经过x轴的位置坐标为（-x1，0），则粒子第三次经过x轴时，沿x轴负方向的分速度沿y轴正向的分速度设粒子第二次在电场中运动的时间为t4，则解得设粒子第三次经过y轴的位置坐标为（0，y），则因此，粒子第三次经过y轴的位置坐标为（0，）（三）选考题（共45分）。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。13.一定质量的理想气体从状态a开始，经回到原状态，其图像如图所示。且为正方形，平行于轴，；下列判断正确的是（ ）A. 气体在状态时的体积是它在
18、状态时的体积的3倍B. 气体在状态时的内能小于它在状态时的内能C. 在过程中气体向外界放出的热量等于在过程中从外界吸收的热量D. 在过程中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功E. 在过程中气体对外界做的功小于在过程中外界对气体做的功【答案】BCD【解析】【详解】A由图可知，ac连线是一条过坐标原点的直线，所以气体在状态时的体积等于在状态时的体积，故A错误；B由图可知，气体在状态时的温度低于气体在状态时的温度，所以气体在状态时的内能小于它在状态时的内能，故B正确；CE在过程中气体的压强不变，根据盖吕萨克定律则有可得在过程中气体的温度不变，根据玻意耳定律则有由于，可得在过程中气体的压强不变，根
19、据盖吕萨克定律则有其中可得在过程中气体对外界做的功在过程中外界对气体做的功即在过程中气体对外界做的功等于在过程中外界对气体做的功；过程中温度的变化量等于过程中温度的变化量，所以过程中内能的减小量等于过程中内能的增加量，根据热力学定律可知在过程中气体向外界放出的热量等于在过程中从外界吸收的热量，故C正确，E错误；D在过程中气体是等温变化，内能不变，气体的压强增大，根据玻意耳定律可知气体的体积减小，所以外界对气体做的功，根据热力学定律可知在过程中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故D正确；故选BCD。14.内壁光滑的导热气缸竖直放置，用质量不计、横截面积为的活塞封闭了温度为的一定质量的理想
20、气体，大气压强为 。现缓慢的将沙子倒在活塞上，当气体的体积变为原来的一半时，继续加沙子的同时对气缸加热，使活塞位置保持不变，直到气体温度达到。已知热力学温度和摄氏温度的关系为，重力加速度为 。求（）加热前倒入沙子的质量是多少？（）整个过程总共倒入多少质量的沙子？【答案】（i）2kg；（ii）4kg【解析】【详解】（i）气体做等温变化根据玻意耳定律有解得Pa由活塞和沙子受力平衡得解得kg（ii）气体做等容变化T2=273+27K=300KT3=273+177K=450K根据气体状态方程代入数据解得Pa活塞和沙子受力平衡，则有解得kg一共倒入了4kg的沙子。15.一列简谐横波沿着轴正方向传播，波中
21、 两个质点在平衡位置间的距离为0.25m，且小于一个波长，如图甲所示，两个质点振动的图像如图乙所示。由此可知（ ）A. 质点在一个周期内通过的路程为8cmB. 该机械波的波长为1mC. 该机械波的波速为0.5m/sD. t=1.5s时，质点的运动方向沿着轴正方向E. t=2.5s时，两个质点的加速度方向均指向轴正方向【答案】ABE【解析】【详解】A根据A、B两质点的振动图象可知该波的周期为4s，振幅为2cm，波中质点在一个周期内通过的路程为4个振幅，即8cm，故A正确；B根据A、B两质点的振动图象可画出A、B两点之间的波形图，A、B两点之间的距离为波长，即该波的波长为，故B正确；C该机械波的传
22、播速度故C错误；D在t=1.5s时，A质点的位移为负值，A质点的运动方向沿y轴负方向，故D错误；E在t=2.5s时，A、B两质点的位移均为负值，回复力方向均指向平衡位置，加速度方向均指向y轴正方向，故E正确。故选ABE。16.如图所示，为一直角三棱镜的截面，其顶角，边的长度为，为垂直于直线的光屏，光屏到 点的距离为。一单色光垂直射向边的中点，折射后恰好射到屏上的点。已知光速为。求（）该三棱镜的折射率？（）单色光从射向边的中点到射到屏上所用的时间。【答案】（i）；（ii）【解析】【详解】（i）光路图如图所示设入射光与AB、AC的交点分别为E、F由几何关系可知FCD=120又由于FC=CD=L可知DFC=30故根据折射定律可知代入数据，解得该三棱镜的折射率（ii）由光路图可知，光线在玻璃中传播的速度光线在玻璃中传播的时间光线在空气中传播的时间因此所用的时间
