1、吉林省通榆县第一中学2020届高三物理下学期模拟试题（四）（含解析）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。1.在平直公路上行驶的甲车和乙车，它们沿同一方向运动的图像如图所示。已知时刻乙车在甲车前方处，下列说法正确的是（）A. 时，甲、乙两车相遇B. 内，甲、乙两车位移相等C. 甲、乙两车之间的最小距离为D. 相遇前甲、乙两车之间的最大距离为18m【答案】B【解析】【详解】AD0时刻，乙车在甲车前处，前内乙车的速度大于甲车的速度，
2、所以两车的距离逐渐变大，在时刻速度相等，距离最远，图线和时间轴围成的面积为位移AD错误；B图线和时间轴围成的面积为位移，前内，根据几何关系可知甲乙两车的图线和时间轴围成的面积相等，所以二者位移相等，B正确；C甲车速度大于乙车速度，二者最终可以相遇，最小距离为0m，C错误。故选B。2.一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F和阻力f大小随时间的变化规律如图所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化的规律是图中的（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】小车在水平面上做匀速直线运动，则初速度不为零，所以初始功率不为零，小车所受的牵引力F和阻力f都恒定不
3、变，所以物体做匀加速直线运动，速度均匀增大，根据可知，P均匀增大，故D正确，ABC错误。故选D。3.如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比4，原线圈接有交流电流表，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交变电流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A. 灯泡L两端电压的有效值为32VB. 当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表、示数都增大，V示数增大C. 由图（b）可知交流发电机转子的角速度为D. 交流电压表V的读数为32V【答案】D【解析】【详解】AD由图b可知，原线圈
4、输入电压有效值为440V，根据，可得副线圈电压为32V，交流电压表V的示数为有效值，即为32V；设灯泡L两端电压的有效值为，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有：解得：，故A错误D正确；B。当滑动变阻器的触头P向下滑动时，滑动变阻器阻值减小，原副线圈匝数比不变、输入电压不变，则电压表的示数不变；则由欧姆定律可知，电流表示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表示数也增大，故B错误；C根据可知，交流发电机转子的角速度为，故C错误。故选：D。4.如图所示，在边长ab=L，bc=L的矩形区域内存在着垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O处有一
5、粒子源，可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子，若沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场，该粒子在磁场中运动的时间为t0，圆周运动半径为L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子的比荷为C. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0D. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为5t0【答案】A【解析】【详解】A由题设条件作出以O1为圆心的轨迹圆弧，如图所示由左手定则，可知该粒子带正电，选项A正确；BCD由图中几何关系可得解得，可得T=12t0，根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得解得，选项BCD错误。故选A。5.2019年10月5日2时5
6、1分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示，先将卫星送入较低的圆轨道，经椭圆轨道进入地球同步轨道。已知“高分十号”卫星质量为m卫，地球质量为m地，轨道半径为r1，轨道半径为r2，A、B为两轨道的切点，则下列说法正确的是（ ）A. “高分十号”在轨道上的运行速度大于7.9km/sB. 若”高分十号”在轨道I上的速率为v1：则在轨道II上的速率v2=v1C. 在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力D. 假设距地球球心r处引力势能为Ep=则“高分十号”从轨道转移到轨道，其
7、机械能增加了【答案】BD【解析】【详解】A 第一宇宙速度为7.9km/s，绕地球做圆周运动的轨道半径等于地球的半径，根据万有引力提供向心力则有可得知轨道半径越大，线速度越小，所以“高分十号”卫星在轨道上的运行速度小于7.9km/s，故A错误；B根据 可得“高分十号”卫星在轨道I上的速率为在轨道II上的速率为联立解得故B正确；C由于“高分十号”卫星需要在点从椭圆轨道进入轨道，卫星在点需加速，所以“高分十号”卫星在椭圆轨道上通过B点时，万有引力大于向心力，故C错误；D“高分十号”卫星在轨道上的机械能在轨道上机械能则机械能增加量故D正确；故选BD。6.原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示
8、。下列说法正确的是（）A. 核的结合能约为14MeVB. 核比核更稳定C. 三个中子和三个质子结合成核时放出能量D. 在核反应中，要吸收热量【答案】BC【解析】【详解】A分析图象可知，核的平均结合能为7MeV，根据平均结合能的定义可知，核的结合能为故A错误；B平均结合能越大的原子核越稳定，分析图象可知，核比核的平均结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；C核子结合成原子核时，质量亏损，释放核能，故三个中子和三个质子结合成核时释放能量，故C正确；D重核裂变时，质量亏损，释放能量，故D错误。故选：BC。7.如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h
9、=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek-h图象。其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，不计空气阻力，取g=10m/s2，由图象可知（）A. 小滑块质量为0.2kgB. 弹簧的劲度系数为2.5N/m，最大弹性势能为0.5JC. 小滑块运动过程中先加速再减速。在加速过程中，有加速度大小等于g的位置D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J【答案】AC【解析】【详解】A在高度范围为0.2mh0.35m时，Eh图像为倾斜直线，斜率恒定表示合外力恒定，滑块做竖直上抛运动，合外
10、力为重力则故A正确；B在整个运动过程中，弹簧与滑块构成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、滑块的重力势能、滑块的动能之和保持不变，最初系统只有滑块的重力势能与弹簧的弹性势能，在滑块上升过程（没有脱离弹簧）中，弹性势能转化为滑块的机械能；当滑块刚脱离弹簧，开始做竖直上抛运动时，系统的机械能全部转化为滑块的机械能。系统总的机械能为当Ep=0时最初的重力势能为，弹性势能最大为，在h1=0.18m时，Ekh图像斜率为零，合外力等于零，则mg=kx1根据图像可知，滑块上升距离为0.1m时，弹簧恢复原长L0=0.20m，由此可知弹簧最大压缩量为xmax=0.1m且x1=L00.18m=0.02m则故B错误；
11、CD当弹簧弹性势能与滑块重力势能最小时，滑块动能最大，由图可知，则根据上述分析可知，h0=0.1m时，滑块的加速度滑块在运动过程中，先做加速度减小的加速运动，加速度为零时，速度达到最大值，后做加速度增加的减速运动，结合图像可知，在加速过程中有加速度大小等于g的位置，故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：共174分。第22 -32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33 -38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。8.某小组同学用简易装置验证机械能守恒定律，他们找来一块平整且比较光滑的木板，从实验室借来打点计时器、刻度尺、小车和纸带他们把木板搭在台阶上如图甲安装好实验器材
12、，得到如图乙所示的一条纸带(1)在验证机械能是否守恒时，还需要测量台阶的高度h和木板的长度L，已知纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T，根据纸带上MN两点间的数据，该组同学需要验证的机械能守恒的表达式为_（用题中所给物理量的字母表示）(2)在该实验中下列说法正确的是_A该实验中先接通电源，后释放小车B由于摩擦力对实验结果有影响，所以把木板搭在台阶上是为了平衡摩擦C由于阻力的存在，该实验中小车增加的动能一定小于小车减少的重力势能D在该实验中还需要用天平测量小车的质量【答案】 (1). (2). AC【解析】【分析】试题分析：（1）平均速度等于瞬时速度，则有：M点的动能同理，N点的动能为，而M点到
13、N点的减小的重力势能为因此同学需要验证的机械能守恒的表达式为：即为：（2）该实验中先接通电源，后释放小车，故A正确；由于摩擦力对实验结果有影响，所以把木板搭在台阶上是为了减小压力，导致滑动摩擦力减小，从而减小摩擦阻力对实验的影响，故B错误；由于阻力的存在，该实验中小车减少的重力势能，没有全部用来增加小车的动能，故C正确；在该实验中不需要用天平测量小车的质量，等式两边质量可能约去，故D错误考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】考查如何验证机械能守恒定律，注意尽量减小阻力的对实验的影响；同时对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验【详解】请在
14、此输入详解！9.如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图其中包括电源E，开关S1和S2，电阻箱R，电流表A，保护电阻Rx该同学进行了如下实验步骤： (1)将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合S1、S2，读出电流表示数为I，电阻箱读数为9.5 ，断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为I，此时电阻箱读数为4.5则保护电阻的阻值Rx_（结果保留两位有效数字）(2)S2断开，S1闭合，调节R，得到多组R和I的数值，并画出图象，如图所示，由图象可得，电源电动势E_V，内阻r_（结果保留两位有效数字） (3)本实验中，内阻的测量值_（填“大于”或“小于”）真实值，原因是_【答案】 (1). 5.
15、0 (2). 3.0 (3). 2.2 (4). 大于 (5). 电流表也有内阻【解析】【详解】(1)1由题意可知，闭合S1和S2时只有电阻箱接入电路，闭合S1、断开S2时，电阻箱与R串联接入电路，两种情况下电路电流相等，由欧姆定律可知，两种情况下电路总电阻相等，所以 保护电阻的阻值Rx9.5 -4.5 5.0(2)23根据闭合电路的欧姆定律可得，EI(R+Rx+r)，整理可得可见图线的斜率图线的纵截距结合图象中的数据可得E3.0V，r2.2(3)45本实验中，内阻的测量值大于真实值，原因是电流表也有内阻，测量值等于电源内阻和电流表内阻之和10.如图所示，对角线MP将矩形区域MNPO分成两个相
16、同的直角三角形区域，在直角三角形MNP区域内存在一匀强电场，其电场强度大小为E、向沿轴负方向，在直角三角形MOP区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。一带正电的粒子从M点以速度沿轴正方向射入，一段时间后，该粒子从对角线MP的中点进入匀强磁场，并恰好未从轴射出。已知O点为坐标原点，M点在轴上，P点在轴上，MN边长为，MO边长为，不计粒子重力。求：(1)带电粒子的比荷；(2)匀强磁场的磁感应强度大小。【答案】(1) ；(2) 【解析】【详解】(1)设粒子在电场区域内做类平抛运动的时间为，有又解得(2)设粒子进入磁场区域时速度方向与水平方向夹角为，有解得则进入磁场速度大小在磁场
17、中，有运动轨迹如图由几何知识得解得11.如图所示，长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高，且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端与质量为mB物块B相连，B处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量mA、可视为质点的物块A从曲面上距水平面h=1.2m处由静止释放。已知物块与传送带之间的动摩擦因数=0.2，mB=3mA，物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取10m/s2。(1)求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小；(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上；(3)如果物块A、
18、B每次碰撞后，物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除，求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。【答案】(1)4m/s；(2)不能通过传送带运动到右边的曲面上；(3)0.5m/s【解析】【详解】(1)设物块A沿光滑曲面下滑至水平面时的速度大小为v0。由机械能守恒定律知:物块在传送带上滑动过程，由牛顿第二定律知：物块A通过传送带后的速度大小为v，有:，解得v=4m/s因v2m/s，所以物块A与物块B第一次碰撞前的速度大小为4m/s(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、vB，取向右为正方向，由动量守恒有解得m/s即碰撞后物块A沿水平台面向右匀速运动，设物
19、块A在传送带上向右运动的最大位移为，则得所以物块A不能通过传送带运动到右边的曲面上(3)当物块A在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块A运动到左边平面时的速度大小为v1，设第二次碰撞后物块A的速度大小为v2，由（2）同理可得则第3次碰撞后物块A的速度大小为m/s（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作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。12.一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其pT图象如图所示。_（选填“a”“b”或“c”）状态分子的平均动能最小，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位
20、时间内受到气体分子撞击的次数_（选填“相同”或“不同”），ca过程外界对气体做的功_（选填“大于”、“小于”或“等于”）气体放岀的热量。【答案】 (1). a (2). 不同 (3). 小于【解析】【详解】1由图像可知，a、b和c三个状态中a状态温度最低，分子平均动能最小2由图像可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同3由图像可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W0，气体温度降低，内能减少，U0，由热力
21、学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量13.如图所示，一个内壁光滑、密闭性能良好的绝热汽缸，开口向下竖直吊在天花板下，开口处有水平卡环（阻止活塞从汽缸口脱落）。质量与厚度均不计的绝热活塞横截面积S2103m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，气体温度T0=300K。此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm，活塞距汽缸口卡环上端距离l=10cm，汽缸所处大气压强p0=1.0105Pa，重力加速度g取10m/s2。(1)若对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，使汽缸内气体处环境温度升高到T1=320K，求此时活塞与汽缸底部之间的距离；(2)若保持汽缸处温度为T
22、1=320K，将质量为m10kg的物块挂在活塞中央位置上，求活塞静止时，活塞下移的距离。【答案】(1)25.6cm；(2)8.4cm【解析】【详解】(1)加热过程中缸内气体压强不变体积增大，设温度达到时活塞到汽缸底距离为，根据盖吕萨克定律有解得(2)挂上重物后，活塞下移，设稳定后活塞没到缸口，与汽缸底部之间的距离为，此时活塞平衡该过程中气体初末状态的温度不变，根据玻意耳定律有代入数据解得因超过了汽缸的高度，活塞最后静止在汽缸口，活塞只能下移14.一列频率为20Hz的简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图像如图所示，此时平衡位置在x1=3m处的质点M恰好开始振动。已知波源的平衡位置在O点，
23、则下列判断正确的是（）A. 该波波长为3mB. 该波传播速度为40m/sC. 波源开始振动时的方向沿y轴负向D. 质点M的振动方程为y=0.05sin40t（m）E. 经过0.4s，平衡位置在x2=19m的质点N恰好开始振动【答案】BDE【解析】【详解】A根据波形图可知波长A错误；B计算波速B正确；C根据同侧法可知质点的起振方向沿轴正方向，所以波源的起振方向也沿着轴正方向，C错误；D质点的振幅为简谐振动的“圆频率”所以质点振动方程为D正确；E两质点平衡位置的距离为根据波形平移法可知点起振需要时间E正确。故选BDE。15.如图所示是一玻璃砖的截面图,一束光沿与面成30角从边上的点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的边反射后,从边上的点垂直于边射出已知,真空中的光速,求:玻璃砖的折射率;光在玻璃砖中从传播到所用的时间【答案】 【解析】本题考查光的折射和全反射 光在玻璃砖中传播的光路如图所示，由几何关系可得光在边发生反射后垂直BC边射出，可得由折射定律解得 光在玻璃砖中的速度为由几何关系得 所以
