高三模拟理综物理试题 含答案.docx

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高三模拟理综物理试题含答案

2019-2020年高三5月模拟理综物理试题含答案

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。

14．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。

下列表述符合物理学史实的是（）

A．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究

B．法拉第发现电流的磁效应,这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的

C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究

15．如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀弧形树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中（）

A．树枝对小鸟的作用力先减小后增大

B．树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大

C．树枝对小鸟的弹力先减小后增大

D．树枝对小鸟的弹力保持不变

s

16．CTMD（中国战区导弹防御体系）是一种战术型导弹防御系统，可以拦截各种类型的短程及中程超音速导弹。

如图所示，在某次演习中，检测系统测得关闭发动机的导弹在距地面高为H处，其速度为υ且恰好水平，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度υ0竖直向上发射一颗炮弹成功拦截。

已知发射时炮弹与导弹的水平距离为s，不计空气阻力，则（　　）

A．

B．

C．

D．

17．2013年11月26日，中国探月工程副总指挥李本正在国防科工局举行的“嫦娥三号”任务首场发布会上宣布，我国首辆月球车——“嫦娥三号”月球探测器的巡视器全球征名活动结束，月球车取名“玉兔”号．图示是“嫦娥三号”巡视器和

着陆器。

设月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0.

地球和月球的半径之比为＝4，表面重力加速度之比为

＝6，则地球和月球的密度之比为（）

A．4B．6C．D．

18．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接电阻R，宽度相同的水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，Ⅰ和Ⅱ之间无磁场。

一导体棒两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好接触，导体棒从距区域Ⅰ上

边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R

上的电流及其变化情况相同。

下面四个图象能定性描述导体棒速度

大小与时间关系的是（）

19．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT（阻值随温度的升高而减小）及报警器P组成闭合电路，回路中电流增大到一定值时报警器P将发出警报声。

则以下判断正确的是（）

A．变压器原线圈中交流电压的瞬时

值表达式为u＝36sin100πt（V）

B．电压表示数为9V

C．RT处温度升高到一定值时，报警器P将会发出警报声

D．RT处温度升高时，变压器的输入功率变小

20．如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。

其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持υ＝1m/s的恒定速率运行。

旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2。

若乘客把行李放到传送带的同

时也以υ＝1m/s的恒定速率平行于传

送带运动到B处取行李，则（）

A．乘客与行李同时到达B处

B．乘客提前0.5s到达B处

C．行李提前0.5s到达B处

D．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处

21．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。

在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内（　　）

A．该静电场是匀强电场

B．该静电场是非匀强电场

C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小

D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大

第Ⅱ卷

三、非选择题：

包括必考题和选考题两部分，第22题~第32题为必考题，每个试题考生必须作答，第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共129分）

22．（7分）

游标

某学校实验小组欲测定正方体木块与长木板之间的动摩擦因数μ，采用如图甲所示的装置，图中长木板水平固定，所用的交流电频率为50Hz。

甲

丙

（1）实验开始之前某同学用20分度游标卡尺测得正方体边长，读数如图乙所示，则正方体的边长为        cm。

（2）如图丙所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，0，1，2，3，4，5，6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。

从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm，则木块的加速度大小a=      m/s2（保留两位有效数字）。

（3）该组同学用天平测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，则木块与长木板间动摩擦因数的表达式为μ=         （重力加速度为g，木块的加速度为a）。

由于本实验存在系统误差，故动摩擦因数μ的测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．

（甲）

23．（8分）

硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件．某同学利用图

（甲）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系．

图中定值电阻R0=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表．

（乙）

（1）用“笔画线”代替导线，根据

电路图，将图（乙）中的实物电路补充完整．

（2）实验一：

用一定强度的光照射

硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻R

的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲

线a（见图丙）．则由曲线a可知，当电流小于200mA时，该硅光电池的电动势为　　V，内阻为　　Ω．

（3）实验二：

减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U﹣I曲线b（见图丙）．当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为1.5V，由曲线b可知，此时可调电阻R的电功率约为　W（结果保留两位有效数字）．

24．（13分）

如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的

细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端齐平。

质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep。

不计小球通过B点和在D点碰到弹簧时的能量损失，重力加速度为g。

求:

（1）小球到达B点时的速度大小υB。

（2）水平面BC的长度s。

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度υm。

25．（19分）

如图所示，在坐标系的第一象限内存在一垂直纸面向外的矩形有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B。

在第三象限存在与y轴成30°角的匀强电场．现有一带电荷量为q、质量为m的带正电的粒子由静止从电场的P点经电场加速后从O点进入磁场（不计粒子的重力）．求：

30º

（1）欲使粒子打到上边界中点，PO间的电势差UPO；

（2）欲使粒子从右边界以最大速度射出，UPO′的值；

（3）从磁场中射出的粒子在磁场中运动的最长时间tm．

（二）选考题：

共45分。

请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33．[物理——选修3－3]（15分）

（1）（6分）以下说法正确的是．（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力

D．饱和汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态

E．所有晶体都有固定的熔点和沸点

（2）（9分）如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长为l＝50cm，水平部分足够长．当温度为15℃时，竖直管中有一段长h＝20cm的水银柱，封闭着一段长l1＝20cm的空气柱．设外界大气压强始终保持在76cmHg．求：

（i）被封空气柱长度为l2＝40cm时的温度；

（ii）温度升高至327℃时，被封空气柱的长度l3．

34．[物理——选修3－4]（15分）

（1）（6分）一列简谐横波在介质中传播，某时刻的波形如图所示，该时刻质点P在平衡位置，质点Q在波谷。

已知波由Q处传播到P处用时0.6s，则以下说法正确的是________．（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．波的波长为4m

B．波的频率为0.8Hz

C．波的波速υ＝5m/s

D．x＝0m处的质点在图示时刻振动方向向下

E．x＝2m处的质点在图示时刻振动方向向下

（2）（9分）为了研究光通过折射率n＝1.6的球形玻璃的偏折现象，让一细束光线射入玻璃球，玻璃球的半径R＝10mm，球心O到入射光线的垂直距离d＝8mm.（sin53°＝0.8）

（i）请在图上画出该束光线射入玻璃球后，第一次从玻璃球中射出的光路图．

（ii）求这束光线从射入玻璃球到第一次射出玻璃球，光线偏转的角度．

O

35．[物理——选修3－5]（15分）

（1）（6分）下列说法正确的是．（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性

B．方程式

U→

Th+

He是重核裂变反应方程

　C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的

　D．在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为λ0，若用波长为λ（λ＞λ0）的单色光做该实验，会产生光电效应

　E．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想

（2）（9分）如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上（冰面足够大），现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．推出木箱后人和车的速度大小为2m/s，木箱与竖直固定挡墙碰撞反弹后恰好不能追上小车．已知人和车的总质量为100kg．木箱的质量为50kg，求：

（i）人推木箱过程中人所做的功；

（ii）木箱与挡墙碰撞过程中墙对木箱的冲量．

物理

14．A解析：

库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律——库仑定律，A项正确；奥斯特发现了电流的磁效应，B项错；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，由于瞬时速度不容易直接测量，他经过缜密的思考论证，认为只要验证了落体位移与时间平方成正比，就证实了落体的速度与时间成正比，伽利略成功验证了自己的理论，C项错；法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，D项错。

15．B解析：

树枝对小鸟的作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力

平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树

枝对小鸟的合作用力不变，A项错误。

由受力分析图可知，树枝

对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大，后减小，

所以B项对，C、D两项均错误。

16．A解析：

炮弹做竖直上抛运动有：

h1＝υ0t－gt2，导弹做平抛运

动有：

s＝υt，h2＝gt2，且h1＋h2＝H，联立得：

υ0＝υ，所以只

有A项正确。

17．D解析：

设星球的密度为ρ，由G＝m′g得GM＝gR2，ρ＝＝，联立解得：

ρ＝，设地球、月球的密度分别为ρ、ρ0，则：

＝，将＝6和＝4代入上式，解得：

＝，选项D正确．

18．C解析：

MN棒先做自由落体，当到Ⅰ区磁场时由四个选项知棒开始减速说明F安>mg，由牛顿第二定律得，F安－mg＝ma，当减速时F安减小，合力减小，a也减小，速度图象中图线上各点切线斜率减小，离开Ⅰ区后棒做加速度为g的匀加速直线运动，随后进入Ⅱ区磁场，因棒在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流变化情况相同，则在Ⅱ区磁场中运动情况与Ⅰ区磁场中完全相同，所以C项正确。

19．AC解析：

由图乙知原线圈输入电压的峰值Um＝36V，T=0.02s，

rad/s，故原线圈中交流电压的瞬时表达式u＝36sin100πt（V），A正确；由变压器变压公式＝知，变压器副线圈输出电压为9V，由于P分压，故电压表示数小于9V，B错误；RT处温度升高到一定值时，热敏电阻RT减小到一定值，回路中电流增加到一定值时报警器P将会发出警报声，C正确；RT处温度升高时，变压器输出电流增大，输出功率增大，故变压器的输入功率增大，D错误。

20．BD解析：

行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。

加速度为a＝μg＝1m/s2，历时t1＝υ/a＝1s达到共同速度，位移x1＝

＝0.5m，此后行李匀速运动t2＝

s，到达B处共用2.5s。

乘客到达B处，历时t＝x/υ＝2s，故B正确。

若传送带速度足够大，行李一直匀加速运动，由

得最短运动时间tmin＝s＝2s，D项正确。

21．BC解析：

φx图象的斜率表示电场强度，在－x0～x0区间内电场强度先增大后减小，A错误，B正确；因电场线与x轴重合，沿x轴正方向电势升高，所以电场方向沿x轴负方向，在O点由静止释放一电子，其所受电场力方向沿x轴正方向，大小逐渐减小，C正确，D错误。

22．（7分）

（1）9.015（2分）

（2）1.3（2分） （3）

（2分），大于（1分）

解析：

（1）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为9.0cm，

游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，游标卡尺示数为9.0cm+0.015cm=9.015cm．

（2）计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，由匀变速运动的推论：

△x=at2可得，加速度

m/s2；

（3）对木块、砝码盘和砝码系统，由牛顿第二定律得：

mg－μMg=（M+m）a，

解得：

μ=

。

由实验测得的阻力为系统所受的总阻力，比木块受到的滑动摩擦力大，故μ的测量值偏大。

23．①实物连接图如图（乙）所示；（2分）②2.9；4.0；③0.083．（每空2分）

解析：

①分析图甲所示实验原理图，根据原理图连接实物电路图，如图所示．

（乙）

②在硅光电池的U﹣I图象，当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.9V，当电流小于200mA的情况下，此电池的内阻

r=（2.9－2.1）/0.2=4.0Ω．

③由图线b可知，在实验二中当路端电压为1.5V时，

电路电流I=60mA=0.06A，由欧姆定律可知，此时外

电阻R外=U外/I=1.5/0.06=25Ω，可调电阻阻值

R=R外﹣R0=25Ω﹣2Ω=23Ω，

可调电阻消耗的电功率P=I2R=（0.06）2×23=0.083W．

24．解：

（1）由机械能守恒得

（2分）得

（1分）

（2）由

（1分）得

（1分）

由动能定理得

（2分）解得s=3r　（1分）

（3）设在压缩弹簧过程中速度最大时小球离D端的距离为x,则有

kx=mg　（1分）得

（1分）

由功能关系得

（2分）

得

（1分）

25．解：

（1）带电粒子在电场中，由动能定理：

qUPO＝mυ2①（2分）

在磁场中，如图甲所示，由几何关系可知，打在上边界中点的粒子的轨道半径为：

R＝②（2分）

由牛顿第二定律：

③（2分）

联立①②③解得：

UPO＝（2分）

（2）由

得：

υ'＝④（1分）

从表达式可知，具有最大速度的粒子，在磁场中做圆周运动的

半径最大．如图乙所示，轨迹1对应的半径最大.（1分）

根据几何关系可知：

Rmsin30°＝Rm－⑤（2分）

又qUPO'＝mυ'2⑥（1分）

联立④⑤⑥解得：

UPO′＝（1分）

（3）粒子在磁场中做圆周运动的周期为：

T＝（1分）

若粒子在磁场中运动的轨迹所对的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为：

t＝T＝（1分）

因此粒子运动的轨迹所对的圆心角越大，运动的时间越长，从图乙中可以看出，当粒子在x≤a的范围内离开磁场时,β角最大（如轨迹3），（1分）

β＝π，（1分）所以最长时间tm＝＝（1分）

33．

（1）ACE解析：

当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小，只是斥力减小得更快，A正确；布朗运动是悬浮在液体中的花粉小颗粒的无规则运动，它是液体分子不停地撞击花粉小颗粒造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动，选项B错误；由于表面张力的作用，雨滴的表面积要缩小到最小，体积一定时，球表面积最小，C正确；饱和汽指蒸发和液化处于动态平衡，D错误；晶体都有固定的熔点和沸点，E正确．

（2）解：

（i）气体在初态时有：

p1＝96cmHg，T1＝288K，l1＝20cm.

末态时有：

p2＝86cmHg，l2＝40cm.

由理想气体状态方程得：

＝（3分）所以可解得：

T2＝T1＝516K（1分）

（ii）当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管．因此当温度升高至327℃时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知．设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为l＝50cm，压强p＝76cmHg，此时的温度为

T＝·T1＝570K（2分）

现温度升高到600K>T，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时p3＝76cmHg，（1分）

T3＝600K，此时空气柱的长度l3＝·l1＝52.6cm（2分）

34．

（1）ACE解析：

由题图可知，该波的波长为4m，选项A正确；由题意3T/4＝0.6s，则T＝0.8s，波速υ＝＝5m/s，选项B错误、C正确；结合波的传播方向与质点振动方向的关系，可得x＝0m处的质点在图示时刻振动方向向上，选项D错误；x＝2m处的质点在图示时刻振动方向向下，选项E正确；．

（2）解：

（i）如图所示（3分）

（ii）由几何关系得sinθ1＝＝0.8（1分）即θ1＝53°（1分）

由折射定律得sinθ1＝nsinθ2（1分）解得θ2＝30°（1分）

则φ＝2（θ1－θ2）＝46°（2分）

35．

（1）ACE解析：

A、光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故A正确；B、方程式

U→

Th+

He是衰变反应，不是重核裂变反应方程；故B错误；C、β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的，故C正确；D、某金属的截止频率对应的波长为λ0，根据

，结合光电效应发生的条件可知，若用波长为λ（λ＞λ0）的单色光做该实验，其频率变小，不会产生光电效应，故D错误；E、德布罗意首先提出了物质波的猜想，之后电子衍射实验证实了他的猜想，故E正确。

（2）解：

（i）推木箱过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律可得：

Mυ1﹣mυ=0（1分）代入数据得：

υ=4m/s（1分）

人推木箱过程，人所做的功：

W=

Mυ12+

mυ2（2分）

代入数据得：

W=600J（1分）

（ii）木箱与竖直固定挡墙碰撞反弹后恰好不能追上小车，则木箱反弹后的速度与小车的速度相等，以向左为正方向，由动量定理得：

I=mυ1﹣m（﹣υ），（2分）

代入数据解得：

I=300N•s，（1分）

方向：

水平向左。

（1分）