1、吉林省通榆县一中2020届高三物理下学期模拟试题（九）（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。1.1897年英国物理学家约瑟夫约翰汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是（ ）A. 电子的发现说明原子核是有内部结构的B. 射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力C. 光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中自由电子D. 卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半
2、径是量子化的【答案】C【解析】【详解】A电子发现说明了原子是有内部结构的，无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。B-射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的，与核外电子无关。故B错误。C根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。D玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的，卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故D错误。故选C。2.公交车进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动。下面是该过程中公交车的位移，速度v、
3、加速度a、动能Ek随时间t变化的图像，其中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A由可知，图像A正确；B由可知，图像B错误；C匀减速运动的加速度不变，则选项C错误；D根据可知，图像D错误。故选A.3.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则（）A. 电子在磁场中做类平抛运动B. 电子在磁场中运动的时间t=C. 洛伦兹力对电子做的功为BevhD. 电子在N处的速度大小也是v【答案】D【解析】电子垂直射入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动，运动时
4、间为：，故AB错误；由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，电子在洛伦兹力方向没有位移，所以洛伦兹力对电子不做功，故C错误；电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变也是v，故D正确所以D正确，ABC错误4.如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（ ）A. 小球甲做平抛运动的初速度大小为B. 甲、乙两小球到达C点所用时间之比为C. A，B两点高度差为D. 两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等【答案】C【解析】A项，小球乙到C的速度为 ，此时小球甲的速度大小也为
5、，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为故A错；B、小球运动到C时所用的时间为 得 而小球甲到达C点时竖直方向的速度为，所以运动时间为 所以甲、乙两小球到达C点所用时间之比为 故B错C、由甲乙各自运动的时间得： ，故C对；D、由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等故D错；故选C5.如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，在竖直绝缘挡板作用下静止在倾角为的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。若电流的方向和磁场的方向均保持不变，金属细杆的电流大小由I变为0.5I，磁感应强度大小由B变为4B，金属细杆仍然保持静止，
6、则（）A. 金属细杆中电流方向一定垂直纸面向外B. 金属细杆受到的安培力增大了C. 金属细杆对斜面的压力可能增大了BILD. 金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL【答案】D【解析】【详解】A金属细杆受到重力、斜面支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，金属细杆中电流方向可能垂直纸面向外，也可能垂直纸面向里，故A错误；B由于磁场与电流方向垂直，开始安培力为，后来的安培力为则金属细杆受到的安培力增大了故B错误；C金属细杆受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和安培力作用，根据力的平衡条件可知，将斜面的支持力分解成水平方向和竖直方向，则水平方向和竖直方向的合力均为零，由于金属细杆的
7、重力不变，故斜面的支持力不变，由牛顿第三定律可知，金属细杆对斜面的压力不变，故C错误；D由于金属细杆受到斜面的支持力不变，故安培力的大小变化量与挡板的支持力的大小变化量相等；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向里，安培力方向水平向右，当安培力增大，则金属细杆对挡板的压力增大，由于安培力增大BIL，所以金属细杆对竖直挡板的压力增大了BIL；如果金属细杆中电流方向垂直纸面向外，安培力方向水平向左，当安培力增大BIL，则金属细杆对挡板的压力减小BIL，故金属细杆对竖直挡板的压力可能增大了BIL，D正确。故选D。6.2019年9月12日，我国在太原卫星发射中心“一箭三星”发射成功。 现假设三颗星a、b、c
8、均在在赤道平面上绕地球匀速圆周运动，其中a、b转动方向与地球自转方向相同，c转动方向与地球自转方向相反，a、b、c三颗星的周期分别为Ta =6h、Tb =24h、Tc=12h，下列说法正确的是（ ）A. a、b每经过6h相遇一次B. a、b每经过8h相遇一次C. b、c每经过8h相遇一次D. b、c每经过6h相遇一次【答案】BC【解析】【详解】ABa、b转动方向相同，在相遇一次的过程中，a比b多转一圈， 设相遇一次的时为， 则有解得，所以A错误，B正确。CDb、c转动方向相反，在相遇一次的过程中，b、c共转一圈，设相遇次的时间为，则有解得，故C正确，D错误。故选BC。7.如图所示，ABCD为一
9、正方形，M、N、P、Q分别为正方形四条边的中点，空间存在与正方形平面平行且范围足够大的匀强电场。已知质子由A点运动到B点电场力做功为-10eV、质子由A点运动到C点电场力做功为-20eV。则下列说法正确的是（）A. 电场强度的方向应由C指向AB. 质子由Q点运动到N点的过程中，电场力不做功C. 电子由B点运动到D点的过程中，电场力做功10eVD. 电子由M点运动到A点的过程中，电子的电势能增加15eV【答案】AD【解析】【详解】A由题意根据可知，质子由A运动到B时代入数据解得V同理V，假设A点的电势为0V，则B点的电势为10V，C点的电势为20V，由匀强电场的特点可知正方形对角线的交点O的电势
10、为10V，因此BD连线为等势线，如图所示所以电场线的方向一定由C指向A，故A正确；B由于M、N、P、Q分别为正方形四条边的中点，则M点与Q点的电势均为15V，P点与N点的电势均为5V，则质子由Q点运动到N点的过程中，电场力做功为eV故B错误；C由于BD两点的电势相等，则电子由B点运动到D点的过程中电场力做功为零，故C错误；D电子由M点运动到A点的过程中，电场力做功为eV则电子的电势能增加15eV，故D正确。故选AD。8.如图所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域上下宽度为l；质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直，ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由
11、静止下落，以速度v进入磁场，经一段时间又以相同的速度v穿出磁场，重力加速为g。下列判断正确的是（）A. 线圈的电阻B. 进入磁场前线圈下落的高度C. 穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量D. 线圈穿过磁场所用时间【答案】ABC【解析】【详解】A由题意可知，线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等，说明线圈在穿过磁场过程中做匀速直线运动，则所以A正确；B线圈在进入磁场前做自由落体运动，有动能定理得进入磁场前线圈下落的高度为所以B正确；C线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热，又安培力与重力平衡，则穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量为所以C正确；D根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动，可得穿过磁场的
12、时间为所以D错误。故选ABC。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。9.物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_cm。(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为
13、v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=_。(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为_。【答案】 (1). 1.170 (2). (3). 【解析】【详解】(1)1主尺读数为1.1cm，游标尺读数为0.0514mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)2小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间所以从开始释放到经过光电门1的时间所以经过光电门1的速度v根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离(3
14、)3由公式得若图线斜率的绝对值为k，则所以重力加速度大小10.某同学设计了如图所示的电路来测量一个量程为3V的电压表的内电阻（几千欧），实验室提供直流电源的电动势为6V，内阻忽略不计；(1)在该实验中，认为当变阻器的滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，aP两点间的电压保持不变；请从下列滑动变阻器中选择最恰当的是：_ A变阻器（0-2000，0.1A） B变阻器（0-20，1A） C变阻器（0-5，1A）(2)连接好线路后，先将变阻器滑片P调到最_端，并将电阻箱阻值_调到（填“0”或“最大”），然后闭合电键S，调节P，使电压表满偏，此后滑片P保持不动；(3)调节变阻箱的阻值，记录电压表的读数
15、:最后将电压表读数的倒数U-1与电阻箱读数R描点，并画出图己所示的图线，由图象得待测电压表的内阻值为_（保留两位有效数字）【答案】 (1). B (2). 左 (3). 0 (4). 3.0103（3.0k）【解析】【详解】（1）1因为当变阻器的滑片P不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，aP两点间的电压保持不变，可知滑动变阻器的阻值越小越好，但是若选择变阻器C，电流会超出变阻器的最大电流，不安全，所以选择B（2）23连接好线路后，先将变阻器滑片P调到最左端，并将电阻箱阻值调到0，然后闭合电键S，调节P，使电压表满偏（3）4设满偏电压为U0，因为ap间的电压不变，为U0，根据欧姆定律知，电压表的示
16、数为：整理得：可知：0.33 解得：RV3010311.我国科技已经开启“人工智能”时代，“人工智能”已经走进千家万户某天，东东呼叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，东东操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，一段时间后，货物又匀速上升53s，最后再匀减速1s恰好到达他家阳台且速度为零货物上升过程中，遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F1、F2和F3大小分别为20.8N、20.4N和18.4N，货物受到的阻力恒为其重力的0.02倍g取10m/s2计算：(1)货物的质量m；(2)货物上升过程中的最大动能Ekm及东东家阳台距地面的高度h【答
17、案】(1) m2kg (2) h56m【解析】【详解】(1)在货物匀速上升的过程中由平衡条件得其中解得(2)设整个过程中的最大速度为v，在货物匀减速运动阶段由牛顿运动定律得由运动学公式得解得最大动能 减速阶段的位移匀速阶段的位移加速阶段，由牛顿运动定律得，由运动学公式得，解得阳台距地面的高度12.如图，一带电荷量q=+0.05C、质量M=lkg的绝缘平板置于光滑的水平面上，板上靠右端放一可视为质点、质量m=lkg的不带电小物块，平板与物块间的动摩擦因数=0.75距平板左端L=0.8m处有一固定弹性挡板，挡板与平板等高，平板撞上挡板后会原速率反弹整个空间存在电场强度E=100N/C的水平向左的匀
18、强电场现将物块与平板一起由静止释放，已知重力加速度g=10m/s2，平板所带电荷量保持不变，整个过程中物块未离开平板求：（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率；（2）平板的最小长度；（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量【答案】（1）平板第二次与挡板即将碰撞时的速率为1.0m/s;（2）平板的最小长度为0.53m;（3）从释放平板到两者最终停止运动，挡板对平板的总冲量为8.0Ns【解析】【详解】（1）两者相对静止，在电场力作用下一起向左加速，有a=2.5m/s2g故平板M与物块m一起匀加速，根据动能定理可得：qEL=（M+m）v解得v=2.0m/s平板反弹后，物块加速度大小a1
19、=7.5m/s2，向左做匀减速运动平板加速度大小a2=12.5m/s2，平板向右做匀减速运动，设经历时间t1木板与木块达到共同速度v1，向右为正方向-v1+a1t1=v1-a2t1解得t1=0.2s，v=0.5m/s，方向向左此时平板左端距挡板的距离：x=v1t1=0.15m此后两者一起向左匀加速，设第二次碰撞时速度为v，则由动能定理（M+m）v（M+m）=qEx1解得v2=1.0m/s（2）最后平板、小物块静止（左端与挡板接触），此时小物块恰好滑到平板最左端，这时的平板长度最短设平板长为l，全程根据能量守恒可得：qEL=mgl解得：l=0.53m（3）设平板第n-1次与第n次碰撞反弹速度分别
20、为vn-1，和vn；平板第n-1次反弹后：设经历时间tn-1，平板与物块达到共同速度vn-1平板vn-1=vn-1-a2tn-1位移大小物块vn-1=-vn-1+a1tn-1由以上三式解得：，此后两者一起向左匀加速，由动能定理qExn-1=解得：从开始运动到平板和物块恰停止，挡板对平板的总冲量：I=2Mv1+2Mv2+2Mv3+2Mv4+解得：I=8.0Ns（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。13.下列说法中，正确的是（ ）A. 外界对物体做功时，物体的内能一定增加B. 在太空大课堂中处于完全失重状态的水滴呈
21、现球形，是由液体表面张力引起的C. 随着科技的发展，热机的效率可以达到D. 干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远E. 一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能增加【答案】BDE【解析】外界对物体做功时，若物体放热，则物体的内能不一定增加，选项A错误； 在太空大课堂中处于完全失重状态的水滴呈现球形，是由液体表面张力引起的，选项B正确；根据热力学第二定律可知，随着科技的发展，热机的效率也不可以达到100%，选项C错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远故
22、D正确一定量100 的水变成100 的水蒸气，吸收热量，但是气体分子动能不变，故其分子之间的势能增加，选项E正确；故选BDE.14.一竖直放置、内壁光滑且导热良好的圆柱形气缸内封闭有可视为理想气体的O2，被活塞分隔成A、B两部分，气缸的横截面积为S，达到平衡时，两部分气体的体积相等，如图（a）所示，此时A部分气体的压强为p0；将气缸缓慢顺时针旋转，当转过90使气缸水平再次达到平衡时，A、B两部分气体的体积之比为12，如图（b）所示。 已知外界温度不变，重力加速度大小为g，求：(1)活塞的质量m；(2)继续顺时针转动气缸，当气缸从水平再转过角度时，如图（c）所示，A、B两部分气体的体积之比为13
23、，则sin的值是多少?【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）气体做等温变化，在（a）状态，对活塞受力分析可得所以又因为二者体积相同在（b）状态，此时A处体积为B处体积为对A部分气体，由玻意耳定律得同理，对B部分气体，由玻意耳定律得联立解得（2）由题意知，对A部分气体，有对B部分气体，有解得。活塞处于静止状态，有解得。15.如图所示，直线代表平静的水面，一束由红光和紫光组成的复色光射到水面上，折射光线与直线的夹角分别为和。如果水对紫光的折射率为n，则水对红光的折射率为_，红光和紫光在水中的传播速度之比为_。【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1设入射角，由折射定律可得同理解得2因
24、为解得16.一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播已知t=0时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置相距波长设向上为正，经时间t1（小于一个周期），此时质点M向下运动，其位移仍为0.02m求（i）该横波的周期；（ii）t1时刻质点N的位移【答案】(i) （ii）【解析】【详解】(i)由波形图象知，波长：=4m又波长、波速和周期关系为：联立以上两式并代入，得该波的周期为： (ii)由已知条件知从t=0时刻起，质点M做简谐振动的位移表达式为： 经时间t1（小于一个周期），M点的位移仍为0.02m，运动方向向下可解得： 由于N点在M点右侧波长处，所以N点的振动滞后个周期，其振动方程为： 当时，
