湖南省湘西土家族苗族自治州花垣县边城高级中学2020届高三模拟考试物理试卷

物理试卷考试时间：90分钟总分：110分一、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1~5题只有一项符合题目要求，第6~8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。

1．氚核31H 发生β衰变成为氦核32He 。

假设含氚材料中31H 发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2⨯104s 时间内形成的平均电流为5.0⨯10-8A 。

已知电子电荷量为1.6⨯10-19C ，在这段时间内发生β衰变的氚核31H 的个数为A ．145.010⨯B ．161.010⨯C ．162.010⨯D ．181.010⨯2．如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10m ，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg 。

绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s ，此时每根绳子平均承受的拉力约为A ．200NB ．400NC ．600ND ．800N3.如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H ．上升第一个4H 所用的时间为1t，第四个4H 所用的时间为2t ．不计空气阻力，则21t t 满足（）A ．2112t t <<B ．2123t t <<C ．2134t t <<D ．2145t t << 4．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=22:3，输入端a 、b 所接电压u随时间t 的变化关系如图乙所示。

灯泡L 的电阻恒为15Ω，额定电压为24V 。

定值电阻R 1=10Ω、R 2=5Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω。

为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为A.1ΩB.5Ω C ．6Ω D.8Ω5．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。

一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。

不计粒子之间的相互作用。

在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为A．76mqBπB．54mqBπC．43mqBπD．32mqBπ6．一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。

则A．物块下滑过程中机械能不守恒B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J7.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。

根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度8.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。

t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到1t t=的时间间隔内()A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS tD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 二、非选择题9.（6分）如图（a ），一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。

现要测量图（a ）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm ；当托盘内放有质量为0.100kg 的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b ）所示，其读数为_______cm 。

当地的重力加速度大小为9.80m/s 2，此弹簧的劲度系数为________N/m （保留3位有效数字）。

10.（9分）某同学要将一量程为250μA 的微安表改装为量程为20mA 的电流表。

该同学测得微安表内阻为1200Ω，经计算后将一阻值为R 的电阻与微安表连接，进行改装。

然后利用一标准毫安表，根据图（a ）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。

（填正确答案标号）A．18mAB．21mA C．25mA D．28mA（3）产生上述问题的原因可能是。

（填正确答案标号）A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。

11．（12分）单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型:U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。

某次练习过程中，运动员以vM=10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。

图乙为腾空过程左视图。

该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2,sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。

求:（1）运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;（2）M、N之间的距离L。

12．（20分）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。

质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？13.（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e，对此气体，下列说法正确的是_____A．过程①中气体的压强逐渐减小B．过程②中气体对外界做正功C．过程④中气体从外界吸收了热量D．状态c、d的内能相等E ．状态d 的压强比状态b 的压强小14.(10分）如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。

开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p 0，现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g 。

求流入汽缸内液体的质量。

物理答案一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

共48分。

1.B2.B3.C4.A5.C6.AB7.BC8.BC二、非选择题9.(1).3.775(2).53.7(每空3分）10.（9分）（1）连线如图所示（2分）（2）C （2分）（3）AC （2分）（4）9979（3分） 11．（12分）（1）在M 点，设运动员在ABCD 面内垂直AD 方向的分速度为v 1，由运动的合成与分解规律得1sin 72.8M v v =︒ ①设运动员在ABCD 面内垂直AD 方向的分加速度为a 1，由牛顿第二定律得 mg cos17.2°=ma 1 ②由运动学公式得2112v d a = ③联立①②③式，代入数据得d =4.8m ④（2）在M 点，设运动员在ABCD 面内平行AD 方向的分速度为v 2，由运动的合成与分解规律得v 2=v M cos72.8° ⑤设运动员在ABCD 面内平行AD 方向的分加速度为a 2，由牛顿第二定律得 mg sin17.2°=ma 2 ⑥设腾空时间为t ，由运动学公式得 112v t a = ⑦ 2221=2L v t a t + ⑧ 联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得L =12m ⑨12．（20分）．解：（1）粒子初速度为零，由C 点射出电场，故电场方向与AC 平行，由A 指向C 。

由几何关系和电场强度的定义知AC=R ①F=qE ②由动能定理有F •AC =2012mv ③ 联立①②③式得202mv E qR =④ （2）如图，由几何关系知AC ⊥BC ，故电场中的等势线与BC 平行。

作与BC 平行的直线与圆相切于D 点，与AC 的延长线交于P 点，则自D 点从圆周上穿出的粒子的动能增量最大。

由几何关系知∠P AD =30°，AP =32R ，DP 3R ⑤ 设粒子以速度v 1进入电场时动能增量最大，在电场中运动的时间为t 1。

粒子在AC 方向做加速度为a 的匀加速运动，运动的距离等于AP ；在垂直于AC 的方向上做匀速运动，运动的距离等于DP 。

由牛顿第二定律和运动学公式有F=ma ⑥2112=A at P ⑦ DP=v 1t 1⑧联立②④⑤⑥⑦⑧式得102v =⑨ （3）设粒子以速度v 进入电场时，在电场中运动的时间为t 。

以A 为原点，粒子进入电场的方向为x 轴正方向，电场方向为y 轴正方向建立直角坐标系。

由运动学公式有 212y at =⑩ x=vt ⑪粒子离开电场的位置在圆周上，有2223122x R y R R ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⑫粒子在电场中运动时，其x 方向的动量不变，y 方向的初始动量为零。

设穿过电场 前后动量变化量的大小为mv 0的粒子，离开电场时其y 方向的速度分量为v 2，由题给条 件及运动学公式有mv 2=mv 0=mat ⑬联立②④⑥⑩⑪⑫⑬式得v =0 ⑭和 032v v =⑮ 另解：由题意知，初速为0时，动量增量的大小为mv 0，此即问题的一个解。

自A 点以不同的速率垂直于电场方向射入电场的粒子，沿y 方向位移相等时，所用时间都相同。