江苏省苏州市某中学2020届高三物理第三次模拟考试试题

江苏省苏州市某中学2020届高三物理第三次模拟考试试题
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．如图是装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车．当车速v 满足1m/s ≤v ≤10m/s 、且与前方行人之间的
距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，避免与行人相撞．若该车在不同路况下“全力自动刹车"的加速度取值范围是4～6m/s 2
，则该系统设置的安全距
离约为
A ．12。

5m
B ．1。

25m
C ．8.33 m
D ．0.08m
2．如图,两根平行放置的长直导线a 和b 通有大小均为I 、方向相反的电流,此时导线b 受到的磁场力大小
为F ．当新加一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b 受到的磁场力大小变为2F ，则此时a 受到的磁场力大小和新加磁场方向的情况分别是 A ．一定为0，可能垂直纸面向外 B ．可能为2F ，一定垂直纸面向外 C ．可能为0，一定垂直纸面向里 D ．一定为2F ,可能垂直纸面向里
3．乒乓球是大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手．某同学对着墙壁练习打乒乓球，球拍
每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上,不计空气阻力，则
A ．在空中的时间可能相等
B ．撞击墙壁的速度可能相等
C ．飞出时初速度的大小可能相等
D ．飞出时初速度的竖直分量可能相等
4．科学家麦耶（M 。

Mayor ）和奎洛兹（D 。

Queloz)因对太阳系外行星的研究而获得2019年诺贝尔物理学
奖．他们发现恒星“飞马座51"附近存在一较大的行星，两星在相互引力的作用下，围绕两者连线上的某点做匀速圆周运动．已知恒星与行星之间的距离为L ，恒星做圆周运动的半径为R 、周期为T ,引力常量为G ．据此可得,行星的质量为
A ．
22
2
4πR L GT B ．2
22
4πRL GT
C ．2224π()L L R GT -
D ．22
2
4π()R L R GT - 5．如图所示，a 、b 为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S 后,静电计的指针张开一个较小的角度,
能使角度增大的办法是（ ）
A ．使a 、b 板的距离增大一些
B ．使a 、b 板的正对面积减小一些
I
a b
C ．断开S ，使a 、b 板的距离增大一些
D ．断开S ，使a 、b 板的正对面积增大一些
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，理想变压器原线圈输入端a 、b 间的交流电压有效值不变,R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．移
动滑动变阻器的滑片，观察到电流表A 1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0。

8A ．电表均视为理想电表，下列说法中正确的有 A ．变阻器滑片是沿c →d 方向滑动 B ．电压表V 2示数增大 C ．电压表V 3示数减小
D ．该变压器原、副线圈匝数比为2∶1
7．如图（a)所示，一质量为1kg 的小物块以一定的初速度滑上一固定斜面,取斜面底端O 为重力势能零点，
该小物块的机械能E 总和重力势能E p 随它离斜面底端的距离x 的变化如图（b ）所示．重力加速度g 取10 m/s 2．由图中数据可得
A ．x = 0时，小物块的速率为5m/s
B ．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C ．x = 3 m 时，小物块的动能E k =20 J
D ．小物块从斜面底端至x = 5 m 的过程中,小物块的动能减少30 J
8．如图所示，同种材料且粗细相同的a 、b 两圆环处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，两环的接口（接口间
隙远小于环半径）刚好位于直线MN 上,b 环的半径是a 环的两倍．现让磁场的磁感应强度大小按
B =B 0+kt (k 〉0且为常数）规律变化，闭合回路中的感应
电流为I 1，t =0
时的磁通量为Φ1；若将a 环以MN 为轴翻转180˚,闭合回路中的感应
电流为I 2，t =0时的磁通量为Φ2．下列说法正确的是 A ．Φ1∶Φ2=1∶1
v x
O
图（a ）
E /J x /m
40
4
5
20 2
1
3
10 30 50 E 总 E p
图（b ）
M
N
a
B ．I 1∶I 2 =5∶3
C ．两次b 环中的电流方向不同
D ．两次a 环中的电流方向相同
9．如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧与A 、B 物块相连,A 、C 物块由跨过光滑小滑轮
的轻绳连接．初始时刻,C 在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B 放置在水平面上，A 静止．现撤去外力，物块C 沿斜面向下运动，当C 运动到最低点时,B 刚好离开地面．已知A 、B 的质量均为m ，弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中 A ．C 的质量m C 可能小于m
B ．
C 的速度最大时，A 的加速度为零 C ．C 的速度最大时，弹簧弹性势能最小
D ．A 、B 、C 系统的机械能先变小后变大
三、简答题：本题分必做题(第10~12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．（6分）某同学用一弹簧测力计和一橡皮条做验证平行四边形定则的实验，装置如图所示．实验步骤如下：
①将贴有白纸的木板竖直固定，将橡皮条上端固定在木板上O 点;
②将三根细线Pa 、Pb 、Pc 结于P 点．a 端系在橡皮条下端，c 端暂时空置，b 端挂一钩码，钩码静止后,记录钩码重力G 的大小和方向； ③以O 为圆心，以OP 为半径，画一圆弧；
④用弹簧测力计钩住c 端，向右上方缓慢拉，调整拉力方向，使结点P 移到图
中所示位置，记录该位置和弹簧测力计的示数；
⑤在白纸上作出各力的图示，验证平行四边形定则是否成立．
(1）第④步中还应记录的是________________________________________________；
(2)第⑤步中，若橡皮条拉力与弹簧测力计拉力的合力大小等于 ,方向 ，则可验证平行四边形定则．
11．(12分）为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，假设电源的电动
势和内阻在实验过程中保持不变．
B
A C
A
V
甲
电阻丝 R
E r S
0 45 40
35 30
丙
金
属 丝
乙
R
S A
E r 电阻箱
S
（1）小明先进行了如图甲方案的测量．
① 他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度l =50。

00cm ，再利用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图丙所示，则金属丝直径的测量值d = mm ．
② 实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置,并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图丁所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U -
I 图线．
③ 该方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω·m（计算结果保留两位有效数字）． ④ 实验过程中,小明同学如果长时间保持电路闭合．这样的操作使电阻率的测量结果 ．
(2）小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S 后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器
符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值R ，保持电流表示数不变．记录电阻箱接入电路中的阻值R 和对应接入电路中金属丝长度L 值,并在
R -L 坐标系中描点连线，作出R —L 的图线如图戊所示．请用金属丝的直径
d 、R —L 图线斜率的绝对值k
和必要的常数,写出该金属丝电阻率测量值的表达式ρ= ．
（3）电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你分别就两种方案说明电表内阻对电阻率测量结果是否会产
生影响； 若产生影响,将导致电阻率的测量结果偏大还是偏小．
12．【选修3—5】（12分）
L /m
戊
0 I /A
丁
（1）图甲为轻核聚变的核反应过程，E1为氘核和氚核分解成五个核子的能量变化，E2为五个核子结合成氦核并放出中子的能量变化．图乙为不同原子核的比结合能随质量数变化的大致曲线．关于该轻核聚变的核反应过程，下列说法中正确的是( ）
A．核反应
前后质量数守
恒，故五个核
子反应前后的
总质量不变
B．错误!H
原子核比42He
更稳定
C．E1表示
吸收的能量，
乙
E2表示放出的能量
D．该核反应为吸热反应，吸收的能量为E1－E2
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2 跃迁时所发出的光恰好使某种金属产生光电效应,则：
①这群氢原子发出的光中共有＿▲＿种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n =4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动
能为＿▲＿eV．
（3）冰球运动员甲的质量为80.0kg，当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s 迎面而来的运动员乙相撞，碰后运动员甲恰好静止，假设碰撞时间为0。

2s．求：
碰撞后运动员乙的速度大小；
碰撞中运动员乙受到的平均撞击力大小．
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．若都做，则按A小题评分．
A．【选修3-3】(12分）
（1)下列说法中正确的是
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动，且固体颗粒越小,布朗运动越明显B．单晶体的某些物理性质呈现各向异性,是因为组成它们的原子（分子、离子）在空间上的排列是杂乱无章的
C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加
D ．南方的梅雨季节,湿衣服不容易晾干，是因为相对湿度较大
（2）为了改善轿车夜间行驶时的照明问题,车灯设计成亮度是普通灯亮度3倍的氙气灯．灯头内氙气的体积
V =1。

2L ，密度36.0kg /m ρ=．已知氙气的摩尔质量0.131kg /mol M =，阿伏伽德罗常数
231610mol A N -=⨯．试估算:①灯头中氙气分子的总个数N= (结果保留两位有效数字)；②灯
头中氙气分子间的平均距离d = m （结果保留一位有效数字)．
（3）如图所示，内壁光滑、足够长的圆柱形汽缸竖直悬挂在天花板上，内有一质量为m 的活塞封闭一定质
量的理想气体．已知活塞横截面积为S ,外界大气压强为p 0，
缸内气体温度为T 1．现对汽缸内气体缓慢降温，使气体体积由V 1减小到V 2，
该过程中气体放出的热量为Q 1，保持体积V 2不变，使其升温到T 1，已知重力加速度为g ，求：
①停止放热时缸内气体的温度； ②升温过程中气体吸收的热量． B ．【选修3-4】（12分）
（1）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a 、b 两质点的横坐标分别为x a =1m 和x b =3m ，图乙为质点b
从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是（ ） A ．该波沿+x 方向传播，波速为0。

5m/s B ．质点a 经4s 振动的路程为2m C ．此时刻质点a 的速度沿—y 方向 D ．质点a 在t =6s 时速度为零
（2）在高速前进的列车车厢的中点处，发出一道闪光，车厢内乘客认为闪光向前、向后传播的速度均为c ，
路边观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填相等、不等）．车厢内乘客认为，闪光同时到达列车的前、后壁,路边观察者认为闪光先到达列车的______（填前、后)
壁．
(3)如图，三棱镜ABC 中,∠A ＝90°，∠B ＝60°,AB 边长为l ．让光线从AB 边的中点D 以某一角度射入三棱
镜，到达AC 边时恰好发生全反射．已知三棱镜的折射率n ＝错误!,不考虑光在BC 边的反射,已知真空中的光速为c ．求：
①光从BC 边出射角的正弦值sin i ; ②光通过三棱镜所用的时间t .
四、计算题：本题共3小题、共计47分．解答时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得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．
14．（15分)如图所示,一阻值为R 、边长为l 的匀质正方形导体线框abcd 位于竖直平面内,下方存在一系列
高度均为l 的匀强磁场区,磁场方向均与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd 边均水平．第1磁场区的磁感应强度大小为B 1,线框的cd 边到第1磁场区上边界的距离为h 0．线框从静止开始下落，在通过每个磁场区时
均做匀速运
动，且通过每个磁场区的速度均为通过其上一个磁场区速度的2倍．重力加速
度大小为g ，不计空气阻力．求： （1）线框的质量m ；
（2)线框穿越第一个磁场区的过程中产生的热量Q ；
（3）第n 和第n +1个磁场区磁感应强度的大小B n 与B n +1所满足 的关系．
15．（16分）如图所示，半径为R 的光滑圆环固定在竖直平面内,环上
穿有A 、B 两个小球，A 球质量为m ,B 球质量为2m ,
的轻质细杆连接，已知重
力加速度为g ．
（1）若将A 球固定在环的最高点，求杆上作用力大小F 1；
（2）若将A 球从环最高点由静止释放，求释放瞬间杆上作用力大小F 2；
(3）将A 球从环最高点由静止释放，求B 球第一次运动到环最低点时环对B 球作用力的大小F ．
16．(16分)如图甲所示，偏转电场是由两块长为L 、相距也为L 平行水平放置的导体板产生。

一束带正电、
比荷为q/m 的粒子流(其重力不计)沿平行板方向以初速度v 0从两板正中间射入偏转电场．粒子恰好由下极板边缘A 点射出,然后进入一个具有理想左边界、周期性变化、足够大的磁场中，如图乙所示．磁感应强度B 0已知，磁场方向以垂直于纸面向里为正，以入射点A 为坐标原点建立坐标系，并取粒子进入磁场时刻为t =0．
(1）求粒子经过A 点时速度的大小与方向；
（2）求t =0时刻进入磁场的粒子经过x 轴时的坐标值；
（3）若有一与x 轴垂直且足够长的荧光屏由A 点向右缓慢移动,移动过程中会发现有粒子到达荧光屏形
l
l
l
...
成亮点，试求亮点移动的范围．
答案
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．A 2．D 3．C 4．B 5．C
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．AC 7．BC 8．BD 9．BC
三、简答题：本题分必做题(第10～12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．
10．(6分) (1)弹簧测力计拉力(细线Pc ）的方向 （2分） (2） G （钩码重力) (2分） 竖直向上 (2分） 11。

（12分）
（1)① 0。

357~0。

361 （2分）
②如图 （2分） ③0。

96×10-6
~1.0×10—6
（2分）
(2）2
π4
k d （2分）
(3）长时间通电，金属丝产生焦耳热、温度升高，导
致所测
电阻率比其处于环境温度下的偏大（2分）
(4）图甲方案，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，电阻的测量值偏小，电阻率测量值偏小；图乙方案中电表内阻对测量结果没有影响．(2分) 12．【选修3—5】（12分) （1)C (4分）
（2）①4 （2分) ②10.2 （2分） (3）①1.0m/s （2分） ②2000N （2分）
I /A
甲
乙
B -B 0
13． A ．【选修3-3】(12分)
（1）AD （4分） (2）22
103⨯ (2分） 9
-103⨯ （2分） （3）①错误!T 1 （2分) ②Q 1－(p 0－错误!）（ V 1－V 2） (2分） B ．【选修3-4】(12分)
（1）CD （4分） （2）相等 （2分) 后（2分） （3）①光线在AC 边恰好发生全反射,
n ＝错误!，C ＝60°.
光线从F 点射出时，入射角为r ，折射角为i .
r ＝60°－30°＝30°，n ＝错误!，sin i ＝错误!. （2分）
②由几何关系知DE ＝l ，EF ＝BD ＝错误!， 光在三棱镜中传播速度为v ＝错误!，
所以光线在三棱镜传播所用的时间t ＝错误!＝错误!.
（2分)
四、计算题:本题共3小题、共计47分．解答时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得分．有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位．
14．（15分）解：（1）设线框刚进第一个磁场区的速度大小为v 1，由运动学公式得
2102gh =v
（1分）
设线框所受安培力大小为F 1,线框产生的电动势为E 1，电流为I ，由平衡条件得
mg F =1
(1分)
由安培力的表达式得: 11F B Il = (1分） 111E B =lv (1分) 1
E I R
=
（1分） 解得:22
102B l m gh gR = （1分）
（2）根据能量守恒定律 得2310
222B l gh Q mgl R
==
（4分)
（3）设线框在第n 和第n +1个磁场区速度大小分别为v n 、v n +1,由平衡条件得
22n B l mg R =n v （1分） 221+1
n B l mg R
+=n v (1分） 12n n +=v v
(2分）
解得：12n n B B += （1分）
15．(16分）解（1）122=22F mg mg =⨯ （4分） （2）两小球切线方向加速度大小相等，杆上作用力为拉力，有
222F ma = （2分) 22222
mg F ma -= (2分） 解得：22
23
F mg =
（1分） （3）B 球第一次运动到环最低点时杆上作用力为支撑力,设大小为F 3，有
322mg F ma '-
= （1分） 32
22
F ma '= (1分） 解得3223F mg =（1分） 设B 球第一次运动到环最低点时速度为v ，有
21
2(2)2
mgR mgR m m v +=+ (1分） 解得2v gR = （1分）
对B 球有：2
32222v F mg F m R
--= （1分）
解得20
3
F mg =
（1分） 16．(16分）解：（1）粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向0L v t = (1分) 竖直方向02
2
y
v L
y t +=
=
（1分) 即0y v v = （1分） 粒子经过A 点时的速度大小2202x y v v v v =
+= （1分）
tan 1y x
v v θ=
=,即速度方向与水平成45°斜向下． (1分）
江苏省苏州市某中学2020届高三物理第三次模拟考试试题
- 11 - （2）t =0时刻进入时，粒子经过x 轴应该在图中的3或4位置，因为是周期性运动，一个磁场变化周期中粒子前进的距离
00T 000π4π2cos452()v )m m x B q B q
+=+= （1分） 在图中的4位置或整数倍周期距离位置：经过x 轴时的坐标值
01T 0π40123()v ,,,,k m x kx k B q
+===⋅⋅⋅⋅⋅⋅ (2分） 或在图中的3位置及增加整数倍周期距离对应位置：经过x 轴时的坐标值
2T x kx =+ （1分）
020π420123[()]v ,,,,,k m x k B q
++==⋅⋅⋅⋅⋅⋅ （2分） （说明：无周期性的解各给1分，k 取值不写的共扣1分）
（3)
粒子在有磁场的时间内做匀速圆周运动，000v v m r B q B q
== (1分）
0匀速直线运动,运动轨迹如上图所示，因此在移动过程中荧光屏有粒子到达形成亮点．
最低点：屏在1位置,其坐标值为:
001000
π2πsin45cos4522()v m m y r B q qB +=+= （2分） 最高点:屏在2位置,其坐标值为：
0002000π1cos45cos45122
v ())m m y r B q B q π=-=+ （1分） 最终亮点移动的范围在12~y y 之间． （1分)。