江苏省南通市泰州市2020届高三上学期期末考试 物理

2020届高三模拟考试试卷

物　　理2020.1

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

第Ⅰ卷(选择题　共31分)

一、 单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是(　　)

A. 周期  B. 角速度  C. 线速度  D. 向心加速度

2. 在冰球游戏中，冰球以速度v0在水平冰面上向左运动，某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球，不计一切摩擦和阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是(　　)

3. 某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡L1、L2规格相同，保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯泡L1正常发光，则(　　)

A. 仅将滑片P上移，A的输入功率不变

B. 仅将滑片P上移，L1变暗

C. 仅闭合S，L1、L2均正常发光

D. 仅闭合S，A的输入功率不变

4. 某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称．则(　　)

A. x1处和－x1处场强方向相同

B. x1处和－x2处场强大小相等

C. 某带电粒子在x2处和－x2处电势能相等

D. 某带电粒子在x2处的电势能大于在－x2处的电势能

5. 一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块(　　)

A. 从A下降到B的过程中，合力先变小后变大

B. 从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小

C. 从C上升到B的过程中，动能先增大后减小

D. 从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加

二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共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. 如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向可能是(　　)

A. F1  B. F2  C. F3  D. F4

7. 如图所示，水平传送带以恒定的速度v运动，一质量为m的小物块轻放在传送带的左端，经过一段时间后，物块和传送带以相同的速度一起运动．已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则(　　)

A. 物块加速运动时的加速度为μg  　　B. 物块加速运动的时间为

C. 整个过程中，传送带对物块做的功为mv2　　D. 整个过程中，摩擦产生的热量为mv2

(第6题)

　　　(第7题)

　　　(第8题)

　　　(第9题)

8. 如图所示，一条形磁铁竖直放置，金属线圈从磁铁正上方某处下落，经条形磁铁A、B两端时速度分别为v1、v2，线圈中的电流分别为I1、I2，线圈在运动过程中保持水平，则(　　)

A. I1和I2的方向相同  B. I1和I2的方向相反

C. I1∶I2＝v∶v  D. I1∶I2＝v1∶v2

9. 如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则(　　)

A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动

B. 小球在电场区可能做直线运动

C. 若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等

D. 若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

三、 简答题：本题共3小题，共30分，请将解答填写在相应的位置．

10. (8分)图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t.小铁球的直径为d，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为g.

(1) 用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示，则d＝________mm.

(2) 实验中还需要测量的物理量是________．

A. A距地面的高度H  B. A、B之间的高度h

C. 小铁球从A下落到B的时间tAB

(3) 要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)．

(4) 某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp，原因可能是____________________________(写出一个即可)．

11. (10分)测量电压表内阻(量程为3 V)的实验如下：

(1) 用多用电表粗略测量，把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上，欧姆调零后，把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相接．

(2) 正确连接后，多用电表指针偏转角度较小，应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡，重新欧姆调零后测量，指针位置如图甲所示，则电压表内阻约为________Ω.

甲

　　　乙

　　　丙

(3) 现用如图乙所示的电路测量，测得多组电阻箱的阻值R和对应的电压表读数U，作出R图象如图丙所示．若图线纵截距为b，斜率为k，忽略电源内阻，可得RV＝________．

(4) 实验中电源内阻可以忽略，你认为原因是________________________________________________________________________．

12. [选修3­5](12分)

(1) 下列说法中正确的有________．

A. 阴极射线是一种电磁辐射

B. 所有原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的谱线一定不同

C. β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的

D. 古木的年代可以根据体内碳14放射性强度减小的情况进行推算

(2) 某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C.光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警．真空中光速为c，钠的极限频率为ν0.要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应小于________．若入射光子中能激发出光电子的光子数占比为η，电子的电荷量为e，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是________个．

(3) 如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A以v0＝12 m/s的水平速度撞上静止的滑块B并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A、B的质量分别为m1＝0.5 kg、m2＝1.5 kg.求：

① A与B撞击结束时的速度大小v；

②在整个过程中，弹簧对A、B系统的冲量大小I.

四、 计算题：本题共4小题，共计59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．

13. (12分)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框abcd，线框平面与磁场垂直．已知磁场的磁感应强度为B0，线框匝数为n、面积为S、总电阻为R.现将线框绕cd边转动，经过Δt时间转过90°.求线框在上述过程中：

(1) 感应电动势平均值E；

(2) 感应电流平均值I；

(3) 通过导线横截面的电荷量q.

14. (15分)如图所示，矩形拉杆箱上放着平底箱包，在与水平方向成α＝37°的拉力F作用下，一起沿水平面从静止开始加速运动．已知箱包的质量m＝1.0 kg，拉杆箱的质量M＝9.0 kg，箱底与水平面间的夹角θ＝37°，不计所有接触面间的摩擦，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1) 若F＝25 N，求拉杆箱的加速度大小a；

(2) 在(1)的情况下，求拉杆箱运动x＝4.0 m时的速度大小v；

(3) 要使箱包不从拉杆箱上滑出，求拉力的最大值Fm.

15. (16分)如图所示，长为L的轻质木板放在水平面上，左端用光滑的铰链固定，木板中央放着质量为m的小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起，直至物块刚好沿木板下滑．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.

(1) 若缓慢抬起木板，则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑？

(2) 若将木板由静止开始迅速向上加速转动，短时间内角速度增大至ω后匀速转动，当木板转至与水平面间夹角为45°时，物块开始下滑，则ω应为多大？

(3) 在(2)的情况下，求木板转至45°的过程中拉力做的功W.

16. (16分)如图所示，宽度为L、足够长的匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．绝缘长薄板MN置于磁场的右边界，粒子打在板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反弹前后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向相反．磁场左边界上O处有一个粒子源，向磁场内沿纸面各个方向发射质量为m、电荷量为＋q、速度为v的粒子，不计粒子重力和粒子间的相互作用，粒子电荷量保持不变．

(1) 要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，求粒子速度v满足的条件；

(2) 若v＝，一些粒子打到绝缘薄板上反弹回来，求这些粒子在磁场中运动时间的最小值t；

(3) 若v＝，求粒子从左边界离开磁场区域的长度s.

2020届高三模拟考试试卷(南通、泰州)

物理参考答案及评分标准

1. A　2. A　3. B　4. C　5. C　6. BC　7. AC　8. BD　9. ABD

10. (1) 5.4(2分)　(2) B(2分)　(3) ＝gh(或d2＝2ght2)(2分)

(4) 测量A、B间的距离时是从球的下边沿开始的；挡光的距离小于小球的直径(2分)

11. (1) 负(2分)　(2) ×100(2分)　4.0×103(2分)　(3) (2分)

(4) 干电池内阻远小于电压表内阻(2分)

12. (1) BD(3分，漏选得1分)

(2) (2分)　(2分)

(3) 解：① 由动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v(2分)

代入数据解得v＝3.0 m/s(1分)

②由动量定理有I＝(m1＋m2)v－(m1＋m2)(－v)(1分)

代入数据解得I＝12 N·s(1分)

13. (12分)解：(1) 由法拉第电磁感应定律有E＝n(2分)

解得E＝(2分)

(2) 由欧姆定律有I＝(2分)

解得I＝(2分)

(3) 通过导线横截面的电荷量q＝I·Δt(2分)

解得q＝(2分)

14. (15分)解：(1) 由牛顿第二定律有Fcos α＝(M＋m)a(3分)

代入数据得a＝2.0 m/s2(2分)

(2) 由动能定理有Fxcos α＝(m＋M)v2(3分)

代入数据解得v＝4.0 m/s(2分)

(3) 箱包恰不从拉杆箱上滑出时，箱包受力如图所示

由牛顿第二定律有mgtan θ＝ma(2分)

对整体有Fmcos α＝(M＋m)a(1分)

代入数据解得Fm＝93.75 N(2分)

15. (16分)解：(1) 物块恰好开始下滑时受力如图所示，则有

mgsin θ＝μmgcos θ(3分)

解得tan θ＝μ(2分)

(2) 木板转至α＝45°时，由向心力公式有

mgsin α－μmgcos α＝mω2(3分)

解得ω＝(2分)

(3) 由功能关系有W＝mgsin α＋mv2(2分)

其中物块的速度v＝ω·(2分)

解得W＝mgL(3－μ)(2分)

16. (16分)解：(1) 设粒子在磁场中运动的轨道半径为r1，则有

qvB＝m(2分)

如图(1)所示，要使粒子在磁场中运动时打不到绝缘薄板，应满足2r1＜L(1分)

解得v＜(2分)

(2) 粒子在磁场中圆周运动的周期T＝(1分)

设运动的轨道半径为r2，则有qvB＝m(1分)

解得r2＝L(1分)

在磁场中运动时间最短的粒子通过的圆弧对应的弦长最短，粒子运动轨迹如图(2)所示，由几何关系可知最小时间t＝2×(1分)

解得t＝(2分)

(3) 设粒子的磁场中运动的轨道半径为r3，则有qvB＝m(1分)

解得r3＝2L(1分)

粒子在磁场中运动从左边界离开磁场，离O点最远的粒子运动轨迹如图(3)所示，则从左边界离开磁场区域的长度

s＝4r3sin 60°(1分)

解得s＝4L(2分)