全国100所名校2020届高三模拟示范卷(五)理综物理试题(带解析)

第I 卷（选择题 共126分）

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，其中第14题～第18题只有一个选项正确，第19题～第21题有多个选项正确，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。 14．下列说法正确的是

A ．某种金属能否发生光电效应取决于照射光的强度

B ．卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验，证实了在原子核内部存在中子

C ．核聚变反应方程A He H H +→+4

23121中，A 表示质子 D ．—个

U 23892

原子核衰变为一个Pb 20682原子核的过程中，发生6次β衰变

15．如图甲所示，水平平行放置的光滑金属导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有定值电阻R ，金属棒ab 垂直放置在导轨上，现用平行于导轨向右的力F 拉金属棒ab ，金属棒ab 的速度v 随时间t 的变化情况如图乙所示。不计金属导轨的电阻，导体棒与框架接触良好且无摩擦，则拉力F 随时间t 的变化规律可能是

16．如图所示，a 、b 是两个固定的点电荷，a 带正电，b 带负电，a 所带电荷量多于b 所带电荷量，c 、d 是a 、b 所在直线上的两个点。下列说法正确的是

A ．c 点电势一定高于d 点电势

B．c点电场强度一定大于d点电场强度

C．把正电荷从c点移到d点电场力一定做正功

D．把正电荷从c点移到d点电场力可能做负功

17．国际空间站（International Space Station）是一艘围绕地球运转的载人宇宙飞船，其轨道近地点距离地球表面379.7km，远地点距离地球表面403.8km。运行轨道近似圆周。已知地球表面的重力加速度10m/s2，地球半径约为R＝6.4×103km。假设空间站在赤道上空，则在国际空间站绕地球运行一周的过程中，宇航员看不到太阳的时间约为A．24h B．12h C．6h D．45min

18．如图所示，半径为R的光滑半圆轨道竖直固定在水平地面上，AB是竖直直径。一小球以某一速度进入半圆轨道，通过最高点B时，对轨道的压力为其重力的一半，小球落地点到B点的水平距离为

A．2R B．3R C．5R D．6R

19．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系R2＝2R1，原线圈接到交变电压上后，电阻R1上的电压是电阻R2上的电压的2倍，下面说法正确的是

A．变压器原、副线圈匝数比为1：2

B．变压器原、副线圈匝数比为1：4

8

C．R1消耗的功率占电源输出功率的

9

1

D．R2上的电压等于电源电压的

9

20．如图所示，间距为0.3m的平行导轨所在平面与水平面之间的夹角为 ，匀强磁场的磁感应强度方向垂直平行导轨斜面向上，大小随时间变化的规律为B＝（2＋2t）T。将一根长为0.3m、质量为0.2kg的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通有大小为1A、方向从a向b的电流。t＝0和t＝2S时刻，导体棒刚好都能处于静止状态。取g＝l0m/s2。则

A．平行导轨斜面倾角 ＝30°

B．导体棒对平行导轨斜面的压力为1N

C．导体棒与平行导轨斜面间的最大静摩擦力为0.6N

D．在t＝1s时，导体棒所受的摩擦力为0

21．如图所示，质量分別为m A＝2kg、m B＝lkg的两小物块中间连接有劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧，整个装置放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面底端有固定挡板。对物块A施加一个沿斜面向下的、大小F＝20N的力，整个装置处于静止状态。现撤去外力F，g取10m/s2，则

A．当弹簧恢复原长时，物块A沿斜面上升10cm

B．当物块B与挡板刚要分离时，物块A克服重力做功为1.75J

C．物块B离开挡板前，弹簧一直对物块A做正功

D．物块B刚要与挡板分离时，物块A的加速度大小为7.5m/s2

第II卷（非选择题共174分）

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作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。

（―）必考题（11题，共129分）

22．（5分）某同学利用图甲所示的实验装置探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下由静止开始运动，图乙是一条记录小车运动情况的纸带，图中O、A、B、C、D为相邻的计数点．每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。

测量A、B、C、D各点到O点的距离，所得数据分别是8.32cm、22.40cm、39.62cm、60.84cm。

（1）根据记录的实验数据，可判断纸带的（选填“左”或“右”）端与物块相连。

（2）在打点计时器打出A点时，物块的速度大小为_____m/s。在打点计时器打出C点时．物块的速度大小为____m/s．（3）物块的加速度大小为___m/s2．

23．（10分）如图甲所示，一节干电池、开关S、电阻箱R和阻值未知的定值电阻（做保护电阻用）串联组成电路。

依据以下实验步骤．测量干电池电动势E 和内阻r 的值。

（1）多用电表的红、黑表笔均插入多用电表的表笔接线孔，按照多用电表的使用规则：黑表笔应插入多用电表的_____接线孔；红表笔应插入多用电表的____接线孔。（均选填“＋”或“－”） （2）保护电阻阻值未知，根据以下实验步骤．测量保护电阻抝的阻值：

①闭合开关S ，调节电阻箱．读出其示数R 0。

②红、黑表笔正确插入接线孔之后，把多用电表的选择开关置于直流电压挡的“0～2V ”量程，与“＋”接线孔相连的那支表笔接电路中的a 点，另一支表笔接电路中的b 点，记下电压表的示数U 1。

③与“＋”接线孔相连的那支表笔仍然接电路中的a 点，另一支表笔接电路中的c 点，记下此时电压表的示数U 2。

④电阻R 1的表达式为R 1＝_____。（用U `、U 2、R 0表示） ⑤多次改变电阻箱的阻值，重复以上步骤，测出R 1的平均值。

（3）接下来测干电池的电动势E 和内阻r ，为了保证测量结果尽可能精确．实验步骤依次是：

①与“＋”接线孔相连的那支表笔仍然接电路中的a 点，另一支表笔接电路中的____（选填“b ”或“c ”）点，调节电阻箱阻值R ，记下此时电压表的示数U 。 ②多次改变电阻箱阻值R ，记录下对应的电压U 。 ③以

U 1为纵坐标、R 1为横坐标，根据实验数据作出U 1－R

1

图线如图乙所示。

④若保护电阻的阻值为3.1Ω，分析

U 1－R

1

图线可知：干电池的电动势E ＝______V ．内阻r ＝ Ω。 24．（13分）如图所示，在风洞实验室里，光滑直细杆倾斜放置，一小球穿在细杆上，风对小球的作用力的方向水平向右，作用力的大小与吹到小球表面的风速大小成正比。当细杆与水平面之间的倾角为45°、风速为v 0时，小球与细杆保持相对静止。重力加速度为g 。

（1）若风速从v0开始以加速度α均匀增大，要保持小球与细杆相对静止，求细杆的倾角θ的正切值随时间t变化的关系式。

（2）若细杆倾角调整为45°＋α，风以速度v0吹到小球上，小球会沿细杆加速下滑，并在T时间内从静止开始下滑了L的距离，则α应满足怎样的关系式？（不计小球在斜杆上的运动引起空气阻力的变化）

25．（19分）如图甲所示，在两块长为3L、间距为L、水平固定的平行金属板之间，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现将下板接地，让质量为m、电荷量为q的带正电粒子流从两板左端连线的中点O以初速度v0水平向右射入板间，粒子恰好打到下板的中点。若撤去平行板间的磁场，使上板的电势?随时间t的变化规律如图乙所示，则t＝0时刻，从0点射入的粒子P经时间（未知量）恰好从下板右边缘射出。设粒子打到板上均被板吸收，粒子的重力及粒子间的作用力均不计。

（1）求两板间磁场的磁感应强度大小B。

（2）若两板右侧存在一定宽度的、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为了使t＝0时刻射入的粒子P经过右侧磁场偏转后在电场变化的第一个周期内能够回到0点，求右侧磁场的宽度d应满足的条件和电场周期T的最小值T min。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的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，则每学科按所做的第一题计分。

33．[物理一一选修3—3]（15分）

（1）（5分）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程a→b、b→c、c→a回到原状态，其P—T图象如图所示。p a、p b、p c分别表示气体在状态a、b、c的压强，下列判断正确的是____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．过程a→b中，气体一定吸热

B．V c＝V b>V a

C．过程b→c中，分子势能不断增大

D．过程b→c中，每一个分子的速率都减小

E．过程c→a中，气体放出的热量等于外界对气体做的功

（2）（10分）如图所示，由导热材料制成的一个长为L0、横截面积为S的汽缸和质量为m0的活塞，将一定质量且温度为T0的理想气体封闭在汽缸内。活塞的厚度不计，活塞与汽缸壁之间的摩擦可以忽略，活塞上方存有少量质量为m的液体。将一细管插入液体，通过虹吸现象，使活塞上方液体逐渐流出，当液体全部流出的时候，活塞恰好到达汽缸的顶部。现给气体降温，使活塞回到原位置，已知大气压强为p0，求：

①初始状态气体柱的长度。

②活塞恰好回到原位置时气体的温度。

34．[物理一一选修3一4]（15分）

（1）（5分）一列沿x轴负方向传播的简请横波在t＝0时刻的波形如图所示，该时刻质点P振动的速度为v0，经过0.4s它的速率第一次与v0的大小相同，则该波的周期T＝____s，该波的传播速度v＝___m/s，质点P经过t＝____s 它的速度第一次与v0相同。

（2）（10分）如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝3，玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡，其边长为l，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行。激光 垂直于AB边射向AC边的中点0，结果在屏幕MN上出现两个光斑。

①画出光路图。

②已知光在真空中的传播速度为c ，求在屏幕上两个光斑出现的时间差（用含l 和c 的式子表示）。

参考答案

22．（1）左（2分） （2）1.12（1分） 1.92（1分〉 （3）4.0（1分） 23．（1）—（1分） 十（1分） （2）

01

1

2R U U U （2分）

（3）b （2分） 2.0（2分） 0.9（2分）

24．解：（1）小球与细杆保持相对静止时，有mgtan45°＝kv 0（2分） 风速以加速度α均匀增大时，设细杆对球的支持力为F N ，有： F N sin θ－kv ＝0（1分） v ＝v 0＋αt （1分） F N cos θ＝mg （1分） 解得：t v a

1tan +

=θ（2分） （2）风速为v 0时，设空气阻力与重力的合力为F ，有：

?

=

45cos mg

F （2分）

细杆与水平面之间的倾角为45°＋α时，空气阻力与重力的合力大小、方向均不变，仍为F ，设物体沿斜面下滑的加速度大小为α＇，有：Fsin α＝α＇（1分） 物体由静止始下滑:22

1

T a L '=（1分） 得：2

2sin gT

L

a =

（2分） 25．解：（1）如图所示，设粒子在两板间做匀速圆周运动的半径为R 1．由洛伦兹力提供向心力有：

2

2

0gT

mv B qv =（2分） 根据几何关系有：2122

1)2

()23(

L

R L R -+=（1分） 解得：qL

mv B 0

=

（2分） （2）粒子P 从O 点运动到下板右边缘的过程，有：003t v L =（1分）02

1

2t v L y =（1分） 解得：03

3

v v y =

（1分） 设合速度为v ．与竖直方向的夹角为α，则tan α＝

30=y

v v ，即3π

=a （2分）

00033

23

2sin v v a v v ===

（1分） 粒子P 在两板的右侧匀强磁场中做匀速圆周运动，设做圆周运动的半径为R 2，有：

a

L

R sin 22=（1分）

解得：3

32L

R =

（1分） 右侧磁场沿初速度方向的宽度成满足的条件为：L R a R d 2

3

cos 22=

+≥（2分） 由于粒子P 从O 点运动到下板右边缘的过程与从上板右边缘运动到0点的过程，运动轨迹关于两板间的中心线是上下对称的，这两个运动过程经历的时间相等。有：

v

R a l T 2

0min )22(2-=

-π（2分）

解得：0

min 3)236(v L

T π+=

（2分）

33．[物理——选修3—3] （1）ACD （5分）

（2）解：①因为砂子是缓慢放置，气体是等温变化，据玻意耳定律，有：p 1V 1＝p 2V 2（2分）

S

mg

p p +

=01，S m mg p p g 02砂++=（1分）

V 1＝hS ，hS V 3

2

2=

（1分） 解得：m 砂＝1kg （2分）

②使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功 W ＝—p 2△V ＝—2J （1分） 根据△U ＝W ＋Q （2分） 解得：△U ＝3J

34．[物理——选修3－4] （1）ADE （5分）

（2）解：①作光路图如图所示

根据折射定律有：2sin sin ==

r

i

n （2分） 由几何关系知折射角r ＝30°解得：i ＝45°（2分）

②根据几何关系知．光线第一次射到BC 边上的入射角为60°，由n

C 1

sin =得，临界角C ＝45°，所以光在BC 边发生全反射 （1分）

根据几何关系可知．反射光线垂直于AC 边射出，设射出点为E ，由几何关系可得： OB ＝

l AB 4

341=（1分） BD ＝OBtan60°＝l 4

3

（1分） CD ＝l BD l 41

=

-（1分） CE ＝CDsin30°＝l 81

（1分）

AE ＝l l l 8

15

812=-（1分）