1、盐城市、南京市 2020 届高三年级第一次模拟考试 物理 2020.01 本试卷分为选择题和非选择题两部分，共 120 分；考试用时 100 分钟.注意事项：答题前，考生务必将学校、姓名、考试号写在答题卡指定区域内，选择题答案按要求填涂在答题卡上；非选择题的答案写在答题卡上对应题目的规定区域内，答案写在试卷上无效.考试结束后，请交回答题卡.一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分。每小题只有一个选项符合题意。1.一根轻弹簧原长为 0l，在力 F 作用下伸长了 x.则该弹簧的劲度系数 k 是 A.0 B.C.0 D.+0【答案】B【解析】本题考察胡克定律。胡克定律的内容为
2、：F=kx，其中 x 为形变量，即伸长量或者缩短量，根据题意伸长量为 x，则k=Fx 2.如图所示，一节干电池的电源电动势 E=1.5V，内阻 r=1.0，外电路电阻为 R，接通电路后，则 A.电压表读数一定是 1.5V B.电流表读数可能达到 2.0A C.电源每秒钟有 1.5J 的化学能转化为电能 D.1C 的正电荷在电源内部从负极移送到正极非静电力做功为 1.5J【答案】D【解析】本题考察闭合电路欧姆定律。电压表测得数值为路端电压，UE，A 错；I=ER+r，电流 I 的值一定小于 1.5A，B 错；因 R 值不确定，则 I 值不确定，则W=UIt=EIt随着 I 的变化而变化，C 错；
3、W=Uq=Eq=1.5J，D 正确。3.如图甲所示的电路中，R 表示电阻，L 表示线圈的自感系数，改变电路中元件的参数，使i-t 曲线图乙中的改变为.则元件参数变化的情况是 甲 乙 A.L 增大，R 不变 B.L 减小，R 不变 C.L 不变，R 增大 D.L 不变，R 减小【答案】A【解析】本题考察电感对变化电流的阻碍作用。由图像可知，i 的最终值不变，则 R 不变；同一时刻线在线的下方，即的 i 值比的 i 值小，说明中电感的阻碍作用大，即 L大，A 正确。4.如图所示，正六边形的物体在受四个共点力的作用下保持平衡，下列说法正确的是 A.F1与 F2的大小可能不相等 B.F1与 F3的大小
4、可能不相等 C.F4的大小一定是 F2的 2 倍 D.F4的大小一定是 F3的 2 倍【答案】A【解析】本题考察共点力的平衡问题。因 F1与 F3关于 F2和 F4方向对称，则 F1与 F3必须相等，B 错；将 F1与 F3合成为一个 F2方向上的力，大小未知，则 F2、F4和合力三个力在同一直线上平衡，大小均未知，则大小关系无法确定，C、D 错误；A 正确。5.如图所示，质量不计的细直硬棒长为 2L，其一端 O 点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为 2m 的小球甲，在细棒的另一端固定质量为 m 小球乙.将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动.则
5、该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中 A.系统的机械能不守恒 B.系统中细棒对乙球做正功 C.甲、乙两球所受的向心力不相等 D.乙球转到竖直位置时的速度比甲球小【答案】B【解析】本题考察圆周运动与机械能守恒。整个系统不受外力，机械能守恒，A 错；若细棒对乙球不做功，即乙球机械能守恒，则有mg 2L=12 mv2，解得v=2gL，实际情况则是2mgL+mg 2L=12 mv甲2+12 mv乙2，=v甲L=v乙2L，解得v乙=43gL32gL，因此细棒对乙球做功，B 正确；同杆转动，角速度相等，甲球所受向心力为F甲=2m2L，乙球所受向心力为F乙=m2 2L，F甲=F乙，C 错；角速度相等，=v
6、甲L=v乙2L，解得2v甲=v乙，乙球速度大于甲球速度，D 错。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。6.质点在光滑水平面上做直线运动，v-t 图像如图所示.取质点向东运动的方向为正，则下列说法中正确的是 A.加速度方向发生了改变 B.质点在 2s 内发生的位移为零 C.质点在 2s 末的速度是 3m/s，方向向东 D.质点先做匀减速后做匀加速的直线运动【答案】BD【解析】A.由 v-t 图像得斜率为加速度，斜率不变，所以加速度方向不改变，A 错误；B.v-t图像与坐标轴
7、围成的面积为位移，横轴下方的面积表示负的位移，正位移与负位移恰好抵消，总位移为 0。所以 B 正确；C.2s 末速度大小为 3m/s，方向相反，C 错误；D.质点先减速后加速，D 正确。7.在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成在引力作用下都绕某点做匀速圆周运动；但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动。我们把前一种假设叫“模型一”，后一种假设叫“模型二”.已知月球中心到地球中心的距离为 L，月球运动的周期为 T.利用 A.“模型一”可确定地球的质量 B.“模型二”可确定地球的质量 C.“模型一”可确定月球和地球的总质量 D.“模型二”可确定月球和地球的总质量【答案
8、】BC【解析】由题目得“将月球和地球看成引力作用下绕某点做匀速圆周”为模型一，指“双星模型”，即地球质量为 m1，月球质量为 m2，共同绕着另外一个点做圆周；“常常认为月球绕地心做圆周运动”为模型二，指“单星模型”，即月球的质量可以约去，只能计算地球质量，所以选 BC 8.两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，分别以不同的速率沿着 HO 方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹如图所示.不计粒子所受的重力，则下列说法中正确的是 A.甲粒子带正电荷 B.乙粒子的电荷量比甲粒子少 C.甲粒子在圆形区域中电势能变化量小 D.乙粒子射入电场时具有的动能
9、比甲粒子大【答案】AC【解析】由题目得甲乙粒子电性相反，且时间相同，由类平抛知识得在静电场中按水平方向和竖直分解，A.甲粒子运动方向与电场线方向相同，甲粒子带正电，A 正确；B.将速度沿水平竖直方向分解，位移量为 y，加速度为 a，则根据221 aty，且mEqa，乙粒子在 y 方向位移大于甲粒子，所以时间相同质量相同，则甲粒子电荷量大于乙粒子，B 错误；C.电场力做功为电势能的变化量，乙粒子电荷量大于甲粒子，乙粒子在 y 方向的位移大于甲粒子，则EqdW，所以乙的电势能变化量大于甲粒子，C 正确；D.在水平方向相同的时间里甲粒子位移量大，所以相同时间内 V 甲V 乙，D 错误。9.如图甲所示
10、，a、b 两个绝缘金属环套在一个光滑的足够长铁芯上.t=0 时刻 a、b 两环均处于静止状态，a 环中的电流 i 随时间 t 的变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是 A.t2时刻两环相互吸引 B.t3时刻两环相互排斥 C.t1时刻 a 环的加速度为零 D.t4时刻 b 环中感应电流最大【答案】ACD【解析】A.由 i-t 图像得 t2时刻电流一直在减小，由楞次定律“增反减同”得 ab 两环产生的感应磁场方向相同，则“同向电流相互吸引”，A 正确；B.t3时刻电流也在减小，同 A 故吸引，B错误；由图像得 t1时刻电流变化为 0，则 b 环中无磁通量的变化，即无感应电流，所以无加速度，C 正确
11、；t4时刻 a 环中电流变化率最大，b 环中的磁场变化率最大，因此 b 环的感应电流最大，D 正确。三、简答题:本题分必做题(第 1012 题)和选做题(第 13 题)两部分,共计 42 分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10.(8 分)如图所示为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置.主要实验步骤如下:A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平B.测出遮光条的宽度 dC.将固定有遮光条的滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离 lD.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间 tE.用天平称出托盘和砝码的总质量 mF.重力加速度取 g.请回答下列问题:(1)滑块经过光电门的
12、速度可以表示为(用物理量符号表示).(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是.(3)滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少(用物理量符号表示).(4)选用不同的 l,测出对应的 t.能直观反应系统机械能守恒的图像是.A.B.2 C.1 D.12 【答案】(1)v=dt(2)滑块的质量 M(3)mgl(4)D【解析】第一道实验题考查的是机械能守恒，第一问求解速度表达式，第二、三问需要结合机械能守恒的内容进行答题，第四问需要保证所画图像是过原点的直线，结合机械能守恒的表达式选择合适的关系式。整体难度偏简单。11.(10 分)某同学设计测量电流表内阻的实验.待测电流表的内阻
13、Rg 约在 1K2K之间,量程 250A.提供实验器材：电源(4V 0.6)电健 S 及导线若干一只电阻箱 R(09999)滑动变阻器 R1(0500.6A)滑动变阻器 R2(01K0.3A)测量过程如下:第一,选择实验器材,设计实验的电路图如图甲所示第二,实验操作步骤如下:先按电路图接好各元件,调节滑动变阻器 R的滑片 P,再使电阻箱阻值为零闭合电键 S,调节滑动变阻器 R的滑片 P 于某一位置,使电流表达到满偏刻度 Ig保持滑动变阻器 R的滑片 P 位置不变,调节电阻箱阻值使电流表读数为 Ig 的一半,记下电阻箱读数Rx,则待测电流表的内阻 Rg=Rx请回答以下问题:(1)为了精确测量电流
14、表的内阻,该同学选择的滑动变阻器 R是(选填“R1”或“R2”)(2)该同学在操作步骤中,滑动变阻器 R的滑片 P 应置于端(选填“a”或“b”)理由是(3)按照该同学所设计的实验思路,请在图乙中用铅笔画线代表导线替他完成实验电路连接,注意导线不能交叉(4)在实验步骤中,确保滑动变阻器 R的滑片 P 的位置不变,其理由是【答案】(1)R1(2)a，防止接入测量电路的电压过大使得电流表示数超过量程(3)见图(4)保证测量电路电压不变【解析】（1）为了保证并联了测量电路以后分压不变，滑动变阻器的电阻要尽可能小（2）电路安全问题，电路连接时应保证测量电路并联的滑动变阻器部分接入阻值最小（3）如上图（
15、4）根据实验原理，利用测量电路电压不变，电流表半偏时电表内阻等于外电阻 12.选修 3-5(12 分)(1)某同学用两种不同的金属做光电效应实验。实验中他逐渐增大入射光的频率,并测出光电子的最大初动能mkE.下面四幅图像中能符合实验结果的是(2)如图所示铀 235 的一种链式反应示意图.完成铀核裂变的核反应方程(未标出的新核元素符号用“Kr”表示)U92235+n01Ba56144+3 01重核裂变和轻核聚变是获得能量的途径,这些反应中会发生质量(选填“增大”或“亏损”)(3)如图所示,一位同学在用气垫导轨验证动量守恒定律时,测得滑块甲质量为 m 甲,它以1 的速度水平撞上同向滑行的滑块乙.乙
16、的质量为 m 乙,速度为2,碰撞后滑块甲以3 的速度继续向前运动.求碰后滑块乙的滑行速度乙。（1）【答案】：C【解析】根据光电效应效应方程：EKM=hv-W0，图像是一条斜率为 h，纵截距为-W0 的直线，h 为普朗克常量，W0与金属本身有关，所以这两条直线是两条平行的，但是纵截距不同的直线，所以选 C。（2）【答案】：8936，亏损【解析】根据质量守恒和电荷守恒，左右两边的质量相等，质子数相等，所以 Kr 的总质量为：235+1-144-1*3=89 Kr 的质子数为：92+0-56-0*3=36 所以得到的新核为8936 由于重核裂变与轻核聚变都属于放能核反应，根据质能方程的含义，反应后粒
17、子的静质量要减少，即反应后质量要有所亏损（3）【答案】：v 乙=m甲1+m乙v2 m甲v3乙 【解析】：根据动量守恒：m 甲v1+m 乙v2=m 甲v3+m 乙v 乙 v 乙=m甲1+m乙v2 m甲v3乙 13.【选做题】本题包括 A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若全做,则按 A 小题评分.A.选修 3-3(12 分)(1)如图所示,冬天,剩有半瓶热水的保温瓶经过一段时间后拔瓶口的软木塞时,不易拔出来,其主要原因是A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.瓶外气温升高,大气压强变大D.瓶内气体因温度降低而压强减小(2)如图所示,一定质量的理想气体,在不同的温
18、度下,有着不同的等温线,则 t1t2(选填“小于”或“等于”、“大于”)；在 t1 等温线有 M、N 两个状态，则 PMVMPNVN（选择“小于”或“等于”、“大于”）(3)如图所示,绝热容器中封闭一定质量的理想气体,现通过电热丝缓慢加热,当气体吸收热量 Q 时,活塞恰好缓慢上移 H,已知活塞横截面积为 S,重量忽略不计,大气压强为 P0,求封闭气体内能增加量.（1）【答案】：D【解析】根据查理定律体积不变，压强随温度降低而降低，瓶内温度降低，则瓶内压强降低，瓶内压强小于大气压，所以瓶塞被压在瓶口处。（2）【答案】：大于 等于【解析】根据=，t1 对应的 PV 乘积大于 t2 对应的 PV 乘
19、积，所以 t1t2,同样，根据=，在同一个温度下，PV 乘积相等，所以 PMVM=PNVN。（3）【答案】：=0+【解析】由于活塞缓慢上升，所以可以认为是一个等圧変化过程，压强为大气压，所以做功量：=0 根据热力学第一定律：=+=0+B.选修 3-4(12 分)(1)如图所示,甲为波源,M、N 为两块挡板,其中 M 板固定,N 板可移动,两板中间有一狭缝.此时测得乙处点没有振动.为了使乙处点能发生振动,可操作的办法是A.增大甲波源的频率B.减小甲波源的频率C.将 N 板竖直向下移动一些D.将 N 板水平向右移动一些(2)波源在 O 点,一列简谐横波沿 x 轴传播.t=0 时的波形如图所示,质点
20、 A 与质点 B 相距 1.5m,A 点速度沿 y 轴负方向;t=0.02s 时,质点 A 第一次到达负向最大位移处,由此可知此波的传播速度为m/s,t 至少等于s 时,质点 B 处在波谷位置.(3)如图所示为光导纤维简化为长玻璃丝的示意图,玻璃丝长为 L,折射率为 n(n=2).AB 代表端面.为使光能从玻璃丝的 AB 端面传播到另一端面.求光在端面 AB 上的入射角应满足的条件.四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14.（15 分）如图所示，闭合矩形线框 a
21、bcd 可绕其水平边 ad 转动，ab 边长为 x，bc 边长为L、质量为 m，其他各边的质量不计，线框的电阻为 R，整个线框处在竖直向上的磁感应强度为 B的匀强磁场中，现给 bc 边一个方向与 bc 边、磁场的方向均垂直的初速度 v，经时间 t，bc 边上升到最高处，ab 边与竖直线的最大偏角为，重力加速度取 g，求 t 时间内：（1）线框中感应电动势的最大值;（2）流过线框导体截面的电量;（3）线框中感应电流的有效值.【解析】（1）越往上速度越小速度与磁场的夹角越小，最初速度最大，垂直切割磁感应，所以最初的感应电动势也是最大的，利用公式 E=BLv 直接得出结果。（2）利用法拉第电磁感应定
22、律tE由RttqREI可以直接得出结果，找出磁通量的变化量即可。（3）电流中的有效值指的是相同时间内恒定电流产生的热量与变化的电流产生的热量相等。而产生的热量与安培力做功大小相等，所以需要利用动能定理算出安培力做功。【答案】：（1）E=BLv（2）xLsinsinBBS RLBREIsinxRttq（3）导体棒上升的高度xsin-xh 安末WWG 22mv21-mv21 安）（Wxsin-x-mgmv21-2）（）（安x-xsinmgmv21mv21xsin-x-mg22 WQ QRIt2有效 tx-xsinmgmv21t2RRQI）（有效15.（16 分）一根套有光滑轻质小环、不可伸长的轻线
23、，线的一端系在固定点 O1，另一端跨过固定的小滑轮 O2，在轻质小环上挂质量为 M=3m 的物体甲，在线的自由端系有质量为 m 的物体乙，物体乙的下面有一根细线固定，使物体甲、乙保持静止状态，且夹角=120，然后剪断细线由静止释放物体甲、乙，物体甲竖直下降，当夹角 变为某一角度 0 时有最大速度。已知重力加速度为 g，忽略滑轮、小环的质量，不计摩擦。求：（1）剪断前“细线”所受的拉力；（2）物体甲有最大速度时，物体乙的加速度；（3）物体甲从静止下降到最低位置，甲、乙两物体发生位移之比.【解析】（1）通过受力分析，因为有 120角，所以绳子上的拉力与甲的重力是相等的 （2）甲物体在做加速度逐渐减
24、小的加速运动，当速度最大的时候加速度等于 0，即合力等于 0；两倍绳子拉力的分力等于重力。然后再利用牛顿第二定律算出乙的加速度。（3）甲乙两物体的系统只有重力做功，所以机械能守恒，所以甲减少的机械能等于乙增加的机械能，两者最后停止，动能为 0，初动能也为 0，所以甲减少的重力势能等于乙增加的重力势能。【答案】：（1）mg3甲拉GF（2）甲拉GF2cos20 2cos2mg30拉F g-2cos2mg3mmg-2cos2mg3m-ma00乙拉合GFF（3）乙甲mghmgh3 31hh：乙甲 OO16.（16 分）如图所示，在 xoy 平面内 y 轴右侧有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为
25、B，磁场方向垂直纸面向外；分成 I和 II 两个区域，I 区域的宽度为 d，右侧磁场 II 区域还存在平行于xoy 平面的匀强电场，场强大小为 E=2，电场方向沿 y 轴正方向，坐标原点 O 有一粒子源，在 xoy 平面向各个方向发射质量为m，电量为 q 的正电荷，粒子的速率均为 v=。进入 II 区域时，只有速度方向平行于 x 轴的粒子才能进入，其余被界面吸收，不计粒子重力和粒子间的相互作用，求：（1）某粒子从 O 运动到 O的时间；（2）在 I 区域内粒子可能出现的区域面积；（3）粒子在 II 区域运动，当第一次速度为零时所处的 y 轴坐标.【解析】(1)根据rvmqvB2，将条件mqBd
26、v 代入，得dr 根据rv，将条件mqBdv,dr 代入，得mBq画出从 O 到 O的轨迹显然转过的圆心角为3/BqmmBqt33(2)根据半径为 d，画出粒子沿各方向运动可能的轨迹该区域面积为2221 dd(3)解法一：当粒子速度为 0 时，电场力对粒子做的负功等于粒子初动能221 mvyEq将条件mqdBE22和mqBdv 代入，算得dy 再考虑粒子到平行于 x 轴进入 II 区域时的 y 轴位置为 d，而 y 方向向下所以粒子速度为零时其 y 轴坐标为 0。解法二：根据条件mqdBE22，可算出qvBEq21将粒子进入电场时的速度 v 分解为都水平向右的两个分运动 v1、v2，且令vv2
27、11，vv212 此时有BqvEq1，意味着初速度为 v1 的分运动受力平衡，为匀速直线运动，而初速度为 v1 的分运动不再受电场力，为匀速圆周运动。因此粒子在 II 区域中的运动是水平向右初速度为 v/2的匀速直线运动，与线速度为 v/2 的顺时针匀速圆周运动的合成。显然在最低点时，两个分运动的合速度为 0。此时粒子在 y 方向的位移为 2 倍半径dqBvmry2122再考虑粒子到平行于 x 轴进入 II 区域时的 y 轴位置为 d，而 y 方向向下所以粒子速度为零时其 y 轴坐标为 0。点评：本题只要掌握好粒子在磁场中圆周运动的基本公式，仔细作图，再加上小学水平的几何知识，解决前两问是不成问题的。第三问不要太纠结于粒子运动轨迹，抓住问题的关键：y 轴坐标只和电场做功有关。
