1、山西省大同十九中2020届高三物理下学期3月线上模拟考试试题（含解析）二、选择题1.铀核()经过m次衰变和n次衰变变成铅核（），关于该过程，正确是（ ）A. m=5，n=4B. 铀核（）的比结合能比铅核（）的比结合能小C. 衰变产物的结合能之和小于铀核（）的结合能D. 铀核（）衰变过程的半衰期与温度和压强有关【答案】B【解析】【详解】A、核反应方程：，根据质量数守恒和电荷数守恒，有：，解得：，故选项A错误；B、比结合能越大，原子核结合得越牢固，原子核越稳定，所以铀核的比结合能比铅核的比结合能小，故选项B正确；C、铀核衰变成原子核，根据爱因斯坦质能方程知，有质量亏损，释放能量，则衰变产物的结合能
2、之和一定大于铀核的结合能，故选项C错误；D、放射性元素的半衰期与温度、压强无关，故选项D错误2.两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】第二个物体在第一个物体下落后开始下落，此时第一个物体下落的高度根据，知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为，两物体未下落时相距所以当第二个物体开始下落时，两物体相距，故D正确，A.B.C错误【名师点睛】解决本题的关键理清两物体的运动，知道第二个物体在第一个物体下落后开始下落，以及掌握自由落体运动的位移时间公式3.如图所示，物体A
3、、B置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为，物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A物体的绳子与水平面成53，拉B物体的绳子与水平面成37，此时A、B两物体刚好处于平衡状态，则A、B两物体的质量之比为（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin370.6，cos370.8）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】本题考查共点力的平衡中隔离法的应用以及对物理临界状态的理解【详解】分别对A、B两个物体进行受力分析，如图所示，对A的受力进行正交分解，则有 ，而AB恰好达到平衡，说明此时AB所受的静摩擦力均达到最大静摩擦力，即；再对B的受力进行正交分解，有，
4、联立方程组解得，故本题正确答案应选B4.如图，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2。第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】AB因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由，得故A正确，B错误；CD对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到解得故CD均错误。故选A。5.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V
5、、3 V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法错误的是（）A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B. 匀强电场的电场强度大小为10 V/mC. 匀强电场的电场强度方向为由C指向AD. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.61019 J【答案】B【解析】【详解】A连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形特征，CDEB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线是一条等势线，同理AF直线也是一条等势线，故A正确，A项不合题意；BBA间的电势差为UBA=1V，又UBA=EdABcos30得场强故B错误，B项符合题意；C由几何知识得知，CAEB，
6、EB是等势线，C点电势高于A点电势，则电场强度的方向由C指向A，故C正确，C项不合题意；D由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为WED=qUED=q（E-D）=-1.610-19（2-3）J=1.610-19J电势能将减小1.610-19J，故D正确，D项不合题意。本题选择错误的故选B。6.如图甲所示电路中，L1、L2、L3为三只“6 V3 W”的灯泡，变压器为理想变压器。各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）A. 变压器原副线圈的匝数比为12B. 副线圈两端输出的交流电频率为50
7、 HzC. 电流表的示数为0.5 AD. 电压表的示数为12V【答案】BD【解析】【详解】A三灯均正常发光，设流过灯泡电流为I，则原线圈中电流为I，副线圈中电流为2I，则根据电流之比等于线圈匝数的反比可知，线圈匝数之比为2：1，故A错误；B由图可知，交流电的周期为T=0.02s，则其频率为因变压器不改变交流电的频率，故副线圈中交流电的频率也为50Hz，故B正确；C电流表的示数为有效值，每个灯泡的电流为则电流表示数为I=2I=1A故C错误；D电压表的示数为变压器输入电压，交流电的有效值为Uab=18V；则有U=Uab-UL1=18-6 V =12V故D正确。故选BD。7.如图甲所示，间距为L的光
8、滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R。垂直导轨的导体棒ab在平行导轨的水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙所示。在0t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。图乙中t0、F1、F2为已知量，棒和导轨的电阻不计。则（）A. 在t0以后，导体棒先做加速，最后做匀速直线运动B. 在t0以后，导体棒一直做匀加速直线运动C. 在0t0时间内，导体棒的加速度大小为D. 在0t0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为【答案】AD【解析】【详解】AB因在0t0时间内棒做匀加速直线运动，在t0时刻F2大于棒所受的所受的安培力，在t0以后，外力保持F2不变，安培
9、力逐渐变大，导体棒做加速度越来越小的加速，当加速度a=0，即导体棒所受安培力与外力F2相等后，导体棒做匀速直线运动，故A正确，B错误；C设在0t0时间内导体棒的加速度为a，导体棒的质量为m，t0时刻导体棒的速度为v，通过导体棒横截面的电量为q，则有 t=0时刻，v=0，导体棒所受的安培力为零，由牛顿第二定律有 由解得故C错误；D通过导体棒横截面的电量为 解得故D正确。故选AD。8.如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则()A. 从P点射出的粒子速度大B. 从Q点射出的粒子向心力加速度大C. 从P点射出
10、的粒子角速度大D. 两个粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】【详解】作出带电粒子的运动轨迹如图所示：A.粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出，洛伦兹力提供向心力：qvBm，轨迹半径r，两粒子比荷相等，rPrQ，所以vPvQ；故A错误；B.粒子的向心加速度a，vPvQ，所以aPaQ，故B正确；C.粒子在磁场中圆周运动的周期T，角速度，两粒子比荷相等，所以周期相等、角速度相等；故C错误；D.根据几何关系可知，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，粒子在磁场中运动的时间：tT，所以粒子在磁场中运动的时间相等；故D正确三、非选择题9.用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2
11、从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m150 g、m2150 g，则（计算结果保留两位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5_m/s。(2)在计数点05过程中系统动能的增量Ek_J。为了简化计算，g取10 m/s2，则系统势能的减少量Ep_J。(3)实验结果显示Ep _Ek。【答案】 (1). 2.4 (2). 0.58 (3). 0.60 (4). 【解析】【详解】(1)1 每相邻两计数
12、点间还有4个打下的点，相邻计数点的时间间隔打第5个点时的速度为：(2)2在05过程中系统动能的增量3系统重力势能的减小量等于物体重力做功，故： (3)4实验结果显示，那么造成这一现象的主要原因是因为空气阻力、纸带与限位孔的阻力、滑轮轴间阻力做负功，使系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量。10.某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表 (量程0.5 A，内阻 0.5 )；固定电阻R0(阻值1 000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实
13、验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图_(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示图(a)图(b)由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”、“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(填“增大”、“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留2位小数)【答案】 (1). 实验电路原理如图所示 (2). 增大 (3). 增大 (4). 0.39 (5).
14、 1.17【解析】【详解】(1)1小灯泡的电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡的额定电压超出电压表的量程，需与R0串联后接入电路电路图如图所示：(2)23I-U图象中随着电流的增大，图线的斜率变小，小灯泡的电阻增大根据电阻定律：，得灯丝的电阻率增大(3)45当R0时，电源路端电压与电流的关系图象如图线甲所示此时小灯泡功率有最大值；当R9 时，将R看作电源内阻，则等效电源内阻为10 ，其路端电压与电流的关系图象如图线乙所示：此时小灯泡功率有最小值取图线甲与小灯泡伏安特性曲线交点：U13.66 V，I10.319 A，小灯泡的最大功率：P1U1I11.17 W；取图线乙与小灯泡伏
15、安特性曲线交点：U21.77 V，I20.222 A，小灯泡的最小功率：P2U2I20.39W。11.如图所示，质量m10.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L1.5 m，现有质量m20.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v02 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，求：(1)物块与小车共同速度大小；(2)有相对运动时小车的加速度a及物块在车面上滑行的时间t；(3)物块相对于小车滑行的位移x。【答案】(1) v0.8m/s；(2)，t0.24 s；(3)0.24m【解析】【详解】(1)设物块与小车共同速度v，
16、以水平向右为正方向，根据动量守恒定律m2v0（m1m2）v解得v0.8m/s(2)对小车由牛顿第二定律得：得又由得t0.24 s(3)对系统由功能关系有：解得0.24m12.如图所示的坐标系xOy中，x0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场，x0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场，x轴上A点的坐标为（L，0），y轴上D点的坐标为（0，）有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域，经过D点进入匀强磁场区域，然后经x轴上的C点（图中未画出）运动到坐标原点O。不计重力。求：(1)粒子在D点的速度vD是多大？(2)C点与O点的距离xC是多大？(3)匀强电场的电场强度与匀强磁
17、场的磁感应强度的比值是多大？【答案】(1)2vA；(2)L；(3)【解析】【详解】(1)设粒子从A点运动到D点所用时间为t，在D点时，沿x轴正方向的速度大小为vx，则，而解得，vD2vA(2)设粒子在D点的速度vD与y轴正方向的夹角为，则解得60粒子在x0的区域内做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示。由几何关系有O1DOO1OD30则OO1C为等边三角形，DC为轨迹圆直径，所以(3)设匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子质量为m，带电荷量为q，设轨道半径为R，由几何关系得则而解得（二）选考题13.下列有关饱和汽和气体湿度说法正确的是_。A. 与液体处于动态平衡下的蒸汽为饱和汽B.
18、 在相同温度下，不同液体的饱和汽压几乎相等C. 一般液体的饱和汽压与温度成非线性关系，温度越高，饱和汽压越大D. 空气的绝对湿度一定时，环境温度越高，相对湿度越小E. 饱和汽基本性质和理想气体一样，都适用于理想气体状态方程【答案】ACD【解析】【详解】A在密闭容器中的液体不断的蒸发，液面上的蒸气也不断地凝结，当这两个同时存在的过程达到动态平衡时，宏观的蒸发也停止了，这种与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，故A正确；B饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；一定温度下的不同液体饱和汽的分子数密度是不同值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的，B错误；C温度越高，分子运动
19、越剧烈，饱和汽压越大，饱和汽压与温度成非线性关系，故C正确；D空气中水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度；空气绝对湿度不变时，温度越高，饱和汽压越大，相对湿度越小，故D正确；E饱和状态的情况下：如果稍微降低温度将会出现凝结，而变成液体，气体分子数减少；稍微增大压强亦可出现凝结而变成液体，气体分子数减少。所以饱和状态下的气体不遵循理想气体实验定律，而未饱和汽近似遵守理想气体定律，故E错误。故选ACD。14.一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B，其图象如图所示已知气体处于状态A时，大气压强Pa，求在此变化过程中， （i）气体从外界吸收的热量Q；（ii）气体的最高温度；
20、【答案】(i) (ii) 【解析】（i）由理想气体状态方程，代入数据可解得，故该理想气体的内能不变，由热力学第一定律可知，又因为，所以，数值上等于图线与坐标轴所围的面积，代入数据可解得（ii）由（常量）可知，当pV最大时，气体的温度最高，由图象可知，得故当时，pV有最大值，由理想气体状态方程可得，解得15.图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A. 在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B. 在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C 从t0.10 s
21、到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD. 从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE. 质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t（国际单位）【答案】BCE【解析】【详解】A由yt图象可知，t0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；C由yt图象可知，波振动周期T0.2 s，由yx图象可知8 m，故波速v40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离xvt6 m，选项C正确；Bt0.25s时，波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；D由t0.1
22、5 sT，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在t0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误；E由yt图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y0.10sin t（m）0.10sin 10t（m），选项E正确16.如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与OO夹角=60的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知OB=R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：（1）透明半球对该单色光的折射率n；（2）该光在半球体内传播的时间。【答案】(1) ；(2) 【解析】【详解】（1）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有在中，得光由半球体射向空气，由折射定律，有故由几何知识得，故（2）光在半球体中传播的速度为且则光在半球体中传播的时间