2020届高三2月特供卷 物理(三)教师版

2019-2020学年2月份内部特供卷
物 理（三）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、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1~4题只有一项符合题目要求，第5~8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，有选错或不答的得0分。

1．月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3（3
2He ）”的化学元素，将可作为地球发电燃料。

即
利用氘和氦3发生核聚变反应产生一个质子和一个新核，释放能量进行发电。

关于“氦3”与氘核聚变反应，下列说法中正确的是
A ．释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
B ．目前核电站普遍利用的就是这种核聚变反应
C ．生成的新核是4
2
He
D ．核聚变反应需要的条件是氦3的体积足够大 【答案】C
【解析】释放能量，出现质量亏损，但是质量数仍然守恒，A 错误；目前核聚变反应无法有效的控
制，核电站普遍利用重核裂变，B 错误；核反应方程为23141212H+He H+He →，生成的新核是4
2He ，C
正确；轻核聚变在高温、高压下才可以发生，重核裂变才要求裂变物质体积达到临界体积，D 错误。

2．如图所示，放在水平面上的物体受到一个水平向右的拉力F 作用处于静止状态，下列说法中正确的是
A ．物体对水平面的压力就是物体的重力
B ．拉力用F 和水平面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C ．物体受到四对平衡力的作用
D ．物体受到的合外力为零 【答案】D
【解析】物体受到拉力和静摩擦力的作用，竖直方向受到重力和支持力的作用，物体对水平面
的压力与重力的施力物体、受力物体都不同，不是同一个力，A 错；拉力用F 和水平面对物体的摩擦力是一对平衡力，B 错；物体受到两对平衡力的作用，C 错；由于物体处于静止状态，物体受到的合外力为零，D 对。

3．我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的
运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则
A ．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C ．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B
【解析】因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A 错误．设甲乙两运动员的质量分别为m 甲、m 乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v 甲，v 乙．根据题意整个交接棒过程动量守恒：''m v m v m v m v +=+甲甲乙乙甲甲乙乙，可以解得m v m v ∆=-∆甲甲乙乙，即B 选项正确；经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有动能损失，CD 选项错误．
4．如图所示，MN 、PQ 是间距为L 的平行金属导轨，置于磁感强度为B ，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M 、P 间接有一阻值为R 的电阻。

一根与导轨接触良好、有效阻值为
2
R
的金属导线ab 垂直导轨放置，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动，则（不计导轨电阻）
A ．通过电阻R 的电流方向为P －R －M
B ．ab 两点间的电压为BLv
C ．外力F 做的功等于电阻R 上发出的焦耳热
D ．a 端电势比b 端高 【答案】D
【解析】由右手定则可知，a 端为电源正极，a 端电势比b 端高，通过电阻R 的电流方向为M →
此卷
只
装
订
不
密
封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
R→P，A错误，D正确；ab产生的电动势为E BLv
=，电路中电流为
2
3
2
E E
I
R R
R
==
+，
a、b两点间
的电压为路端电压，即电阻R两端的电压
22
33
ab
U IR E BLv
===，B错误；由能量守恒定律可知，
外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热及金属导轨上的焦耳热之和，C错误。

5．地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．关于该“空间站”说法正确的有
A ．运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度
B．运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到它向东运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止
【答案】AC
【解析】空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设空间站的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，空间站运行的加速度为a，等其所在高度处的重力加速度为g′．根据
知=g′故空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，A 正确；根据，知，高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，但距离r不是十分之一，空间站运行的速度不等于同步卫星运行速度的倍，B错误；空
间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，物体处于完全失重状态，而在舱中悬浮或静止，故C错误；根据知，r越小，角速度越大，空间站的角速度比地球自转
快，故站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动，D正确。

6．真空中有一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示。

图中x1、x2、x3分别表示该直线上A、B、C三点到球心的距离，根据φ－x图象，下列说法正确的是
A．B点的电场强度小于C点的电场强度
B．该金属球带正电
C．A点的电场强度方向由A指向B
D．电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功W=q(φ2-φ3)
【答案】BD
【解析】φ－x图象的斜率的绝对值表示电场强度的大小，由图可知，B点处的斜率绝对值大于C点处的斜率绝对值，A错误；由图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，可知金属球带正电，B正确；由于A点处于金属球壳内部，处于静电屏蔽状态，场强为0，C错误；电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功为23
()
BC
W qU qϕϕ
==-，D正确。

7．如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后
A．M 受到的摩擦力不变
B．M静止在传送带上
C．M可能沿斜面向上运动
D．M下滑的速度不变
【答案】AD
【解析】由题意知，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，传送带启动后物块仍然受到的是滑动摩
擦力，由：cos
f
F mg
μθ
=，可知，物块M受到的摩擦力不变，A正确；由于物体受力情况没有变化，所以物体运动状态不变，物体仍沿传送带匀速下滑，BC错误，D正确。

8．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2、L3，输电线的等效电阻为R，原线圈接有一个理想电流表，开始时，开关S接通，当S断开时，以下说法中正确的是
A．等效电阻R上消耗的功率变小
B．原线圈两端间的输入电压减小
C．原线圈中电流表示数减小
D．灯泡L1、L2变暗
【答案】AC
【解析】电流表是理想的电流表，所以原线圈两端输入电压不变，当S断开后，副线圈上的总电阻增大，电流减小，根据2
P I R
=知等效电阻R上消耗的功率变小，A正确，B错误；当S断开后，副线圈上的总电阻增大，电流减小，根据变压器原副线圈电流关系1122
n I n I
=，可知输入电流也减小，C正确；由于电流减小，输电线上电压损失减小，总的输出电压不变，所以灯泡L1和L2两端电压增大，变亮，D错误。

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第13~14题为选考题，考生根据要求作答。

9．（5分）在用图示装置
做《探究功与速度变化》的关系实验时
（
1）下列说法正确的是：
A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
（2）实验时为了使小车只在橡皮筋的作用下运动应采取的措施是．
【答案】（1）AC（2）使木板倾斜一定角度，平衡小车所受的摩擦力
【解析】（1）把橡皮筋每次拉到相同的位置，则每次橡皮筋做功相同，通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值，A正确；小车在做匀速运动后速度达到最大，在纸带上点迹分布均匀，C正确。

（2）在实验时，应消除除橡皮筋做功外，其他力做功即使木板倾斜一定角度，平衡小车所受的摩擦力。

10．（10分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS 设计了如图所示的电路，闭合电键S l，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据；并根据测量数据利用计算机分别描绘了如图所示的M、N两条U－I直线，不考虑传感器在测量过程中对电路的影响，请回答下列问题：
（1）根据图中的M、N两条直线可知___________。

A．直线M是根据电压传感器l和电流传感器的数据画的
B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画的
C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画的
D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画的
（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是______。

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W
D．电源的效率达到最大值
（3）根据图可以求得电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。

【答案】（1）BC （2）ABC （3）1.50 1.0
【解析】（1）定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压传感器2和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压传感器和电流表A的数据画得的，电动势为1.5V，内阻为1Ω；故选BC。

（2）当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，A正确；由于0=2=1
R r
Ω>Ω，所以路端电阻大于电源内阻，电源输出功率随路段电阻减小而增大，当滑动变阻器短路时，外电阻最小，故电源输出功率最大，B正确；此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，C正确；效率
1
=100%=100%
++1
R
r
r R
R
η⨯⨯
外
外
外
，外电阻最小时，效率最低，D错误。

（3）直线N的截距为电源电动势，所以电源电动势为E=1.50V，斜率的绝对值为电源内阻
1.500.90
1.0
0.60
U
r
I
∆-
==Ω=Ω
∆。

11．（14分）如图所示，竖直平面内有一长L＝0.3m的轻绳，上端系在钉子上，下端悬挂质量M ＝0.8kg的小球A，细线拉直且小球恰好静止在光滑水平面上．一质量m＝0.2kg的小球B以速度v0＝0m/s水平向左运动，与小球A发生对心碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞后小球A能在竖直面内做圆周运动。

（g取10m/s2）求：
(1)碰撞后瞬间小球A的速度多大；
(2)小球A从碰撞后运动到最高点时轻绳的弹力大小。

【解析】（1）AB发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律有：
012
mv mv Mv
=+①
222
012
111
222
mv mv Mv
=+②
联立①②解得：v2＝4m/s③
（2）小球A从碰撞后到最高点的过程，由机械能守恒定律有：
22
23
11
2
22
Mv Mg L Mv
=⋅+④
在最高点由牛顿第二定律有：
23
v Mg T M L
+=⑤ 联立③④⑤解得：T ＝2.7N 。

12．（18分）如图所示，在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度和磁感应强度的大小分别为E ＝2×106
N/C 和B 1＝0.1 T ，极板的长度l ＝
3
3
m ，间距足够大．在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场，磁场的方向为垂直于纸面向外，圆形区域的圆心O 位于平行金属极板的中线上，圆形区域的半径R ＝
3
3
m ．有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动，然后进入圆形磁场区域，飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，粒子的比荷
q m
＝2×108
C/kg.
(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B 2的大小；
(2)在其他条件都不变的情况下，将极板间的磁场B 1撤去，为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场，求圆形区域的圆心O 离极板右边缘的水平距离d 应满足的条件．
【解析】（1）设粒子的初速度大小为v ，粒子在极板间匀速直线运动，则： qvB 1=qE ，
设粒子在圆形区域磁场中做圆周运动的半径为r ，由牛顿第二定律得：
qvB 2＝m 2
v r
，
粒子运动轨迹如图所示，粒子速度方向偏转了60°，由数学知识可得：r=Rcot30° 解得：B 2=0.1T ；
（2）撤去磁场B 1后，粒子在极板间做平抛运动，设在板间运动时间为t ，运动的加速度为a ，飞出电场时竖直方向的速度为v y ，速度的偏转角为θ，由牛顿第二定律得：
qE=ma
水平方向：l=vt
竖直方向：v y =at ，tan θ＝
y v v
解得：tan θ＝
3
，即θ=30° 设粒子飞出电场后速度恰好与圆形区域的边界相切时，圆心O 离极板右边缘的水平距离为d ，如图所示，则
sin 2
R l
d θ-＝ 解得：d ＝
3 所以d ＞
32m （或d ≥32
m ）； 13．选修3-3
（1）（5分）下列说法正确的是____________。

A ．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力
B ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
C ．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积就可估算出阿伏伽德罗常数
D ．一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度高于干泡显示的温度，这是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
【答案】ACD
【解析】在液体和气体的分界处，即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力，即为表面张力，A 正确；当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而先增大后减小，B 错误；阿伏伽德罗常数mol
A V N V =
，用油膜法测出油酸分子直径后，即可求出分子体积V 0，要求阿伏伽德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积，C 正确；一定质量的理想气体温度越高，分子平均动能增大，每个分子撞击容器壁的频率增大，体积不变，分子数密度不变，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，D 正确；干湿泡湿度计的湿泡外纱布中的水蒸发吸热导致湿泡温度降低，即湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，E 正确。

（2）（10分）两端开口、内表面光滑的U 形管处于竖直平面内，如图所示质量均为m =10kg 的活塞A 、B 在外力作用下静止于左右管中同一高度h 处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为P 0=1．0×105Pa 左管和水平管横截面积S 1=10 cm 2，右管横截面积S 2 =20cm 2,水平管长为3h ，现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同，g 取10 m/s 2）
【解析】撤去外力时，左、右活塞对管内空气的压强分别为：
P 左=P 0+1mg S =1×105+410101010-⨯⨯=2×105Pa=2P 0 P 右=P 0+2mg S =1×105+410102010
-⨯⨯=1.5×105Pa=1.5P 0 所以两活塞均会下降．设两活塞都降到水平管口， 由玻意耳定律得：P 0(4hS 1+hS 2)=P ⋅3hS 1,解得：p=2P 0，
可见，左边活塞能降到水平管口，右边活塞只能降到离水平管口的高度为x 处， 管内空气压强：p ′=P 右=1.5P 0，由玻意耳定律得： P 0(4hS 1+hS 2)=1.5P 0(3hS 1+xS 2)，解得：x=0.5h ，
最后左边活塞离水平管口的高度为零；右边活塞离水平管口的高度0.5h 。

14．选修3-4
（1）（5分）以下说法中不正确的有__________。

A ．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象
B ．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度
C ．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场
D ．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 E.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这可以用光的波动理论来解释 【答案】BCD
【解析】一束光由介质斜射向空气，界面上若发生全反射，只发生反射现象而没有折射现象，A 正确，不符合题意；作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，B 错误，符合题意；根据麦克斯韦电磁场理论可知，在变化的电场周围才存在磁场，在变化的磁场周围才存在电场，C 错误，符合题意；横波在传播过程中，波峰上的质点只在自己的平衡位置附近振动，不向前移动，D 错误，符合题意；水面油膜呈现彩色条纹是光的于涉现象形成的，说明了光是一种波，E 正确，不符合题意。

（2）（10分）机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x 轴正方向传播。

质点P 的横坐标x ＝0.32m 。

从此时刻开始计时。

①若P 点经0．4 s 第一次达到正向最大位移。

求波速的大小； ②若P 点经0．4s 到达平衡位置，求波速的大小。

【解析】①波沿x 轴正方向传播，P 点恰好第一次达到正向最大位移， 波峰传播的距离Δx=0.32m －0.2m=0.12m
波速
②波沿x 轴正方向传播，若P 点恰好第一次到达平衡位置，则Δx=0.32m 由周期性可知波0.4s 内传播的可能距离
波速。