江西省宜春市2020届高三5月模拟理科综合-物理试题

二、选择题（共8小题，每题6分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第14—18题只有一个符合题目要求，第19—21题有多项符合题目要求，全选对得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分）
14.下列关于物理学方面的知识说法正确的是（）
A.原子核发生衰变过程中所放出的γ射线是由衰变的原子核从高能级跃迁到低能级时放出的
B.伽利略通过实验直接说明了力不是维持物体运动的原因
C.库仑发现了电荷之间的相互作用关系，同时提出了场的概念
D.根据速度定义式v
x
t
∆
=
∆
，当t∆非常小时，v就可以表示物体的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
15.2020年是特殊的一年，无情的新冠病毒袭击了中国；经过全国人民的努力，受伤最深的武汉也在全国各界的支持下使疫情得到了控制.在这场没有硝烟的战疫中涌现了大量最可爱的人，尤其是白衣天使和人民解放军.在这场战疫中某次空军基地用直升飞机运送医护人员去武汉，为了保证直升机升空过程中医护人员不至于很难受，飞行员对上升过程某阶段加速度进行了相应操作.操作的t
a-图像如图所示（除ab段曲线，其余段均为直线，取向上为正），则下列说法正确的是（）
A.Oa和ab段医护人员处于超重状态，cd段处于失重状态
B.O到d整个过程医护人员均处于超重状态
C.O到d过程速度增量小于20.5m/s
D.根据上述图像可求出0-8s这段时间直升机往上上升的高度
16.如图所示，理想变压器的副线圈上接有两个规格均为“88V，44W”的灯泡L和一个电动机M（电动机内阻为r=4Ω），当原线圈接上如图所示的正弦交流电后，灯泡和电动机均正常工作，且原线圈上理想电流表的示数为1A.已知311V=2202V，则以下说法正确的是（）
A.通过电动机的电流为22A
B.原副线圈匝数之比为2:5
C.电动机的上的热功率为9w
D.若电动机此时正在以10m/s匀速提升重物，则重物的重力为15N
17.2019年12月12日，中国“玉兔二号”月球车按地面指令完成月夜设置，进入第12月夜.至此，玉兔二号成为在月面工作时间最长的月球车，打破了此前由前苏联“月球车1号”保持的世界纪录.若在“玉兔二号”月球车上安装一个半径为r=1m、光滑的竖直圆形轨道，同时在圆形轨道最低点安装一个力传感器；现让一个质量为m=2kg的小球（可看成质点）沿圆弧与圆心等高点由静止下落，到达最低点时力传感器
显示的示数为10N ，此过程中月球车未运动，不考虑其他星体引力的影响.已知月亮半径为R ，万有引力常量为G .则以下说法正确的是（ ）
A.中国“玉兔二号”月球车从地球表面发射的速度大于地球的第三宇宙速度
B.月球表面重力加速度为2
/5.2s m
C.月球的质量为G
R 32
D.绕月运动最快卫星的周期为5
122R
π
18. 如图所示，在足够大、场强为E 的匀强电场中有一等边三角形ABC ，电场方向与BC 边平行.在三角形顶点B 、C 处放有等量的正电荷，此时A 点的电场强度为2E .现将放于B 的电荷由正变成负，但电量不变，则A 点的电场强度变为
（ ） A. E E 33-
B. E E 2
3- C. E E -3 D.E
19. 如图是氢原子能级图，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，停止光照后氢原子辐射出的光中有5种频率的光可让逸出功为2.85eV 的金属产生光电
效应.由此可知（ ） A.单色光光子的能量为12.75eV
B.停止光照后 氢原子可辐射出10种不同频率的光
C.金属光电效应过程中最大遏止电压为10.21V
D.氢原子量子数越大，核外电子运动动能越大
20.如图所示，一倾角为θ＝53°(图中未标出）的斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小E ＝2×106V/m 的匀强电场和垂直竖直面向里、大小B ＝4×105T 的匀强磁场.现让一质量m =4kg 、带电量q =+1.0×10-5C 的带电小球从斜面上某点（足够高）由静止出发，当沿斜面下落位移大小为3m 时，小球
开始离开斜面，则以下说法正确的是（ ）（g =10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
A.离开斜面前小球沿斜面做加速度a =4m/s 2的匀加速运动
B.小球离开斜面时的速度为v =3m/s
C.该过程中小球电势能增加了60J
D.该过程中由于摩擦而产生的热量为30J
21.如图所示，间距为L=0.2m的两平行光滑导轨竖直放置，中间接有R=1.5Ω的电阻，导轨电阻忽略不计.在ABCD区域内存在垂直纸面向里大小为B=5T的匀强磁场.现将一电阻为
r=0.5Ω、质量为m=0.5kg的导体棒从磁场区域上方某高度由静止释放，导体棒进入磁场瞬间，加速度大小为6m/s2，方向竖直向下，导体棒离开磁场前已达到匀速运动状态.棒通过磁场区域过程中与导轨良好接触，且整个过程中通过R的电荷量为q=3C，重力加速度g=10m/s2，则以下说法正确的是（）
A.导体棒进入磁场前下落的高度为0.8m
B.导体棒出磁场时的的速度为10m/s
C.磁场区域的高度为3m
D.经过磁场过程中电阻R产生的焦耳热为6.75J
三．非选择题：包括必考题和选考题两部分。

第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33道题～第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共11道题，129分）
22.（6分）某同学设计了如下的实验装置来验证机械能守恒：让质量为M（含遮光片，遮光片宽度为d）的物体（在水平面上，水平面光滑）与质量为m（m<M）的物体用轻绳跨过光滑的定滑轮相连，如图所示，整个装置在竖直面内.实验前，用手托住m且使绳处于伸直状态，并在M左前方某处装一光电门；现释放m使他们运动起来，实验测得遮光片经过光电门时的挡光时间为t、M刚经过光电门时与之连接的那部分绳子跟水平面的夹角为θ、M开始运动到经过光电门的过程中m下落的高度为h.（重力加速度为g，m和M均可看成质点，运动过程中m未触地且M未离开地面）
（1）M通过光电门时M的速度v M= ，此时m的速度v m＝；
（2）若系统机械能守恒，应满足的表达式为.
23.（9分）要描绘一个规格为“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室准备了以下器材：
①直流电源（电动势E=3V，内阻不计）②电流表A1(量程3A，电阻约1ῼ）
③电流表A2(量程600mA，电阻约0.01ῼ）④电压表V(量程15V，电阻约1000ῼ）
⑤表头G(量程10mA，内阻10ῼ）⑥滑动变阻器R1（0-2500ῼ，最大电流2A)
⑦滑动变阻器R2(0-5ῼ，最大电流0.8A) ⑧定值电阻R=290ῼ
⑨开关K及导线若干
（1）为了尽可能的减小实验误差而完成此实验，实验时应选的实验器材有：（填写仪器前面的序号）；
（2）根据所选的器材在框中设计最合理的实验电路图；
（3）某同学通过合理的实验电路图得到了6组灯泡两端电压和流过灯泡电流的数据如下表：
由表格数据画小灯泡的U I -图像
（4）将此小灯泡与电动势为1.5V 、内阻为1ῼ的电源串接，小灯泡的实际工作功率为 W （保留两位有效数字）.
24. (14分）如图所示，在滑动摩擦因素μ＝0.2的粗糙水平面上有相隔一段距离的A 、B 两点，在A 、B 两点分别静止放置m 1=4kg ，m 2=2kg 的两质点，在m 2的右侧0.5m 处固定一竖直挡板.现对m 1施加一大小F =20N 的水平向右的拉力，作用一段时间后撤去F ，随后m 1继续向前运动3s 后与m 2在B 点发生碰撞并粘在一起运动与竖直挡板发生无机械能损失的碰撞（碰撞时间极短），与挡板碰后刚好能回到B 点，g 取10m/s 2.求：
（1）m 1与m 2发生碰撞前的速度； （2）力F 作用的时间及A 、B 两点距离.
25.（18分）如图所示，竖直平面直角坐标系第一象限有垂直于该竖直面、磁感应强度未知的圆形匀强磁场区域，圆形磁场边界与Y 轴上的A （0，63cm ）点相切；第四象限有充满整个象限水平向
左大小22
310V/m 3
E -=
⨯的匀强电场.现一质量m =2×10－4kg 、带电量
为
q =+3C 的微粒从A 点以v ＝4m/s 垂直于Y 轴沿＋X 方向射入圆形磁场，经圆形磁场作用后最终从B （10cm ，0）点离开第一象限进入第四象限，进入第四象限时速度与X 轴正方向成θ＝60°（微粒重力
不
计）.求：
（1）圆形磁场磁感应强度大小及方向；
（2）微粒在第四象限内的轨迹方程（即x 关于y 的函数）； （3）微粒从A 开始运动到再次经过Y 轴所经历的时间.
1 2 3 4 5 6 电压（单位：伏） 0.00
0.60
1.20
1.80
2.40
3.00
电流（单位：毫安）
0 180 301 398 450 498
（二）选考题，共45分，请考生从2道物理题，2道化学题，2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分. 33.（物理—选修3-3）
（1）（5分）下列说法正确的（ ）
A.扩散现象和布朗运动均反映出分子不停的做无规则热运动.
B.空气湿度与温度有关；即温度越低，空气湿度越大.
C.分子势能变化与分子力变化规律相同；即分子力增大，分子势能也随着增大；分子力减小，分子势能也随之减小.
D.表面张力及毛细现象均是分子力作用下的现象
E.一切宏观自然规律总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，即向着熵增大的方向进行.
（2）（10分）左端用导热性良好的材料封闭、右端开口的粗细均匀的U 形管竖直放在水平桌面上，在U 形管里面有两个与U 形管间密封性良好、厚度不计、之间无摩擦的活塞m 1=0.2kg ，m 2=0.5kg ，其中m 2与劲度系数为100N/m 的弹簧栓接，弹簧下端固定在U 形管底部.管中理想气体被分成①②③三部分，其中第②部分内部有一电热丝，如图所示.已知U 形管（封闭端除外）和两个活塞均是绝热的、活塞面积为2
1cm S =.刚开始时弹簧压缩量为10cm L ∆=；第①部分
气体体积为3
113cm V =；第②部分气体体积为32100cm V =、温度为300K T =；外界大气压为
50110Pa p =⨯，外界温度不发生改变；U 形管右端部分足够高.现通过电热丝对第②部分气体缓慢加热，
直至弹簧恢复原长，重力加速度g 取10m/s 2.
（i ）弹簧刚恢复原长时第②部分气体压强；
（ii ）弹簧刚恢复原长时m 1活塞上升的高度及第②部分气体温度.
34.（物理—选修3-4）
（1）（5分）下列说法正确的是（ ）
A.空间有变化的磁场就能形成电磁波
B.在做双缝干涉实验中，保持光的频率不变，增大双缝的距离，干涉条纹间距反而减小
C.振动系统振动时的周期未必等于它的固有周期
D.太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带
电热丝
E.火车进站时，我们听到火车发出的声音越来越刺耳，是因为此过程中火车发出的声音频率在不断增大
（2）（10分）半径为R的半圆形玻璃砖和一较长的矩形玻璃砖放在水平桌面上，截面图如图所示，边界DE与FG水平平行，玻璃砖周围为真空，O为半圆形玻璃砖圆心，S为O点正下方的单色点光源.现让
S发出一束光射向H（OH=），光线从H点射出后再射到玻璃砖的左侧面上的A点.光线从A点
射入玻璃砖并在O'处恰好发生全反射，经过玻璃砖上、下表面多次反射后最终从玻璃砖的右侧面上的B 点射出.已知矩形玻璃砖DE边的长为L，玻璃砖的折射率为n.求：
（i）光线从A到B的时间（已知光在真空中的传播速度为c）；
n.
（ii）半圆玻璃砖的折射率
1
宜春市2020届高三模拟考试物理答案
14.答案：D
解析：γ射线是衰变过程中所产生的新原子核由于处于高能级，高能级不稳定，自发跃迁到低能级时放出的，所以A 选项错误；伽利略实验是理想实验，故B 错；场的概念是由法拉第提出来的，故C 错；当Δt 非常小时，可用Δt 这段时间的平均速度表示该段时间任意时刻的瞬时速度，用的是极限思维法，故D 正确。

15.答案：B
解析：O 到d 过程中加速度始终为正，即始终向上，因此O 到d 整个过程中医护人员均处于超重状态；O 到d 过程速度增量为0-8s 这段时间内t a -图像所围的面积，通过求解可知大于20.5m/s ，因此c 项错误；由于未告诉初速度所以无法求出0-8s 这段时间直升机往上上升的高度，所以D 项错。

16.答案：C
〖解析〗由于电动机不是纯电阻元件，所以通过它的电流不可用欧姆定律计算，A 错误；由于是理想变压器，所以原副线圈匝数比等于电压之比，B 错误；由于是理想变压器，所以原副线圈电流之比与线圈匝数成反比，易知副线圈中总电流为 2.5A ，根据副线圈中各元件形成并联可知，通过电动机的电流为
1.5A ，再结合热功率r I P 2
=热
及mgv r I UI p =-=2
机可知C 正确，D 错误。

18.答案：A
解析:放于B 、C 两点的电荷在A 点激发的电场强度大小相同，根据电场强度的合成法，可知B 、C 两电荷在A 点激发的电场强度大小均为
E 3
3
;当放在B 点的电荷性质发生改变后，再次应用电场强度合成法可得此时A 点的场强为E E 3
3
-
，故A 正确。

19.答案：BC
解析：通过分析，大量Li 2+类氢原子吸收光子后应该跃迁到量子数n=5的能级。

根据跃迁方程可知吸收的单色光光子能力为0.54(13.6)13.06V E e =---=，故A 错；辐射出光子的种类多少可用公式
种102
)
1(=-⨯n n ，所以B 正确；根据公式max 10.21V ue h w u ν=-=可知可知C 正确；量子数越大，核外电子动能越小，故D 错。

20.答案：BD
解析：对小球进行受力分析，小球离开斜面时应满足0
53cos )(Eq mg vBq -=可得s m v /3=，故B 正
确；若离开前小球沿斜面做加速度2
/4s m a =的匀加速运动可求得离开时的速度为s m /62，所以离
开前的运动不是加速度2
/4s m a =的匀加速运动，故A 错；电势能与静电力做功存在
J Eq W E F p 484.2=⨯=-=∆故C 错；由能量守恒可列k pF PG E Q E E ∆++∆=∆-代入相应物理可得
Q=30J;故D 正确。

21.答案：ABD
解析：设导体棒进入磁场时的速度为1v ，则此时导体棒所受的安培力为R r v L B F +=1
22,导体棒的合力
ma R
r v L B mg F =+-=1
22合可得s m v /41=，在进入磁场之前做自由落体运动，由运动学公式可得进入磁
场前下落的高度为0.8m,A 正确。

出磁场时安培力与重力等大反向，令出磁场时速度为2v ，则有
R r v L B mg +=222可得s m v /102=，所以B 正确；设磁场区域的高度为h,根据电荷量r
R BLh r R q +=
+∆Φ=可得m h 6=，故C 错误；从进入磁场到出磁场过程中根据能量守恒可得R 上产生的焦耳热为6.75J,因此
D 正确。

三、非选择题
22.（6分）答案（1）t d v M =（2分） θcos t d v m =（2分）（2） 22)cos (21)(21θt
d m t d M mgh +=（2分）
解析：M 通过光电门的速度t d v M =
;将M 的速度沿绳和垂直绳分解可得θcos t d
v m = 可反映机械能守恒的表达式为2
2)cos (21)(21θt
d m t d M mgh +=
23. （9分）（1）①③⑤⑦⑧⑨（2分） (2)如图(3分） （3）特性曲线如下图(2分） （4）w )03.036.0(±（2分）
解析（1）根据灯泡的规格可知，灯泡的额定电流为0.5A ，故电流表选A 2；灯泡的额定电压为3V ，题中所给电压表量程为15V ,量程过大，因此需将表头G 串接一定值电阻R 来替代电压表；表格中电压和电流均从零开始增大，故滑动变阻器采用了分压式接法，应选最大阻值较小的滑动变阻器R 2；由于电流表A 2内阻非常小，故电流表需采用内接法。

（2）根据（1）问中对选仪器时的分析可画如下原理图；（3）根据表格中数据描点可得图如上（4）做电源的图像U I -,电源的图像U I -与小灯泡的U I -图像交点横纵坐标乘积即是此情况下小灯泡的实际功率。

24.答案：（1）s m v /3=
（2）s t 3= m d 5.31=
解析：（1）两球碰后粘在一起与竖直挡板碰撞到回到B 点整过程可看成做匀减速运动 设两球碰后的共同速度为1v
看成做匀减速运动的加速度大小为22
121/2)(s m ug m m g
m m u a ==++=
① （1分）
看成做匀减速运动的位移为m x 1= ② （1分）
根据匀变速运动运动公式ax v 202
12
-=- ③ （1分）
设1m 以v 的速度与2m 发生碰撞，由于碰撞中满足动量守恒，由守恒可列方程：
1211)(v m m v m += ④ (2分）
由①②③④可得：
s m v /3= ⑤ （1分）
（2）1m 从A 点到B 点在力F 和滑动摩擦力g m F 1μμ=作用下速度由0变到v 设F 作用的时间为t,对该过程应用动量定理可列：
v m t g m Ft 11)3(=+-μ ⑥ （2分）
由⑤⑥ 可得
s t 3= ⑦ （2分）
F 和滑动摩擦力g m F 1μμ=同时作用的加速为21
11/3s m m g
m F a =-=
μ ⑧ （1分）
此段过程做匀加速运动，匀加速时间为s 3，末速度为s m v /92= ⑨ （1分） A 、B 两点距离32
32022⨯++⨯+=v
v v d ⑩ （1分） 由⑤⑦⑨⑩可得
m d 5.31= （1分）
25答案：（1）T B 2103
2
-⨯=
方向垂直面向外 (2)1.03
36252+--
=y y x (3)s t t t t 232110)3
3
624(-⨯+
+=++=π总 解析：（1）根据沿径向进入匀强磁场必沿径向出来的原则，可知A 点速度所在的直线与B 点速度所在直线的交点就是圆形磁场的圆心'
O (如图所示）设圆形磁场的半径为R 由几何知识可得cm R 4= ① （2分）
粒子在磁场中运行的轨迹与两个速度相切，设粒子运动的轨道半径为r
由几何知识可得cm r 34= ② （2分） 在磁场中运动洛伦兹力提供向心力可得
qr
mv
B r v m qvB =⇒=2 ③ （1分）
由②③及已知条件可得
T B 2103
2
-⨯= 方向垂直面向外 （2分）
（2）从B 点进入电场之后将速度分解，沿X 轴分速度大小为
s m v /21=（1分）
沿Y 轴分速度大小 s m v /322= （1分）
沿Y 轴方向向下匀速运动，可知任一时刻位置坐标为t y 32-= ④ （1分） 沿X 轴做初速为s m v /21=（朝X 轴正向），加速度大小为2/100s m m
Eq
a ==（朝X 负向） 可知任一时刻位置坐标2
5021.0t t x -+= ⑤ （1分） 由 ④ ⑤可得：
1.03
36252+--
=y y x ⑥ （2分） （3）运动总时间分三段
第一段时间在磁场中运动，圆心角为
3π可得s qB m t 21103
3-⨯==π
θ ⑦ （1分）
第二段时间在第一象限无场区的时间，在第一象限无场区做匀速直线运动，由几何知识可知在无场区发
生的位移为8cm,则时间为s t 22
21024
108--⨯=⨯= ⑧ （1分） 第三段时间在电场中的时间，研究电场中沿X 轴运动，再次经过Y 轴所发生的位移为-0.1m 可列2
335021.0t t -=- 由方程可得s t 2310)622(-⨯+= ⑨ （2分）s t t t t 232110)3
3624(-⨯++=++=π总 （1分） 33.（物理—选修3-3）
(1)答案：ADE
解析：扩散现象直接反应分子热运动，布朗运动间接反应分子热运动，因此A 项正确；温度越低空气湿度未必越大，空气湿度看得相对湿度，所以B 项不对；分子距离从非常小的距离变到非常大的距离过程中，势能先减小后增大，而分子力则是先减后增再减的过程，因此C 项错；表面张力产生的原因是液面分子力表现为引力的结果，毛细现象时附着层分子力表现为引力或斥力的结果，故D 项正确；E 项是热力学第二定律的内容，故E 正确。

答案：ADE
（2）答案：（i ）pa p 5
'2105.1⨯= （ii ）cm h 10= k T 1080'= 解析：（i ）设弹簧刚恢复原长时第②部分气体压强为'
2p
对m 2进行受力分析可得平衡方程：
s p g m s p 02'2+= ① （2分） pa p 5'2105.1⨯= ② （1分）
（ii ）设第①部分气体初始压强为1p ，弹簧刚恢复原长时的压强为'
1p ；设第②部分气体初始压强为2p 初始时对活塞m 1列平衡方程有：g m s p s p 112+= ③ （1分）
初始时对活塞m 2列平衡方程有：g m s p L k s p 202+=∆+ ④ （1分）
弹簧恢复原长时对活塞m 1列平衡方程有：g m s p s p 1'1'2+= ⑤ （1分）
从初始到到弹簧恢复原长①部分气体发生的是等温变化，设1m 活塞上升的高度为h
由玻意耳定律可列方程：)(1'111hs v p v p -= ⑥（1分）
从初始到到弹簧恢复原长对第②部分气体应用理想气体状态方程可列：
[]'2'222)(T L h s v p T v P ∆++= ⑦ （1分） 由②③④⑤⑥⑦方程可得：
cm h 10= （1分） k T 1080'=（1分）
34.（物理—选修3-4）
（1）答案：BCD
解析：均匀变化的磁场不会形成电磁波，故A 错；由干涉条纹间距d
L d λ=可知B 正确；受迫振动的振动周期等于驱动力的周期，故C 正确；太阳光为复合光，复合光中各单色光的折射率不同，所以经过三棱镜后为发散从而形成彩色光带,故D 正确；多普勒效应，火车发出的声音频率未必发生改变，故E 错误。

（2）答案：（i ）c n L t 2
⋅=
（ii ）2122n n -=
解析：（i ）令矩形玻璃砖全反射角临界角为α 由题意可知，光线在矩形玻璃砖内的传播速度为n c v = n
1sin =α（1分） 由几何知识可知经历的时间α
αsin sin v L v L
t == （1分） 由以上关系式可得c
n L t 2
⋅=（1分） （ii ）由题图可知，光线在矩形玻璃砖的上界面恰好发生全反射，由折射率与临界角的关系可得n 1sin =α 设光线在A 点发生折射时入射角为β，折射角为θ，根据数学知识有αθsin cos =
由三角函数1sin cos 22=+θθ ① （1分）
在A 点，根据折射定律
n =θβsin sin ② （1分） 设光线在H 点的入射角为i ，折射角为γ，由几何关系得βγsin cos = ③ （1分）
根据三角函数1sin cos 22=+γγ ④ （1分） 由以上几个表达式可得22sin n -=γ ⑤ （1分） 2133sin 22=+==OS OH R SH OH i ⑥
（1分） 在H 点应用折射定律1sin sin n i =γ可得2122n n -= ⑦ （1分）。