高考物理第三次模拟考试卷 物理（二）(解析版A3版)

此卷只装订不密封此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号物理（二）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。二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。14．2020年10月4日世界杯预选赛女子十米跳台决赛在河北奥体中心举行。如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员()A．过程I的动量改变量等于零B．过程II的动量改变量等于零C．过程I的动量改变量等于重力的冲量D．过程II的动量改变量等于重力的冲量【答案】C【解析】过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，C正确；运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B错误；过程II的动量改变量等于合外力的冲量，此过程中受重力和水的阻，则不等于重力的冲量，故D错误。15．2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回1.73kg月壤。氦3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个氦3聚变的核反应方程是eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\al(4,2)He＋2X＋12.86MeV，已知氦3、氦4和X粒子的质量分别为m1、m2和m3。下列说法正确的是()A．核裂变比核聚变更为安全、清洁B．X粒子为中子C．由核反应过程质量守恒可知2m1＝m2＋2m3D．两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大【答案】D【解析】核聚变需要在超高温、高压的条件下才能发生反应，一旦条件不满足就会停止反应，且没有放射性污染，比核裂变更为安全、清洁，A错误；据电荷数守恒及质量数守恒可确定X粒子为质子，B错误；核反应过程有质量亏损，故2m1＞m2＋2m3，C错误；两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大，D正确。16．如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端的固定立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体和木板始终不动，在此过程中()A．木板A上下表面所受摩擦力的合力大小不变B．木板A上下表面所受摩擦力的合力逐渐减小C．物体B所受的摩擦力逐渐减小D．物体B所受的摩擦力先增大后减小【答案】A【解析】木板A水平方向共受三个力，分别是弹簧水平向左的弹力和上下两个面的静摩擦力，因A静止不动，受合外力为0，弹簧的弹力不变，所以两个摩擦力的合力也不变，与弹力大小相等，方向相反，A正确，B错误；对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则摩擦力方向有可能与F同向，此时弹力不变，F减小，则摩擦力增大；也可能与F反向，此时弹力不变，F减小，则摩擦力先减小然后再反向增大，C错误，D正确。17．在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度v0竖直上抛一小球，小球在空中运动时的速度－时间图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是()A．星球P和星球Q的质量之比为3∶1B．星球P和星球Q的密度之比为1∶1C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为eq\r(3)∶1D．星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1∶eq\r(3)【答案】B【解析】根据v－t图像的斜率表示加速度，可知两星球表面重力加速度之比gP∶gQ＝3∶1，根据M＝eq\f(gR2,G)得到MP∶MQ＝27∶1，故A错误；由ρ＝eq\f(3g,4πGR)可以得到ρP∶ρQ＝1∶1，故B正确；根据v＝eq\r(\f(GM,R))，得两星球的第一宇宙速度之比vP∶vQ＝3∶1，故C错误；根据T＝2πeq\r(\f(R,g))可得TP∶TQ＝1∶1，故D错误。18．如图所示，金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，不计一切摩擦。则()A．金属框的速度逐渐增大，最终趋于恒定B．金属框的加速度逐渐减小，最终为零C．导体棒所受安培力逐渐增大，最终趋于恒定D．导体棒到金属框be边的距离逐渐增大，最终趋于恒定【答案】C【解析】初始时刻，金属框的加速度最大，随着金属框速度的增加，感应电动势逐渐增加，回路电流之间增加，MN所受安培力逐渐增加，根据牛顿第二定律，对金属框F－BIL＝Ma1，对导体棒BIL＝ma2，因此金属框加速度逐渐减小，导体棒加速度逐渐增加，最终两者加速度相同，速度差恒定。故选C。19．远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法正确的是()A．电压表读数增大B．电流表读数增大C．输电线上损耗的功率减小D．用户的功率减小【答案】AC【解析】原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据U2＝eq\f(n2,n1)U1，升压变压器副线圈匝数n2增大，则U2增大，由于U1I1＝U2I2，则升压变压器副线圈电流I2减小，所以电流表读数减小，B错误；线路损失的电压ΔU＝I2R线减小，则降压变压器原线圈的电压U3＝U2－ΔU增大，则降压变压器副线圈的电压U4＝eq\f(n4,n3)U3增大，所以电压表的读数增大，A正确；输电线上损耗的功率ΔP＝I22R线，由于升压变压器副线圈电流I2减小，所以输电线上损耗的功率减小，C正确；用户的功率P4＝P1－ΔP，输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，D错误。20．如图所示，光滑水平面OB与足够长的粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。换用相同材料、质量为m2的滑块(m2＞m1)压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程。不计滑块经过B点时的机械能损失。从静止释放滑块到滑块沿斜面上升到最大高度过程，下列说法正确的是()A．两滑块到达B点的速度大小相等B．两滑块在斜面上运动的加速度相同C．两滑块的重力势能增加量相同D．两滑块与斜面因摩擦产生的热量相同【答案】BCD【解析】弹簧释放的过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。两次弹簧都压缩到同一点D后释放，则两次弹簧的弹性势能相同，水平面又光滑，所以两滑块运动到B点的动能相同，但是两滑块质量不同，则速度不同，故A错；由牛顿第二定律可得，滑块在斜面上运动的加速度a＝gsinθ＋μgcosθ，由于材料相同，所以动摩擦因数相同，由上式可知加速度与质量无关，故两滑块在斜面上运动的加速度相同，故B正确；设滑块上升的最大高度为h，由能量守恒定律得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，由上式可知，两滑块的重力势能增加量是相同的，故C正确；因摩擦产生的热量为SKIPIF1<0，由上面解析可知，μ、mgh相同，故产生的热量相同，故D正确。21．如图，直角坐标系xOy平面内，O（0，0）、P（a，0）两点各放置一点电荷，Q（0，a）点电场强度沿x轴正方向，下列判断正确的是()A．P点电荷带正电B．P点电荷量大于O点电荷量C．在x轴负半轴上某点电场强度为零D．从P点沿x轴正方向电势越来越低【答案】BC【解析】如果O、P点电荷带电性一致，Q点电场强度必有y轴分量，若O、P点电荷分别带负电、正电，则Q点电场强度必有指向x轴负方向分量，故点O处点电荷带正电，P处点电荷带负电，故A错误；由题意Q点电场强度沿x轴正方向可得SKIPIF1<0，即SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，故B正确；设O点沿x轴负方向存在一点M距离O点x，电场强度为0，则有SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，由于电势沿电场线方向降低，P点电荷带负电且电荷量较大，则P点右侧电场线沿x轴负方向，则沿x轴正方向电势越来越高，故C正确，D错误。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25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)(一)必考题(共129分)22．(6分)其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动摩擦因数的大小”，简要步骤如下：(1)找来学校球馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固定电磁打点计时器；(2)用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量M。接着把鞋子放在长木板上，把一轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过小滑轮，细线另一端拴一小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时器，纸带保持水平。(3)释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所示分别为s1＝1.81cm、s2＝2.10cm、s3＝2.40cm、s4＝2.70cm、s5＝3.01cm、s6＝3.30cm，打点计时器所接交流电频率f＝50Hz，可算出运动的加速度a＝_________m/s2（保留两位有效数字）；用天平测出小桶的质量为m，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式μ＝_________；（用M、m、g、a表示）(3)在测量过程中，下列说法正确的是______。A．细线要与长木板保持平行B．应将长木板垫高以平衡摩擦力C．应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动D．实验需要m远小于M才行【答案】(3)0.30SKIPIF1<0(4)AC【解析】(3)根据逐差法SKIPIF1<0m/s2，由SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0。(4)在测量中，拉力要与长木板平行，即细线要与长木板保持平行，A正确；此实验目的就是为了测量摩擦因数，所以不应该平衡摩擦力。如果先使鞋子开始运动再接通电源，有可能纸带已经被拉走，打不上点。所以应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动，C正确；此实验利用牛顿第二定律分析SKIPIF1<0，不要求m远小于M，D错误。23．(9分)某实验小组研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：两只相同的小灯泡（额定电压3.8V，额定电流0.32A），电压表V（量程3V，内阻3kΩ），电流表A（量程0.6A，内阻约0.5Ω），定值电阻R0（阻值1000Ω），滑动变阻器R（阻值0～5.0Ω），电源（电动势E＝4.5V，内阻不计）。(1)选择一只小灯泡进行实验研究，要求能够实现在0～3.8V的范围内测量小灯泡的电压，在下面的选线框中画出实验原理电路图。(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图。由实验曲线可知，小灯泡的电阻率随着电流的增加而___________（填增大、不变或减小）。(3)将本实验中的两只小灯泡与电动势E＝4.0V，内阻r＝4.0Ω的另一电源串联成闭合回路电路，则电源两端的路端电压U和干路电流I的关系式为___________，小灯泡的实际功率为___________W。（结果保留两位小数）【答案】(1)见解析图(2)增大(3)U＝E－Ir0.36(0.32～0.40)【解析】(1)如图所示，由于要求小灯泡的电压的在0～3.8V的范围内测量，故滑动变阻器选择分压接法，由于电压表的量程不够，可与定值电阻R0串联，扩大量程为SKIPIF1<0V，灯的内阻SKIPIF1<0Ω，有内外接判定值SKIPIF1<0V，R＞RL，即电流表外接，如图所示。(2)结合上图和U－I可知，I越大，对应得点与原点连线的斜率越大，电阻越大，电阻率越大；(3)由闭合电路欧姆定律可知，路端电压U＝E－Ir，两个灯泡完全相同并且串联，所以灯泡电压SKIPIF1<0，在U－I中作出上式的图像，如图所示，图线交点坐标约为(0.23A，1.57V)，则P＝UI＝0.36W。24．(14分)如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x＝d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P（－d，0）点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为v0，粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动eq\f(1,2)d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求：(1)匀强磁场的磁感应强度大小；(2)匀强电场的电场强度大小；(3)继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x＝d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。【解析】(1)当粒子以大小为v0的速度射入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径SKIPIF1<0根据牛顿第二定律有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0。(2)设粒子射出速度大小为v1，由题意知，粒子在磁场中做圆周运动的半径r2＝d根据牛顿第二定律SKIPIF1<0粒子进入电场后，根据动能定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0。(3)设粒子射出速度增大为v时，粒子刚好不从x＝d射出电场设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有：SKIPIF1<0设粒子出磁场时速度与x轴正向夹角为θ，根据几何关系有SKIPIF1<0粒子出磁场时，沿x轴正向的分速度vx＝vcosθ粒子沿电场方向做匀减速运动，根据运动学公式有SKIPIF1<0根据牛顿第二定律有qE＝ma解得v＝3v0。25．(18分)如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R＝0.45m，下端恰好与平台平滑对接，在光滑的水平面上有一个静止的、足够长的木板c，可视为质点的小滑块b静止在距离木板右端L＝2.25m处，木板的右端紧靠侧壁竖直的平台，平台的上表面光滑并与木板上表面等高。可视为质点的小滑块a由圆弧轨道顶端无初速释放，a、b碰撞时间极短，碰后粘连在一起运动。已知两个小滑块与木板的质量均为m＝1kg，小滑块a、b与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。(1)求小滑块a滑到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小；(2)求小滑块a、b碰后瞬间速度的大小；(3)若a、b间发生弹性碰撞，求碰撞后小滑块a、b之间的最大距离。【解析】(1)小滑块a从圆弧轨道顶端滑到平台上，根据机械能守恒定律得SKIPIF1<0解得小滑块a滑到圆弧轨道底端时速度的大小SKIPIF1<0，在圆弧轨道底端时由牛顿第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0根据牛顿第三定律可知：小滑块a对圆弧轨道的压力大小为30N。(2)a滑上c后水平方向受向右的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得SKIPIF1<0代入数据解得SKIPIF1<0若b、c相对静止，则b、c整体受a对它的向左的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得SKIPIF1<0代入数据解得SKIPIF1<0由题意可知b与c间的动摩擦因数为0.1，故b在c表面的最大加速度为SKIPIF1<0故SKIPIF1<0可以保持相对静止，即SKIPIF1<0则当SKIPIF1<0将要相碰时满足SKIPIF1<0解得：SKIPIF1<0（另一值不满足题意，舍掉），此时a的速度SKIPIF1<0b和c的速度SKIPIF1<0a、b碰后粘连在一起运动，设共同速度为v，则由动量守恒SKIPIF1<0解得小滑块a、b碰后瞬间速度的大小SKIPIF1<0。(3)a、b发生弹性碰撞，设碰后a、b速度分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，则有SKIPIF1<0SKIPIF1<0联立解得SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分析知碰后a、c一起运动，设最终三者共同速度为SKIPIF1<0，则由动量守恒定律得SKIPIF1<0设a、b间最大距离为d，由能量守恒得SKIPIF1<0。联立解得SKIPIF1<0。（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·选修3—3(15分)(1)(5分)关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是___________。（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．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量B．布朗运动是由于分子无规则运动直接形成的，而扩散现象是分子热运动的间接反映C．阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物量的桥梁，已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出该常数D．热传递的自然过程是大量分子从无序程度大的状态向无序程度小的状态转化的过程E．水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径时可把它们当做球形处理【答案】ACE【解析】空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，因为电能也部分转化为热能，A正确；扩散现象是由于分子无规则运动直接形成的，而布朗运动是分子热运动的间接反映，B错误；阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物量的桥梁，已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出阿伏伽德罗常数，C正确；根据热力学第二定律可知，热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的状态向无序程度大的状态转化的过程，D错误；油膜法把油分子近似看作一个球体，E正确。(2)(10分)如图甲所示，竖直放置气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，现对气缸内气体缓慢加热，使其温度从T1升高了ΔT，气柱的高度增加了Δh，吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度大小为g，不计活塞与气缸间摩擦。(i)求对气缸内气体缓慢加热的过程中气体内能的增加量；(ii)如果在活塞上缓慢堆放一定质量细砂，保持缸内气体温度不变（升高后的温度），如图乙所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，求所堆放细砂的总质量。【解析】(i)设缸内气体的温度为T1时压强为p1，活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到SKIPIF1<0气体膨胀对外界做功为SKIPIF1<0根据热力学第一定律得到SKIPIF1<0联立可以得到SKIPIF1<0。(ii)设放砂子的质量为M，缸内气体的温度为T2时压强为p2，系统受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，得到SKIPIF1<0根据查理定律SKIPIF1<0联立可以得到SKIPIF1<0。34．物理·选修3—4(15分)(1)(5分)从波源质点0起振开始计时。经时间t＝1s，x轴上距波源10m处的质点开始振动，此时波形如图所示，则下列说法正确的是__________