2020学年高三物理全真模拟试题六(含答案解析)

2020学年高三物理全真模拟试题六（含答案解析）二、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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．(2019·安徽安庆市下学期第二次模拟)人类和平利用核能始于二十世纪五十年代，核能的开发和应用是解决能源问题的重要途径之一．下列关于核反应的描述或判断正确的是( )A.238 92U→234 90Th ＋42He 是核聚变B.234 90Th→234 91Pa ＋ 0－1e 是α衰变C.21H ＋31H→42He ＋10n 是β衰变D.235 92U ＋10n→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变 【答案】 D【解析】 α衰变放出的是氦核，这是α衰变，故A 错误；α衰变放出的是氦核，β衰变放出的是电子，该核反应为β衰变，故B 错误；几个原子核聚合成一个原子核的过程为核聚变，这是氢原子核聚变为氦原子核，故C 错误；核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量较大的原子核才能发生核裂变，所以该核反应为核裂变方程，故D 正确．15．(2019·重庆市4月调研)2018年12月8日我国“嫦娥四号”探测器成功发射，实现人类首次在月球背面无人软着陆．通过多次调速让探月卫星从近地环绕轨道经地月转移轨道进入近月环绕轨道．已知地球与月球的质量之比及半径之比分别为a 、b ，则下列关于近地卫星与近月卫星做匀速圆周运动的判断正确的是( )A ．加速度之比约为b aB ．周期之比约为b 3aC ．速度之比约为b aD ．从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星必须减速 【答案】 B【解析】 根据a ＝GMr 2可知，a 地a 月＝M 地R 月2M 月R 地2＝a b 2，选项A 错误；由T ＝2πr 3GM 可得，T 地T 月＝R 地3M 月R 月3M 地＝b 3a，选项B 正确；根据v ＝GMr 可得v 地v 月＝M 地R 月M 月R 地＝ab，选项C 错误；从近地轨道进入到地月转移轨道，卫星需要加速，选项D 错误．16．(2019·东北三省三校第二次联合模拟)图1甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示．已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则( )图1A ．电流表的示数为0.31 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087 J 【答案】 D【解析】 在交流电路中电流表的示数为有效值，E有效＝E m2＝22 V ，电流表的示数I ＝E 有效R 总＝22100 A ＝0.22 A ，A 错误；由题图图象可知线圈转动的周期为0.02 s ，则线圈转动的角速度ω＝2πT ＝100π rad/s ，B 错误；0.01 s 时线圈的电压为0，因此线圈在中性面处，C 错误；电阻发热应用电流的有效值进行计算，则发热量Q ＝I 2Rt ＝(0.22)2×90×2×10－2 J≈0.087 J ，D 正确．17．(2019·河南省八市重点高中联盟第三次模拟)如图2所示，小球从斜面的顶端A 处以大小为v 0的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B 点，且此时的速度大小v B ＝5v 0，空气阻力不计，该斜面的倾角为( )图2A ．60°B ．45°C ．37°D ．30° 【答案】 B【解析】 根据平行四边形定则知，落到底端时竖直分速度为：v y ＝v B 2－v 02＝2v 0， 则运动的时间为：t ＝v y g ＝2v 0g，设斜面的倾角为θ，则有tan θ＝12gt 2v 0t ＝gt2v 0＝1，解得θ＝45°，B 正确．18．(2019·陕西省第二次质检)A 、B 两小车在同一直线上运动，它们运动的位移x 随时间t 变化的图象如图3所示，已知A 车的x －t 图线为抛物线的一部分，第7 s 末图线处于最高点，B 车的图线为直线，则下列说法正确的是( )图3A ．A 车的初速度为7 m/sB ．A 车的加速度大小为2 m/s 2C ．A 车减速过程运动的位移大小为49 mD ．10 s 末两车相遇时，B 车的速度较大 【答案】 BC【解析】 A 车做匀变速直线运动，设A 车的初速度为v 0，加速度大小为a ，由图可知t ＝7 s 时，速度为零，由运动学公式可得v 7＝v 0－7a ＝0，根据图象和运动学公式可知t ＝10 s 时的位移为x 10＝40 m －0＝40 m ，x 10＝v 0t －12at 2＝10v 0－50a ，联立解得a ＝2 m/s 2，v 0＝14 m/s ，故选项B 正确，A 错误；A 车减速过程运动的位移大小为x 7＝v 0＋02t ＝0＋142×7 m ＝49 m ，故选项C 正确；位移－时间图象的斜率表示速度，10 s 末两车相遇时B 车的速度大小为v B ＝|ΔxΔt |＝4 m/s ，A 车的速度为v A ＝v 0－at ＝－6 m/s ，则10 s 末两车相遇时，A 车的速度较大，故选项D 错误．19．(2019·四川绵阳市第三次诊断)在粗糙水平面上，水平外力F 作用在物块上，t ＝0时刻物块开始向右做直线运动，外力F 始终不为零，其速度—时间图象如图4所示．则( )图4A ．在0～1 s 内，外力F 不断增大B ．在3 s 时，物体向右运动C ．在3～4 s 内，外力F 不断减小D ．在3～4 s 内，外力F 的功率不断减小 【答案】 BD【解析】 设物体受到的阻力为F f ，根据牛顿第二定律得：F －F f ＝ma ，根据图象分析，物体在0～1 s 内加速度逐渐减小，所以外力F 逐渐减小，A 错误；向右为正方向，3 s 前后速度始终为正值，始终是正方向，向右运动，B正确；根据牛顿第二定律得：F－F f＝ma，根据图象分析，物体在3～4 s内加速度不变，所以外力不变，C错误；外力功率P＝Fv，F不变，而3～4 s内速度减小，所以功率减小，D正确．20．(2019·山东潍坊市二模)如图5甲，螺线管内有平行于轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化时()图5A．在0～t1时间内，环有收缩趋势B．在t1～t2时间内，环有扩张趋势C．在t1～t2时间内，环内有逆时针方向的感应电流D．在t2～t3时间内，环内有逆时针方向的感应电流【答案】BC【解析】在0～t1时间内，B均匀增加，则在线圈中产生恒定的感生电动势，在导线框dcba中形成稳定的电流，故此时环中无感应电流产生，环也没有收缩趋势，选项A错误；在t1～t2时间内，B的变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从下到上且逐渐减小，在导线框abcd中的磁通量为向外减小，穿过环的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，环内有逆时针方向的感应电流，且有扩张趋势，选项B、C正确；在t2～t3时间内，B的方向向下，且B的变化率逐渐减小，则螺线管中的感应电流方向为从上到下且逐渐减小，在导线框abcd中的磁通量为向里减小，穿过环的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，环内有顺时针方向的感应电流，选项D错误．21．(2019·天津市南开区下学期二模)如图6所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与恒压电源相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是()图6A ．液滴将向下加速运动B ．M 点电势升高，液滴在M 点的电势能将降低C ．M 点的电场强度变小了D ．在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，电场力做功相同 【答案】 BD【解析】 极板始终与电源连接，电压不变，d 减小，由E ＝Ud 可知，电场强度E 增大，则带电液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，故A 、C 错误；b 点电势为零， U Mb ＝φM －φb ＝φM ＝Ed Mb ，场强增大，M 点电势升高，由题意，液滴处于静止状态，可知液滴所受电场力方向向上，所以液滴带负电，液滴在M 点电势能降低，故B 正确；在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，由于电压相同，电场力做功qU 相同，故D 正确．22．(6分)(2019·湖北省4月调研)某同学用如下方法测量重力加速度g .图7(1)用游标卡尺测量图7所示的“工”字形挡光片的宽度L 1和两挡光片之间的距离L 2； (2)自由释放“工”字形挡光片，用光电计时器测出光线被挡光片挡住的时间t 1、t 2;(3)若L 1≪L 2，则当地的重力加速度g ＝________；由于挡光片有一定的宽度，导致重力加速度g 的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．【答案】 L 12(t 12－t 22)2t 12t 22L 2偏大【解析】 “工”字形挡光片经过光电门时的速度分别为：v 1＝L 1t 1；v 2＝L 1t 2；根据v 22－v 12＝2gL 2，解得g＝v 22－v 122L 2＝(L 1t 2)2－(L 1t 1)22L 2＝L 12(t 12－t 22)2t 12t 22L 2；由于挡光片有一定的宽度，则实际上“工”字形挡光片下落的高度大于L 2，则导致重力加速度g 的测量值与真实值相比偏大．23．(9分)(2019·河北省中原名校联盟下学期联考)实验台上备有下列器材： A ．电流表(量程500 μA ，内阻约为300 Ω)； B ．电流表(量程100 μA.内阻约为1 kΩ)； C ．电压表(量程15 V ，内阻约100 kΩ)； D ．电压表(量程6 V ，内阻约6 kΩ)； E ．直流电源(15 V ，允许最大电流1 A)； F ．滑动变阻器(最大阻值100 Ω，额定功率1 kW) G ．电键和导线若干．某同学用供选器材设计了测一个阻值约30 kΩ电阻的实验，电路如图8所示(电路还没有完全接好)． (1)实验中所用的电流表应选________，电压表应选________．(填器材前的字母) (2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入下图的电路中．图8(3)开关闭合前，滑动变阻器触头P应置于________(填“a”或“b”)处．(4)正确连接电路后，无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好．【答案】(1)A C(2)(3)b(4)④【解析】(1)待测电阻R x的阻值约为30 kΩ，直流电源电动势为15 V，经粗略计算电路中的最大电流约为I max＝ER＝500 μA，所以电流表选择A；由于电压表D的量程不足，所以电压表选择C.(2)在题图所示电路中，电流表内阻为300 Ω，电压表内阻为100 kΩ，由串、并联电路规律得，电流表的分压作用小于电压表的分流作用，故电流表应采用内接的方法，实物连线如图所示：(3)实验前，分压电路的电压应该是0，故滑动变阻器的滑动触头P应置于b端．(4)实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不能取到较小值，是由于滑动变阻器接成限流式，因此是导线④没有连接好．24．(12分)(2019·河南省顶级名校第四次联测)如图1所示，竖直平面xOy，其x轴水平，在整个平面内存在沿x轴正方向的匀强电场E，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.2 T．现有一比荷为qm＝25 C/kg的带电微粒，从第三象限内某点以速度v0向坐标原点O做直线运动，v0与x轴之间的夹角为θ＝45°，取重力加速度g＝10 m/s2.求：图1(1)微粒的电性及速度v0的大小；(2)带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标．【答案】(1)正电2 2 m/s(2)(0.6 m,0.2 m)【解析】(1)带电微粒在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由左手定则可判断微粒带正电；对带电微粒受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：Bqv0＝2mg解得：v0＝2 2 m/s；(2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最高点为M ，从O 到M 所用的时间为t ，则将微粒从O 到M 的运动分解为沿x 轴方向上的匀加速直线运动和沿y 轴方向上的匀减速直线运动y 轴方向上：0＝v 0sin 45°－gt y ＝v 0sin 45°2tx 轴方向上：qE ＝mg tan 45°＝ma x x ＝v 0cos 45°t ＋12a x t 2解得x ＝0.6 m ，y ＝0.2 m.即带电微粒在第一象限内运动时所达到的最高点的坐标为(0.6 m,0.2 m)25. (20分)(2019·广西钦州市4月综测)如图2，为某碰撞模拟实验简图．在水平地面上固定倾角为θ的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面上．一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为F f ＝2mg sin θ.现将直杆用销钉固定．一质量为m 的滑块从距离弹簧上端L 处由静止释放，其下滑过程中的最大速度v m ＝3gL sin θ.已知弹簧的劲度系数k ＝mg sin θL ，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比．滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽．当地重力加速度为g .图2(1)求滑块下滑速度为v m 时弹簧的弹性势能E p ；(2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s ；并分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v ；若不能，请说明理由．(3)若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2L 处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v ′；若不能，请说明理由．【答案】 (1)12mgL sin θ (2)滑块不能与弹簧分离 (3)仍然不能分离，理由见【解析】【解析】 (1)设滑块达到最大速度v m 时弹簧形变量为x ，则有：mg sin θ＝kx 解得x ＝L此过程系统机械能守恒，有mg (L ＋x )sin θ＝12mv m 2＋E p代入相关数据可得E p ＝12mgL sin θ；(2)当弹力大小等于F f 时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为x ′，则有2mg sin θ＝kx ′ 可得x ′＝2L 依题意有E p ′＝4E p设此时滑块速度为v 1，则根据机械能守恒定律有：mg (L ＋x ′)sin θ＝12mv 12＋E p ′之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零．根据动能定理有： mgs sin θ－F f s ＝0－12mv 12联立以上各式可得s ＝L此后直杆保持静止．假设滑块能与弹簧分离，即滑块还需向上运动2L 的距离．根据机械能守恒定律有：E p ′＝2mgL sin θ＋12mv 2联立可得v＝0可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动．综上，滑块此后不能与弹簧分离．(3)若滑块从距离弹簧2L处由静止释放，根据(2)中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但E p′保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧分离．33．【选修3－3】(15分)(2019·四川南充市第三次适性考试) (1)(5分)一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T关系如图3所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是______________．图3A．从状态a到状态b，气体吸收热量B．从状态a到状态b，每个气体分子的动能都增大C．从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小D．从状态c到状态d，气体的密度不变E．从状态a到状态d，气体的内能增加(2) (10分)如图4所示，长L＝55 cm的薄壁玻璃管与水平面成30°角倾斜放置，玻璃管粗细均匀，底端封闭、另一端开口．现用长l＝10 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，气体温度为306 K，且水银面恰与管口齐平．现将管口缓慢转到竖直向上位置，并将水银缓慢注入管中，直到水银面再次与管口齐平，已知大气压强p＝75 cmHg.求：图4①水银面再次与管口齐平时，管中气体的压强；②对竖直玻璃管缓慢加热，若管中刚好剩下5 cm 高的水银柱，气体温度升高了多少． 【答案】 (1)ADE (2)①90 cmHg ②340 K【解析】 (1)由状态a 到状态b 过程中，气体体积不变，则W ＝0，温度升高，则ΔU >0，根据ΔU ＝W ＋Q 可知气体吸收热量，选项A 正确；由状态a 到状态b 过程中，气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，但不是每个气体分子的动能都会增大，选项B 错误；从状态b 到c ，气体温度不变，内能不变，体积变大，则气体对外做功，选项C 错误；从状态c 到d ，气体体积不变，则气体的密度不变，选项D 正确；从状态a 到状态d ，气体温度升高，则内能增加，选项E 正确．(2)①设玻璃管的横截面积为S ，水银密度为ρ，重力加速度为g ，初态时，管内气体的温度为T 1＝306 K ，体积V 1＝45S压强为p 1＝p 0＋ρgl sin 30°＝80 cmHg当玻璃管竖直，水银面再次与管口齐平时，设水银柱高为H ，则V 2＝(55－H )S 压强为p 2＝p 0＋ρgH ＝(75＋H ) cmHg 由玻意耳定律，p 1V 1＝p 2V 2 代入数据解得：H ＝15 cm 故p 2＝p 0＋ρgH ＝90 cmHg②设温度升至T 2时，管中水银柱高为5 cm ，气体体积V 3＝50S 气体压强为p 3＝p 0＋ρgH ＝80 cmHg 由理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 3V 3T 2代入数据得：T 2＝340 K. 34．【选修3－4】(15分)(2019·山西运城市5月适应性测试)(1)(5分)图5(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为平衡位置在x＝0.5 m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x＝2 m的质点．下列说法正确的是________．图5A．波的传播方向向右B．波速为0.5 m/sC．0～2 s时间内，M向y轴正方向运动D．当t＝9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动E．x＝1.5 m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反(2)(10分)现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图6所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB ＝30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c.图6①求透明玻璃材料的折射率．②若BC ＝3a ，求光线在玻璃材料内传播的时间． 【答案】 (1)ABD (2)①2 ②52a4c【解析】 (1)根据题图(b)可知，t ＝2 s 时在x ＝0.5 m 处的质点P 的振动方向向下，由平移法可知，波的传播方向向右，A 正确；根据图(a)可知波长λ＝2 m ，根据图(b)可知周期T ＝4 s ，所以波速：v ＝λT ＝0.5 m/s ，B 正确；M 点与原点距离一个波长，所以t ＝2 s 时M 也处于波谷，0～2 s 时间内后半个周期，M 在向y 轴负方向运动，C 错误；从t ＝2 s 到t ＝9 s ，Δt ＝7 s ＝134T ，现在M 处于波谷，所以t ＝9 s 时，M 恰好回到平衡位置且向下振动，D 正确；x ＝1.5 m 处的质点与P 相距半个波长，所以振动步调相反，E 错误．(2)①光路图如图所示DE 光线垂直AB 射出，所以∠EDB ＝∠ODC ＝30°，折射角r ＝30°，所以n ＝sin 45°sin 30°＝ 2②由几何关系可知，OD cos 30°＝12CD ＝14CB ，所以OD ＝12a ，DE ＝BD cos 30°＝3a4，因为n ＝c v ，所以v ＝c n ＝2c2，t ＝OD ＋DE v ＝52a 4c。