1、河南省驻马店2020届高三物理下学期模拟考试试题（含解析）1.关于近代物理，下列说法错误的是（）A. 基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后可能发射2种频率的光子B. 粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时逸出的光电子的最大初动能较大D. 轻核聚变反应方程X中，X表示电子【答案】D【解析】【详解】A处于n=3激发态的原子可能发射，两种频率的光子，A正确，不符合题意；B卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构，即粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构，B正确，不符合题意；C在光电效应中，根据因为紫光的频率比红光大，则紫光照射时逸
2、出的光电子的最大初动能较大，C正确，不符合题意；D根据反应方程由质量数和质子数守恒可得 ，解得 ，即X表示中子，D错误，符合题意。故选D。2.如图所示，喷口竖直向下的水龙头喷出的水形成水柱冲击到地面，已知喷口距地面的高度h=1m，水喷出时初速度v0=4m/s，落到地面时水柱横截面积为S=2cm2水柱冲击地面的时间很短，冲击地面后的速度为零，忽略空气阻力，已知水的密度=1000kg/m2，重力加速度g=10m/s2，则水柱对地面的平均冲击力大小最接近（）A. 5.5NB. 7.5NC. 8.5ND. 9.5N【答案】B【解析】【详解】水柱做竖直下抛运动，设落地速度为v，由匀变速直线运动的规律可得
3、对与地面发生碰撞而落地的水取一段圆柱体柱，设时间为，长度为质量为冲击地面后的速度为零，取向下为正，由动量定理而由牛顿第三定律知水柱对地面的平均冲击力与地面对水的力等大反向，而，则水柱的重力可忽略，联立可得故B正确，ACD错误。故选B。3.如图所示，P、Q放置两个电量相等的异种电荷，它们连线的中点是O，N、a、b是中垂线上的三点，且oa=2ob，N处放置一负的点电荷，则（）A. a处的场强的大小大于b处的场强的大小B. a处的电势小于b处的电势C. 电子在a处的电势能小于电子在b处的电势能D. a、O间的电势差大于a、b间的电势差2倍【答案】C【解析】【详解】A等量异种电荷，电场强度由O向a逐渐
4、减小，则a处的场强的大小小于b处的场强的大小，A错误；BP、Q两个电量相等的异种电荷，在它们中垂线上的电势相等；N处放置一负的点电荷，则a处的电势大于b处的电势，B错误；C因为电子在a处的电势能小于电子在b处的电势能，C正确；D电场强度由O向a逐渐减小，根据公式可得a、O间的电势差小于a、b间的电势差2倍，D错误。故选C。4.如图所示为宇宙飞船分别靠近星球P和星球Q的过程中，其所受星球的万有引力F与到星球表面距离h的关系图象。已知星球P和星球Q的半径都为R，下列说法正确的是（ ）A. 星球P和星球Q的质量之比为1 ：2B. 星球P表面和星球Q表面的重力加速度之比为1 ：2C. 星球P和星球Q的
5、第一宇宙速度之比为2 ：1D. 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1 ：【答案】D【解析】【分析】由图像可以得出部分数据，再结合万有引力公式可以计算出答案。【详解】A当h等于0时，即在星球表面时，根据万有引力公式有A错误；B在h等于零时，宇宙飞船在两个星球的表面，根据万有引力公式可得所以B错误；C根据万有引力公式可得由于R相同，所以第一宇宙速度为1：1，C错误；D根据万有引力公式可得所以星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1 ：，D正确。故选D。5.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得
6、到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是（）A. 质子的回旋频率等于2fB. 质子被电场加速的最大动能与加速电压有关C. 质子被加速后的最大速度不可能超过2fRD. 不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速粒子【答案】C【解析】【详解】A回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，带电粒子在匀强磁场中回旋频率等于f，故A错误；B粒子最后是从匀强磁场飞出D形盒，由得即最大速度与加速的电压无关，故最大动能与加速电压无关，故B错误；C当粒子从D形盒中出来时速度最大，
7、最大速度为故C正确；D根据，知质子换成粒子，粒子在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，需要改变磁感应强度或交流电的频率，才能用于加速粒子，故D错误。故选C。6.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图为某跳台滑雪运动员从跳台a（长度可忽略不计）处沿水平方向飞出、在斜坡b处着陆的示意图，图为运动员从a到b飞行时的动能随飞行时间t变化的关系图象。不计空气阻力作用，重力加速度g取，运动员的质量为60kg，则下列说法正确的是（）A. 运动员在a处的速度大小为B. 斜坡的倾角为30C. 运动员运动到b处时重力的瞬时功率为D. 运动员在空中离坡面的最大距离为【答案】
8、AC【解析】【详解】A运动员从a到b做平抛运动，a点的初动能为可得故A正确；B由图可读出平抛的时间为，根据斜面上的平抛的几何关系有则，可知斜坡的倾角为45，故B错误；C根据瞬时功率的定义式可知b处时重力的瞬时功率为故C正确；D建立以平行斜面和垂直斜面的直角坐标系，当垂直斜面的速度减为零时，距离最大，由匀减速直线运动的规律有故D错误故选AC。7.如图，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为，匝数为N，线圈电阻不计下列说法正确的是（）A. 将原线圈抽头P向上滑动时，灯
9、泡变暗B. 电容器的电容C变大时，灯泡变暗C. 图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D. 若线圈abcd转动的角速度变为2，则变压器原线圈电压的有效值为NBS【答案】AD【解析】试题分析：在图中将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈的匝数变大，故输出的电压变小，灯泡变暗，选项A正确；电容器的电容C变大时，电容对电流的阻碍作用变小，故灯泡变亮，选项B错误；图示位置时，线圈的ab边与磁感线方向平行，故矩形线圈中瞬时感应电动势最小，选项C错误；若线圈abcd转动的角速度变为2，且线圈转动一周只有半周产生感应电压，在这半周中，电压的最大值是2NBS，设变压器原线圈电压的有效值为U，则，即U=NBS，选项
10、D正确；故选AD考点：交变电流8.质量均为m的两个小球用轻弹簧连接，一起放在光滑水平面上，小球A紧靠挡板P，如图所示。给小球B一个水平向左的瞬时冲量，大小为I，使小球B向左运动并压缩弹簧，然后向右弹开。弹簧始终在弹性限度内。 取向右为正方向，在小球B获得冲量之后的整个运动过程中，对于及弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）A. 系统机械能和动量均守恒B. 挡板P对小球A的冲量为大小C. 挡板P对小球A做的功为D. 小球A离开挡板后，系统弹性势能的最大值为【答案】BD【解析】【分析】本题主要考察动量守恒定律在弹簧系统中的应用，以及运动过程中能量转化的分析。【详解】A球A受到挡板向右的力，系统动量不
11、守恒。故A错误；B系统无机械能损失，当B回到起点位置时A球离开挡板，动量改变量为2I。故B正确；C挡板对小球A有作用力期间小球A没有运动，该力做功为0。故C错误；D小球A离开挡板后，AB共速时系统弹性势能最大故D正确。故选BD。卷（非选择题共174分）二、非选择题：共174分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。9.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水
12、滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)（1）由图(b)可知，小车在桌面上是_运动的A.从右向左 B.从左向右（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为_m/s，加速度大小为_m/s2.(结果均保留2位有效数字)【答案】 (1). A (2). 0.19 (3). 0.038.【解析】【详解】（1）1由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A；（2）2已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：根据匀变速
13、直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：3根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，得：负号表示方向相反10.某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，可变电阻R1、R2，电压表V1、V2，电流表A1、A2，开关，导线若干。(1)为了选择合适的可变电阻，该同学先用多用电表估测了电压表的内阻。测量时，先将多用电表挡位调到如图乙所示位置，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”。然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔和电压表的正接线柱相连。欧姆表的指针位置如图丙所示，则
14、欧姆表的读数为_。(2)选择合适的可变电阻R1、R2后，按照图甲所示电路图连接好电路，将可变电阻R1、R2调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节可变电阻R1、R2，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1、V2的示数之和记为U1，电流表A1、A2的示数之和记为I1。(3)断开开关，适当调小可变电阻R1的阻值，闭合开关，发现此时电流表G的指针发生了偏转，缓慢_（选填“调大”或“调小”）可变电阻R2的阻值，直至电流表G的指针不发生偏转，电压表V1、V2的示数之和记为U2，电流表A1、A2的示数之和记为I2。(4)重复(3)的步骤，记录到多组数据（U3，I3）、（U4，I4）(5)实验完毕，整理器材。(6
15、)利用记录的数据，作出U-I图线如图丁所示，依据图线可得电池组的内阻r为_，电动势为_。(7)理论上该同学测得的电池组内阻_（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】 (1). 2200 (2). 调大 (3). (4). b (5). 等于【解析】【详解】(1)1由图乙所示可知，多用电表选择欧姆100挡，由图丙所示可知，欧姆表读数为22100=2200；(3)2由图甲所示电路图可知，当灵敏电流表示数为零时要使灵敏电流表示数仍然为零，当R1的阻值减小时，由可知，应缓慢调大可变电阻R2的阻值；(6)34由图甲所示电路图可知，路端电压U=U1+U2流过电源的电流I=I1+I2由闭合电路欧姆
16、定律可知，电源电动势E=U+Ir路端电压U=E-Ir由图示U-I图象可知，电源电动势E=b电源内阻(7)5由图甲所示电路图可知，路端电压U=U1+U2的测量值等于真实值，流过电源的电流I=I1+I2测量值等于真实值，因此电源内阻测量值与真实值相等。11.如图甲所示，U形金属导轨abcd放置在水平桌面上，ab与cd平行且相距为L，一质量为m、电阻为r的导体棒OO平行于放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为。现用一大小为F、方向水平向右的恒力拉导体棒，使它从t=0时刻由静止开始运动。在导体棒开始运动的瞬间，在矩形区域MNPQ内添加方向垂直导轨平面向上的磁场，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，其
17、中B0、T均已知。在NP右侧区域有平行桌面向右的匀强磁场。导体棒在两磁场中均做匀速直线运动且与导轨始终良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。求：(1)开始时导体棒到的距离x。(2)右侧区域的匀强磁场的磁感应强度的大小。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)设导体棒在矩形区域内做匀速直线运动的速度为v，则在导体棒从静止运动到的过程中，根据动能定理有由于导体棒在矩形区域内做匀速直线运动，所以在这一过程中该区域内磁场的磁感应强度恒定不变，由题图乙可知其为，对导体棒受力分析，根据平衡条件有根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得，(2)导体棒从静止运动到的过程中做匀加速直
18、线运动，设导体棒在左侧区域的运动时间为，则有导体棒在矩形区域中做匀速直线运动，设其在该区域中的运动时间为，则该区域的长度要使导体棒在两磁场中均做匀速直线运动，则必须满足解得导体棒在右侧区域内运动过程中，由于矩形区域内的磁场发生变化而产生感应电动势，形成感应电流，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有在右侧区域内，根据楞次定律和左手定则可知，导体棒所受安培力垂直导轨平面向下，根据平衡条件有解得12.空间三维直角坐标系o-xyz如图所示（重力沿y轴负方向），同时存在与xoy平面平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与x轴正方向的夹角均为53。（已知重力加速度为g，sin53=0.8，cos53=
19、0.6）(1)若一个电荷量为+q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向的速度v0做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小；(2)若一个电荷量为-q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P（0，h，0）时，调整电场使其方向沿x轴负方向、大小为E0.适当调整磁场，则能使带电质点通过坐标Q（h，0，0.5h）点，问通过Q点时其速度大小；(3)若一个电荷量为-q、质量为m的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0通过y轴上的点P（0，0.6h，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过x轴上的某点M，问电场强度 和
20、磁感应强度的大小满足什么条件？并求出带电质点经过x轴M点的时间【答案】(1)，；(2)；(3) ， ，（n=1，2，3，）【解析】【详解】(1)在xOy平面内质点受力如图所示，电场力F1方向与洛伦兹力F2方向垂直根据物体的平衡条件有解得，(2)洛伦兹力不做功，所以，由P点到Q点，根据动能定理解得(3)当电场力和重力平衡时，带电质点只受洛伦兹力作用，在v0方向和方向所在直线决定平面内做匀速圆周运动，如图所示解得 方向竖直向下，要使带电质点经过x轴，圆周的直径根据解得带电质点的运动周期为质点经半个周期第一次通过x轴，以后每经过整周期又经过x轴。所以经过x轴的时间为（ ）【物理选修33】13.下列说
21、法正确的是（）A. 一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，一定吸收热量B. 当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大C. 其它条件相同，空气的相对湿度越大，晾晒在室外的衣服越不容易干D. 布朗运动证明了悬浮微粒的分子在做无规则运动E. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小【答案】ACE【解析】【详解】A由，一定质量理想气体等压膨胀过程中温度升高，内能增大，气体一定吸收热量，故A正确；B根据分子力做功与分子势能间关系可知，当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故B错误；C空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关，在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，水蒸发得慢，所以洗了的衣
22、服不容易晾干，故C正确；D布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，表明液体分子在做无规则运动，故D错误；E根据熵原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故E正确。故选ACE。14.如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=13的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。外界大气压强p0=1.0105Pa，重力加速g=10m/s2，不计一切摩擦。求：(i)将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积V0=100mL，压强为p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其
23、内部压强达到1.2p0；(ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时，停止打气，关闭阀门N，将质量为m=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。【答案】(i)8；(ii)52【解析】【详解】(1)由玻意耳定律得其中，n为打气次数，代入数值解得：(ii)初态气体温度为，最终稳定时，体积为，内部气体压强为即拔掉卡销后，缸内气体压强不变，由盖吕萨克定律得：，解得则气缸内气体的温度为【物理选修34】15.一段绳子置于x轴上，某同学使绳子的左端（即波源A）在y轴上做不连续的简谐运动，振动周期为0.4s，某时刻波刚好传到P点，O、P间绳上各点形成的波形如图所示，
24、此时由波形可知（）A. 波源最初起振方向沿y轴正方向B. 波在介质中传播的速度为1.0m/sC. 质点Q此时以1.0m/s速率沿y轴负方向运动D. 此波形是波源先做一次全振动后停止振动0.6s，接着再振动半个周期形成的E. 从此时开始计时，再过1s质点Q刚好运动到P点【答案】ABD【解析】【详解】A波刚好传到P点，由波形图结合上下坡法可知，P点的起振方向沿y轴正方向，根据介质中各点的起振方向与波源起振方向相同，则波源的最初起振方向沿y轴正方向，故A正确；B由图可知，波长为0.4m，周期为0.4s，则波速为故B正确；C质点做简谐振动的速度与波传播速度不相同，故C错误；D由图可知，没有波形，说明波
25、停止振动的时间为此时又出现半个波长的波形，说明波又振动半周期，故D正确；E质点并不会随波移动，只会在各自平衡位置附近振动，故E错误。故选ABD。16.一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：(i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；(ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。（不考虑AC和BC面的反射光线影响）。【答案】(i)；(ii)【解析】【详解】(i)设透明体的临界角为C，依题意可知，从D点射入的光线在E点处的入射角为，大于临界角C，发生全反射，其光路图如图所示，最终垂直于BC边射出，设经历时间为t，则又又得：(ii)如图，从真空球上G和G处射入的光线刚好在此处发生全反射，而在这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于，将会射入真空区域，所以只要将这些区间用不透明纸遮住就可以了，显然，在透明体AB面上，被遮挡区域至少是个圆形,设其半径为r，由几何关系可知则