1、吉林省吉林市2020届高三物理第三次调研测试（4月）试题（含解析）二、选择题1.下列选项中，说法正确的是（ ）A. 卢瑟福提出核式结构模型，很好的解释了粒子散射实验中的现象B. 电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性C. 借助于能量子的假说，爱因斯坦得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合非常好D. 射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱【答案】A【解析】卢瑟福提出核式结构模型，很好的解释了粒子散射实验中的现象，A正确；衍射是波的特性，故电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有波动性，B错误；普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验
2、符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故C错误；射线是高速电子流，它的穿透能力比射线弱，比射线强，故D错误2.天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他根据牛顿及开普勒等人研究成果的启发算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，过了这一定的时间果真哈雷的预言得到证实。由此人们更加深信牛顿及开普勒等人的科学成果是以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来的，这对人类解释与预见物理现象具有决定意义。为工业革命开创了道路，是人类认识自然历史的第一次理论大综合。已知哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据牛顿及开普勒等人的科学成果估算，
3、它下次飞近地球大约将在（取=1.414）（）A. 2030年B. 2052年C. 2062年D. 2080年【答案】C【解析】【详解】设彗星的周期为，地球的公转周期为，由开普勒第三定律则有解得年所以有年故C正确，A、B、D错误；故选C。3.如图所示，、为匀强电场中的三点，为、连线的中点。一个电荷量为 的负电荷，在点受到的电场力为，从点移动到点过程中电势能减小，下列说法正确的是（）A. 匀强电场的电场强度大小为B. 、三点中，点的电势最高C. 该电荷从点移动到点过程中电场力做负功D. 该电荷从点移动到点过程中电势能增加【答案】D【解析】【详解】A负电荷在点受到的电场力为，由场强的公式得匀强电场的
4、电场强度大小为故A错误；B负电荷从点移动到点过程中电势能减小，根据负电荷在电势越高的地方电势能越小，所以从到的过程电势越来越高，即点电势最高，故B错误；C从点移动到点过程中电势能减小，所以电场力做正功，故C错误；D匀强电场，为、连线的中点，所以从点移动到点的电势能减小量等于从点移动到点的电势能减小量，电势能都减小，则从点移动到点过程中电势能就增加，故D正确；故选D。4.如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(ix)正确的是：() A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详
5、解】线圈进入磁场长度小于L，此时根据楞次定律，感应电流逆时针，方向为正，且，大小不变；进入磁场长度大于L小于2L，此时磁通量向里增强，根据楞次定律，感应电流逆时针，方向为正且，大小不变；当全部进入磁场后，磁通量向里减小，根据楞次定律，感应电流顺时针，方向为负，且，所以ABC错误，D正确5.如图所示，倾角为的足够长传送带沿顺时针方向转动，转动速度大小为v1，一个物体从传送带底端以初速度大小v2（v2v1）上滑，同时物块受到平行传送带向上的恒力F作用，物块与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块运动的v-t图象不可能是（ ）A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解
6、】因v2v1，则物块相对于皮带向上运动，所受滑动摩擦力向下，若，则物体的加速度为零，将一直向上以v2匀速运动，选项B正确若，则物体的加速度向上，将一直做匀加速直线运动，选项A正确若，则物体的加速度向下，将向上做匀减速直线运动，当两者速度相等时，物体受静摩擦力保证其合外力为零，则和皮带一起向上匀速，故选项C错误，选项D正确故不可能的图象选C【点睛】该题是一道综合题，综合运用了运动学知识、机械能守恒定律、功能关系，解决本题的关键熟练这些定理、定律的运用6.在用磁场进行自动控制的系统中需要一种霍尔元件，它是利用霍尔效应制成的元件。其原理如图所示，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为，厚为，金属导体
7、中单位体积内的自由电子数，将金属导体放在与侧面垂直的匀强磁场中，当通以图示方向电流时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为。自由电子的电荷量为，则下列判断正确的是（）A. 上表面电势高B. 下表面电势高C. 该匀强磁场的磁感应强度D. 该匀强磁场的磁感应强度【答案】BD【解析】【详解】AB电流方向水平向右，则自由电子的运动方向水平向左，根据左手定则，电子向上表面偏转，上表面得去电子带负电，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高，故A错误，B正确；CD电流的微观表达式为电子受电场力和洛伦兹力处于平衡，有联立解得故C错误，D正确；故选BD。7.如图所示，电阻不计的矩形导线框绕中心轴做匀速圆周运动
8、，导线框匝数100，面积m2，转动周期s，线框平面内充满磁感应强度为T的匀强磁场。在线框的右边接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数比为21，灯泡标有“36 V，18W”字样，电流表和电压表均为理想交流电表。调节滑动变阻器R的滑片，当电流表示数为0.8A时，灯泡L刚好正常发光，则（）A. 电压表的示数为40VB. 定值电阻的阻值为5C. 在010-2s的时间内，通过小灯泡L的电荷量为7.8510-3CD. 当滑动变阻器R滑片向下滑动时，电流表示数变大，电压表示数变小【答案】AB【解析】【详解】A矩形导体线圈中产生的感应电动势的最大值为变压器的原线圈的输入电压为根据可得副线圈的输出电压
9、为即电压表的示数为40V，故A正确；B定值电阻两端的电压为定值电阻阻值为故B正确；C在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电流有向上和向下的过程，所以总的电荷量为零，故C错误；D当滑动变阻器的滑片向下滑动时，负载的总电阻减小，副线圈的输出电压不变，所以电压表的示数不变，电流表的示数变大，故D错误；故选AB。8.如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆轨道，外圆内表面光滑，内圆外表面粗糙，一质量为的小球从轨道的最低点以初速度向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. 若使小球在最低点的速度大于，则小球在整个运动过程中，机械能守恒B. 若小球
10、要做一个完整的圆周运动，小球在最低点的速度必须大于等于C. 若，则小球在整个运动过程中克服摩擦力做功等于D. 若小球第一次运动到最高点，内圆对小球的支持力为，则小球在最低点对外圆环的压力为【答案】AC【解析】【详解】A若使小球始终做完整的圆周运动，小球应沿外圆内侧运动，在运动过程中不受摩擦力，机械能守恒，小球恰好运动到最高点时速度设为，则有由机械能守恒定律得小球在最低点时的最小速度为所以使小球在最低点的速度大于，则小球在整个运动过程中，机械能守恒，故A正确；B若内圆外表面光滑，小球能做完整的圆周运动，球恰好运动到最高点时速度为零，由机械能守恒定律得可得所以球在最低点，以小球的速度大于小于，也是
11、有可能做完整的圆周运动的，只是最终在圆心下方做往复运动，最高点与圆心等高，故B错误；C若，小球在运动过程中一定与内圆接触，机械能不断减少，经过足够长时间，小球最终在圆心下方做往复运动，最高点与圆心等高，以最低点为零势面，小球最终的机械能为，以运动在最低点的机械能为故小球在整个运动过程中机械能损失，即克服中摩擦力做功等于，故C正确；D若小球第一次运动到最高点，内圆对小球的支持力为0.5mg，根据牛顿第二定律有故最高点机械能若小球在最低点对外圆环的压力为5.5mg，对小球根据牛顿第二定律有解得最低点机械能为从最低点到最高点，小球的机械能应该减小，所以矛盾，故D错误；故选AC。三、非选择题9.为了探
12、究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，轻弹簧的一端与滑块相接，另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图所示），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：用游标卡尺测量遮光片的宽度d；在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放，由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤，记录弹簧劲度系数及
13、相应的速度v，如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6kv/（ms1）0.711.001.221411.581.73v2/（m2s2）0.501.001.491.992.492.99v3/（m3s3）0.361.001.822.803.945.18(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得 d_mm；(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v_；(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是_。【答案】 (1). 16.2mm (2). (3).
14、 W与v2成正比或【解析】【详解】(1)1游标卡尺主尺读数为16mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为20.1mm=0.2mm所以最终读数为16mm+0.2mm=16.2mm(2)2由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，则有(3)3由数据可知速度的平方与劲度系数成正比，而弹簧对滑块做的功与劲度系数成正比，则弹簧对滑块做的功与劲度系数也成正比，即与成正比。10.如图甲所示，测量电阻丝的电阻率，电阻丝的电阻约为20 。先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的
15、位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。除电池组E（电动势为3.0 V，内阻约1 ）、电阻箱R（0999.9 ）、开关、导线若干，可供选择的器材还有：电流表A1（量程0100 mA，内阻约5 ）电流表A2（量程00.6 A，内阻约0.2 ）(1)实验操作步骤如下：A. 用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E. 断开开关，改变_的位置，调整电阻箱接入电路
16、中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次的R和L数据；F. 断开开关；(2)如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d _ mm；(3)电流表应选择_（选填“A1”或“A2”）；(4)用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为R0和L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式_（用给定的字母表示）。【答案】 (1). 改变金属夹与电阻丝接触点 (2). 见解析所示 (3). A1 (4). 【解析】【详解】(1)1根据实验原理与实验步骤，断开开关，改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次的和数据；(2)2
17、由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5mm，可动刻度是23.00.01mm=0.230mm金属丝直径为(3)3电路最大电流约为不到0.6A的四分之一，如果使用电流表实验误差较大，因此电流表应选；(4)4由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻总电阻丝由图象可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻总则可得图象斜率则电阻率11.冰壶运动是冬奥会比赛项目，近几年中国冰壶队在世界比赛中取得了较好的成绩，现在队员们正在积极备战2022年北京冬奥会。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员施一水平恒力将静止于A点的冰壶（视为质点）沿直线AD推到B点放手，最
18、后冰壶停于D点，已知冰壶与冰面间摩擦因数为，冰壶质量为，AB=CD=，BC=，重力加速度为，求：(1)冰壶在B点的速率；(2)冰壶在CD段与在AB段运动时间之比；(3)在AB段水平恒力对冰壶的冲量大小。【答案】(1)；(2) ；(3)【解析】【详解】(1)在段由牛顿第二定律有解得根据运动学公式可得冰壶在点的速率为(2)在段则有解得在段由逆向思维有可得所以有(3)在段由动量定理有解得12.如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内同时还存在垂直于纸面向里的匀强磁场一个质量为m、电量为q的带正电的粒子，从A点沿水平直线运动经过B进入第一象限，穿过C点后立即进入
19、第四象限内的一个上边界与x轴重合的矩形匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（未画出），粒子最后垂直于y轴进入第三象限已知：第二、四象限内磁场的磁感强度分别为， A、C两点的坐标分别为、，不计重力求：（1）匀强电场的场强E；（2）第四象限内矩形磁场的最小面积S；（3）从A点到刚进入第三象限经过的总时间【答案】（1） （2） （3）【解析】【详解】（1）设粒子的初速度为，由从A到B做水平直线运动：从B到C做类平抛运动：联立可得： （2）设粒子经过C点时的速度大小为，方向与x轴成角，如图所示：由动能定理有：而且：解得： ，粒子在第四象限的轨迹如图，由牛顿第二定律：得到：有界磁场的最小面积为：（3）粒子从
20、A到C的时间为：则在有界磁场中运动的时间为：出磁场后运动时间为：则总时间为：13.下列说法正确的是（）A. 一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B. 在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力C. 当分子间的距离变小时，分子间作用力的合力可能减小，也可能增大D. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的E. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液【答案】BCE【解析】【详解】A单晶体具有各向异性，而多晶体表现为各向同性，故A错误；B液体表面层内分子较为稀疏，分子力表现为引力，故在完全失重的宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，故B正确；C当分子间的距离变小时，
21、如果开始时刻分子间距大于平衡距离则分子间作用力可能减小，如果开始时刻分子间距小于平衡距离则分子力增大，故C正确；D根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故D错误；E脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，故E正确；故选BCE。14.如图所示，一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连，汽缸和竖直管均导热，汽缸与竖直管的横截面积之比为31，初始时，该装置底部盛有水银；左右两边均封闭有一定质量的理想气体，左边气柱高24 cm，右边气柱高22cm；两边液面的高度差为4 cm。竖直管内气体压强为76cmHg，现使活塞缓慢向
22、下移动，使汽缸和竖直管内的水银面高度相差8 cm，活塞与汽缸间摩擦不计。求：(1)此时竖直管内气体的压强；(2)此时左边气柱高度为多少？【答案】(1)88cmHg；(2)20cm【解析】【详解】(1)设右侧竖直管的横截面积为，则左侧汽缸的横截面积则为，以右侧气体为研究对象，若左侧液面下降，右侧液面升高，则有解得，根据玻意耳定律得解得(2)以左边气体为研究对象根据玻意耳定律得解得15.下列说法正确的是（）A. 某学生用单摆测定重力加速度，处理数据时计算得到的数值偏大些，可能是测量摆长时误加了小球直径B. 机械波从一种介质进入到另一种介质，频率将发生改变C. 蝙蝠是利用超声脉冲导航的，当它飞向某一
23、墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率D. 紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射E. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理【答案】ACE【解析】【详解】A由单摆周期公式可知，重力加速度为单摆的摆长应等于摆线的长度加小球的半径，若测量摆长时误加了小球直径算进去，摆长测量值偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A正确；B波从一种介质进入到另一种介质频率不变，波速改变，故B错误；C蝙蝠利用超声脉冲导航，当它正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，与墙壁相互靠近，故接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于它发出的频率，故C正确；D紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，故D错误；E光纤通信和医用纤
24、维式内窥镜都是利用了光全反射原理，故E正确；故选ACE。16.有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，截面如图A=30，D点是AC边的中点，AC边长为L一条光线从D点沿平行于AB方向射入棱镜，光线在AB面发生全反射后垂直BC从F点射出求玻璃的折射率n ；若光在真空中的速度为c，光线从D点到F点经过的时间t【答案】（1） （2） 【解析】【分析】根据题意画出光路图，由几何知识求出光线在D点时的折射角，再由折射定律求玻璃的折射率；根据几何关系求光线在棱镜中传播的距离，由v=c/n求出光线在棱镜中的传播速度，再由运动学公式求传播时间【详解】光路图如图所示，设在AC面入射角为i，折射角为r，在AB面，光线与AB的夹角为，反射光线与AB的夹角为，光线垂直BC射出，有 由几何知识可得： 折射率：； 由于 ，所以ADE为等腰三角形，所以：； 设光线从D点到F点经过的距离为 ， ，光线在玻璃中传播速度为则：，解得： 【点睛】本题考查几何光学，掌握光的折射定律，正确画出光路图，运用几何知识求解相关角度和距离是关键