1、辽宁省大连市第二十四中学2020届高三物理下学期最后一模试题（含解析）本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，其中第II卷第3338题为选考题，其它题为必考题。考生作答时，将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号；非选择题答案使用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
2、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号涂黑。 可能用到的相对原子质量：H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 P:31 1.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En，其中n2,3,4，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速有一氢原子处于n3的激发态，在它向低能级跃迁时，可能辐射的光子的最大波长为()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小【详解】一群氢原子
3、处于n=3激发态，可释放出的光子频率种类为3种，据玻尔理论在这3种频率光子中，当氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时辐射的光子频率最小，波长最长，E2=，E3=，=E3-E2，故D正确，ABC错误；故选D2.如图所示，在虚线左侧的足够大区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一个直角三角形金属线框，线框左边与磁场边界平行，线框的电阻为R，线框以垂直虚线方向的速度v0做匀速直线运动，从线框的左边进入磁场时开始计时，E表示线框产生的感应电动势大小，F表示线框中受到的安培力大小，P表示线框的电功率的大小，I表示线框中的感应电流，则下列图象中正确的是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详
4、解】如图所示，这直角三角形左侧的直角边边长为L0，右边锐角角度为。 A线框进入磁场的t时间时，线框切割磁感线的有效长度为感应电动势为是关于t的一次函数，即电动势随时间均匀减小，故A正确；B由于线框以速度v0做匀速直线运动，由平衡条件可知是关于t的二次函数，故B错误；C电功率等于克服安培力的功率是关于t的二次函数，故C错误；D切割产生的感应电流是关于t的一次函数，故D错误。故选A。3.如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是A. 卫星在C点的
5、速度最大B. 卫星在C点的加速度最大C. 卫星从A经D到C点的运动时间为T/2D. 卫星从B经A到D点的运动时间为T/2【答案】C【解析】【详解】A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等；故A错误；B、在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，故B错误.C、根据椭圆运动的对称性可知，则，故C正确.D、椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度最小
6、，则，；故D错误.故选C.4.如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的光滑水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上.现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与桌面平行。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C刚好离开地面，则此过程中()A. 弹簧的弹性势能增大B. 小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零C. 拉力F的大小为3mgD. 拉力F做的功为【答案
7、】B【解析】【详解】A开始时整个系统静止，弹簧压缩量为x，则对B有kx=mg得C恰好离开地面时，弹簧的伸长量仍为可知弹簧的弹性势能先减小后增大，故A错误。BCD小车向右运动至速度最大时，加速度为零，AB的合力为零，C恰好离开地面时，则F=2mg拉力做功为故B正确，CD错误。故选BC。5.如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R.在线圈由图示位置转过90的过程中，下列说法正确的是（ ）A. 磁通量的变化量B. 电压表的示数为C. 电阻R产生的焦耳热D. 通过电阻R的电荷量为【答案】CD【解析】【详解】A由图示位置转过90的
8、过程中，磁通量的变化量=BS，与匝数无关，故A错误；B线圈在磁场中转动，产生的电动势的最大值为Em=NBS，电动势的有效值为E=，电压表测量为电路的外电压，所以电压表的读数为，所以B错误；C电阻R产生的热量 所以C正确D由 ，,得到，电量，故D正确6.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的IU图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（ ）A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B. 对应P点，小灯泡的电阻为C. 对应P点，小灯泡的电阻为D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”【答案】BD【解析】【分析】小灯泡的伏
9、安特性曲线上的各点与原点连线的斜率表示电阻，斜率增大，灯泡的电阻增大；任一状态灯泡的电阻，并依据U与I图象面积大小表示功率，从而即可求解。对于线性元件欧姆定律成立，对于非线性元件欧姆定律不成立。【详解】AI-U图线中各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题可知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；BC根据电阻的定义可知，对应P点的电压为U1，电流为I2，则小灯泡的电阻为，而R不等于切线斜率，故B正确，C错误；D根据功率表达式，则有小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值，故D正确；故选BD。7.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2
10、，图乙为它们碰撞前后的st(位移时间)图像，已知m10.1 kg由此可以判断()A. 碰前m2向左匀速运动，m1向右加速运动B. m20.3 kgC. 碰后m2和m1动量大小相等D. 碰撞过程中系统机械能守恒【答案】BD【解析】【详解】A由s-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止。m1速度大小为方向只有向右才能与m1相撞。故A错误。B由图求出碰后m2和m1的速度分别为v2=2m/s，v1=-2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2+m1v1代入解得m2=0.3kg故B正确。C碰后m2和m1速度大小相等，但是质量不等，则动量大小不相等，选项C错误；D碰撞过程
11、中系统损失的机械能为代入解得E=0J故碰撞过程中系统机械能守恒，选项D正确。故选BD。8.如图甲，两个等量同种电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上，电荷量q=+110-3C，质量m=0.02kg的小球从a点静止释放，沿中垂线运动到电荷连线中点O过程中的vt图象如图乙中图线所示，其中b点处为图线切线斜率最大的位置，图中为过b点的切线，则下列说法正确的是A. P、Q带正电荷B. b点的场强E=30 vmC. a、b两点间的电势差为90VD. 小球从a到O的过程中电势能先减少后增加【答案】BC【解析】【详解】A带正电的小球从a点由静止释放，向上做加速运动可知，受到向上的电场力，则aO线上的电场竖直向上，
12、故两电荷带负电，故A错误；Bv-t图象上斜率表示加速度可得：，根牛顿第二定律得：qEb=ma，联立解得：Eb=30V/m，故B正确；C在ab由动能定理得：qUab=mvb2mva2，由图乙可得vb=3m/s带入解得：Uab=90V，故C正确；D由图象乙可知，小球速度一直增大，电场力一直做正功，故电势能一直减小，故D错误第卷(共174分)三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个小题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。(一)必考题(11题，共129分)9.如图甲所示，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=
13、50Hz。回答下列问题：(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s6=_cm，计算F点对应的瞬时速度的表达式为vF=_；(3)如图丙所示，是根据实验数据画出的v2-2s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 (3). (4). 【解析】【详解】（1）1该实验目是研究小车做匀变速直线运动，只要小车做匀加速运动即
14、可，对于初速度、小车质量与钩码质量关系、是否平衡摩擦力没有要求，为保证小车做直线运动细线必须与长木板平行，故BCD错误，A正确。故选A。（2）2刻度尺的最小刻度为mm，需要进行故读到下一位，因此读出s6=6.00cm；3根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度为（3）4根据匀变速直线运动的速度位移公式有解得由此可知在图线中，横轴截距表示初速度的平方，斜率表示加速度的大小，则有10.用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体(有大量的正、负离子)的电阻率水平管道长为l、宽度为d、高为h，置于竖直向上的匀强磁场中管道上下两面是绝缘板，前后两
15、侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G(内阻为Rg)连接管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度v自左向右通过闭合开关S，调节电阻箱的取值，记下相应的电流表读数(1)图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为_(2)与N板相连接的是电流表G的_极(填“正”或“负”)(3)图丙所示的电流表读数为_A(4)将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出图象为图丁所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为(-a，0)和(0，b)，则磁场的磁感应强度为_，导电液体的电阻率为_【答案】 (1). 290.1 (2). 负 (3). 24.0 (4). (5). 【
16、解析】【详解】（1）电阻箱的示数：，（2）根据左手定则可知，带正电的粒子向前表面偏转，带负电的粒子向后表面偏转，故N带负电，则与N板相连接的是电流表G的负极；（3）丙所示的电流表读数为；（4）液体以恒定速度v自左向右通过管道，则所受的电场力与洛伦兹力平衡，即，又，解得：，则回路中产生的电流为，变形得：，由题知斜率，解得：，纵截距离，解得：，根据电阻定律得：，其中，联立解得：.【点睛】当液体以稳定速度通过时电场力与磁场力平衡，求出两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律求出电流，再根据图象所给信息求出相关的物理量11.如图所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑
17、，A右端与水平面平滑连接，质量为M的物块B恰好放在水平面上P点将一质量为m的小球C，从劈A的斜面上距水平面高度为h处由静止释放，然后与B发生完全非弹性正碰(碰撞时间极短) 已知M2m，物块B、C与水平面间的动摩擦因数为求：(1)小球C与劈A分离时，A的速度；(2)碰后小球C和物块B的运动时间。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】(1)设小球C与劈A分离时速度大小v0，此时劈A速度大小为vA，由机械能守恒有根据动量守恒得v0，vA之后A向左匀速运动(2)小球C与B发生完全非弹性正碰后速度为vBC，由动量守恒得mv0(mM)vBC代入M2m，得vBC物块BC减速至停止时，运动时间设为t，由动量定
18、理有(M+m)gt0(M+m)vBc得12.如图所示，在xoy平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，电场强度的方向沿y轴负方向原点o处有一粒子源，可在xoy平面内向y轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在0v0之间，质量为m，电荷量为+q的同种粒子在y轴正半轴垂直于xoy平面放置着一块足够长的薄板，薄板上处开一个小孔，薄板上有粒子轰击的区域的长度为L0已知电场强度的大小为，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小B；(2)粒子源发射的粒子垂直y轴穿过小孔进入左侧电场区域，经过x轴的横坐标；(3)粒子源发射的粒子穿过小孔进入左侧
19、电场区域，经过x轴最远点的横坐标。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)速度为v0的粒子沿x轴正向发射，打在薄板的最远处，其在磁场中运动的半径为r0，由牛顿第二定律联立，解得(2) 由得由得由得由得(3)如图所示速度为v的粒子与y轴正向成角射出，恰好穿过小孔，在磁场中运动时，由牛顿第二定律 粒子沿x轴方向的分速度联立，解得说明能进入电场的粒子具有相同的沿x轴方向的分速度。当粒子以速度为v0从o点射入，可以到达x轴负半轴的最远处。粒子进入电场时，沿y轴方向的初速度为vy，有最远处的横坐标联立，解得13.关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是（ ）A. 空气相对湿度越大时，水
20、蒸发越快B. 物体的温度越高，分子平均动能越大C. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D. 两个分子的间距由无穷远逐渐减小到难以再减小的过程中，分子间作用力先增大后减小到零，再增大E. 若一定量的理想气体对外膨胀做功50J，内能增加80J，则气体一定从外界吸收130J的热量【答案】BDE【解析】【详解】A.空气相对湿度越大时，空气中水蒸汽压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故A错误；B.物体的温度越高，分子平均动能越大，故B正确；C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故C错误；D.根据分子力随距离变化曲线，两个分子的间距由无穷远逐渐减小到难以再减小的过程中，分子间
21、作用力先增大后减小到零，再增大，故D正确；E.根据U=Q+W可知，若一定量的理想气体对外膨胀做功50J，即W=-50J；内能增加80J，即U=80J；则Q=50J+80J=130J气体一定从外界吸收130J的热量，故E正确。故选BDE。14.如图所示为一水平放置的导热性能良好的U型玻璃管，左端封闭，右端开口，左端竖直管与水平管的粗细相同，右端竖直管与水平管的横截面积之比为21一段长为12 cm的水银柱位于图中所示位置且封闭一段空气柱，设周围环境的温度由27不断上升，大气压强为75 cmHg，求当温度为119时空气柱长度是多少?【答案】98cm【解析】【分析】根据玻璃管的导热性，可知封闭气体的温
22、度发生变化，利用理想气体方程分析求解【详解】当温度为119C即392K时，假设水银仍在水平管中，则气体压强不变，做等压变化有代入数据；解得：100S不合理 故有部分水银已经到达右端竖直管，设右端竖直管中水银柱高为xcm，则由 得：X=5cm 所以此时空气柱长度为L=88cm+25cm=98cm【点睛】在处理本题时由于不知道液体是否移到竖直管中，所以可以采用先假设的方法来判断15.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图、所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图则甲同
23、学测得的折射率与真实值相比_；乙同学测得的折射率与真实值相比_填“偏大”、“偏小”或“不变”【答案】 (1). 偏小 (2). 不变【解析】【详解】第一空.如图测定折射率时，玻璃中折射角增大，则由知，折射率减小；第二空.用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；即乙同学测得的折射率与真实值相比不变.16.下图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。(1)判断波的传播方向，并求出质点P处于波峰位置的时刻；(2)试写出质点Q简谐运动表达式。【答案】(1)向x正方向传播，（n=1、2、）；(1)y=-0.10sin10t(m)【解析】【详解】(1)由图乙可知，在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动，则波沿x轴正方向传播，质点的振动周期和波长分别为T=0.2s，从开始，质点Q处于波峰位置需要振动（n=0、1、2、）(2)质点Q简谐运动的表达式为又A=10cm，T=0.2s代入解得y=-0.10sin10t(m)