2020年东北三省三校联考高考物理三模试卷

2020年东北三省三校联考高考物理三模试卷二、选择题：本题共 8小题，共 48分．在每小题给出的四个选项中，第 14～17题只有一个选项正确，第 18～21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，有选错的得 0分．（6分）关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（A．处于 n＝3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小D．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为 12.09eV，则动能等于 12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态（6分）真空中一半径为 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， r表示该直线上某点到球心的距离， r1、r2分别是该直线上 A、B两点离球心的距离，根据电势图象（ φ﹣r图象），判断下列说法中正确的是（ ）A．该金属球可能带负电B．A点的电场强度方向由 A指向球心C．A点的电场强度小于 B点的电场强度D．电荷量为 q的正电荷沿直线从 A移到B的过程中，电场力做功 W＝q（φ1﹣φ2）（6分）如图所示，金属环 M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环始终相对杆不动，下列判断正确的是（ ）A．转动的角速度越大，细线中的拉力越大B转动的角速度越大，环 N与竖直杆之间的弹力越大C转动的角速度不同，环 M与水平杆之间的弹力相等D转动的角速度不同，环 M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等（6分）如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为 1：2，原线圈与固定电阻 R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2，A、V是理想电表。当 R2＝2R1时，电流表的读数为TOC\o"1-5"\h\z1A，电压表的读数为 4V，则（ ）A电源输出电压为 8VB电源输出功率为 4WC当 R2＝8Ω时，变压器输出功率最大D当 R2＝8Ω时，电压表的读数为 3V（6分）如图所示，卫星 a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转；卫星 b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动；两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是（ ）Aa、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等Bb做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度 gCa、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度Da做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期（6分）如图所示， 以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中， 圆所在平面与电场方向平行， M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动，在 M点速度方向如图所示，经过 M、N两点时速度大小相等。已知 M点电势高于 O点电势，且电势差为 U，下列说法正确的是（ ）A．M，N两点电势相等B．粒子由 M点运动到 N点，电势能减小C．该匀强电场的电场强度大小为D．粒子在电场中可能从 M点沿圆弧运动到 N点（6分）如图所示，竖直面内有一个半径为 R的光滑 圆弧轨道，质量为 m的物块（可视为质点）从顶端 A处TOC\o"1-5"\h\z静止释放滑至底端 B处，下滑过程中，物块的动能 Ek、与轨道间的弹力大小 N、机械能 E、重力的瞬时功率 P随物块在竖直方向下降高度 h变化关系图象正确的是（ ）（6分）在倾角为 θ的斜面上固定两根足够长且间距为 L的光滑平行金属导轨 PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为 m1和m2的金属棒 a、b，先将 a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块 c连接，连接 a棒的细线平行于导轨，由静止释放 c，此后某时刻，将 b也垂直于导轨放置，此刻起 a、c做匀速运动而 b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，则（ ）A．物块c的质量是 m1sinθb棒放上导轨后， b棒中电流大小是C．b棒放上导轨前，物块 c减少的重力势能等于 a、c增加的动能D．b棒放上导轨后， a棒克服安培力所做的功等于 a、b两棒上消耗的电能之和三、非选择题：共 174分．第 22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第 33～38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共 129分．（5分）某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹。为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为 L、2L、3L、4L⋯，这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分（1）为了减小实验误差必须进行多次测量，在 L、2L、3L、4L⋯处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，TOC\o"1-5"\h\z在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是 ；（2）为了完成实验，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度 h和水平位移 s，还需测量 。A．小钢球释放位置离斜面底端的距离 L的具体数值B．小钢球的质量 mC．小钢球离开轨道后的下落高度 hD．小钢球离开轨道后的水平位移 x（3）请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式： W＝ ；该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象， 则图象的横坐标表示 （用实验中测量的物理量符号表示）。（10分）在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题：（1）用多用表测某元件的电阻，选用“× 100”倍率的电阻挡测址，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择倍率为 （填“× 10”或“× 1k”）的电阻挡，并需 （填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为 Ω。（2）某同学设计出一个欧姆电表，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阳 r＝ 1.0Ω．电流表G的量程为 Ig，故能通过读取流过电流表 G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱 Rx来测出电路中电源的电动势 E和表头的量程 Ig，进行如下操作步骤是：a．先两表笔间不接入任何电阻，断开状态下调滑动变阻器使表头满偏；TOC\o"1-5"\h\zb．将欧姆表与电阻箱 Rx连成闭合回路， 改变电阻箱阻值； 记下电阻箱示数 Rx和与之对应的电流表 G的示数 I；c．将记录的各组 Rx，I的数据描点，得到 ﹣图线如图丙所示；d．根据丙图作得的 ﹣图线，求出电源的电动势 E和表头的量程 Ig．由丙图可知电源的电动势为 ，欧姆表总内阻为 ，电流表 G的量程是 。（12分）如图所示，半径未知的 光滑圆弧 AB与倾角为 37°的斜面在 B点连接， B点的切线水平。斜面 BC长为 L＝0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为 m的小球从圆弧的端点 A由静止释放，小球通过2B点后恰好落在斜面底端 C点处。不计空气阻力。 （g取10m/s）（1）求圆弧的轨道半径；（2）若在圆弧最低点 B处放置一块质量为 m的胶泥后，小球仍从 A点由静止释放，粘合后整体落在斜面上的某点D．若将胶泥换成 3m重复上面的过程，求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。（20分）如图所示，在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满 +y方向的匀强电场，在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场 （电场、磁场均未画出） ；一个比荷为 ＝K的带电粒子以大小为 v0的初速度自点 P（﹣ 2d，﹣ d）沿 +x方向运动，恰经原点 O进入第Ⅰ象限，粒子穿过匀强磁场后，最终从 x轴上的点 Q（9d，0）沿﹣y方向进入第Ⅳ象限；已知该匀强磁场的磁感应强度为 B＝ ，不计粒子重力．（1）求第Ⅲ象限内匀强电场的场强 E的大小；（2）求粒子在匀强磁场中运动的半径 R及时间 tB；（3）求圆形磁场区的最小半径 rm．四、（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． ［物理--选修 3-3］（15分）（5分）下列说法正确的是（ ）A．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大C．两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小D．热量既能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体E．绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度增大（10分）如图甲所示，有一“上”形、粗细均匀的玻璃管，开口端竖直向上放置，水平管的两端封闭有理想气体A与B，气柱长度都是 22cm，中间水银柱总长为 12cm，现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处，并把水平管转成竖直方向，如图乙所示，为了使 A、B两部分其他一样长，把 B气体的一端单独放进恒温热水中加热，试问热水的温度应控制为多少？（已知外界大气压强为 76cmHg，气温275K）［物理 --选修3-4］（15分）15．一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A．该波沿 x轴正向传播B．该波的波速大小为 1m/sC．经过 0.3s，A质点通过的路程为 0.3mD．A、B两点的速度有可能相同E．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为 0.4Hz16．如图所示， ABC等边三棱镜， P、Q分别为AB边、AC边的中点， BC面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于 BC面的方向从 P点射入，经折射、反射，刚好照射在 AC边的中点 Q，求①棱镜对光的折射率；②使入射光线绕 P点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到 Q点时，人射光线转过的角度。2020年东北三省三校联考高考物理三模试卷参考答案二、选择题：本题共 8小题，共 48分．在每小题给出的四个选项中，第 14～17题只有一个选项正确，第 18～21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，有选错的得 0分．解： A、处于 n＝3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子，处于 n＝3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子，故A错误；B、根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯，故 B正确；C、由高能级向低能级跃迁时， 会辐射一定频率的光子， 同时氢原子的电势能减小， 电子的动能增大， 故C错误；D、根据能量守恒可知， 要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态， 需要吸收的能量为 12.09eV，由于碰撞过程中能量能量只能被部分吸收，则必须使动能比 12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞，才能跃迁到某一激发态，故 D错误。故选：B。解：A、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，则金属球带正电，故 A错误；BC、因为顺着电场线电势降低，所以 A点的电场强度方向由 A指向 B，因为 φ﹣x图象的斜率表示电场强度，所以A点所在处的切线的斜率大于 B点所在处的切线的斜率， A点的电场强度大于 B点的电场强度，故 BC错误；D、正电荷沿直线从 A移到B的过程中，电场力做功 W＝qUAB＝q（φ1﹣φ2），故D正确。故选：D。解：AB、绳子拉力方向与竖直方向夹角为 θ，对N受力分析知绳子的拉力在竖直方向的分力恒等于重力，即Fcosθ＝mNg，所以只要角度不变，绳子的拉力不变，环 N与竖直杆之间的弹力 FN＝Fsinθ不变，故 AB错误；C、对M受力分析知竖直方向 F′N＝Fcosθ+mg，与角速度无关，故 C正确；D、对M受力分析知水平方向 Fsinθ±f＝mω2r，角速度不同，摩擦力大小可能相同，但方向相反，故 D错误；故选： C。

4解：A、电流表的读数： I2＝1A，电压表的读数：得R14解：A、电流表的读数： I2＝1A，电压表的读数：得R1＝2Ω，理想变压器原、副线圈匝数之比为U2＝4V，根据欧姆定律可知， R2＝ ＝4Ω，当R2＝2R1时，1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压： U1＝2V，根据电流与匝数成反比得原线圈电流： I1＝2A，所以电源输出电压： U＝U1+I1R1＝2V+2×2V＝6V，故 A错误；B、电源输出功率为 P＝UI1＝12W，故 B错误；C、通过副线圈电流： I2＝+变压器输出的功率：解得：U2＝U＝R2＝8Ω时，变压器输出的功率 P2最大，即为 4.5W，故C正确；D、当 R2＝8Ω时， U2＝ ＝6V，即电压表的读数为 6V，故D错误。故选： C。解：AD、卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转，其自转周期与同步卫星相等，卫星b和同步卫星都是万有引力提供向心力，根据 以及同步卫星的半径较大可知，同步卫星的周期大于卫星 b的周期，a、b卫星的质量和半径都相等，再根据向心力 可知，b卫星的向心力大，故 A错误，D正确；B、卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，半径为地球半径，根据重力近似等于万有引力可知： man＝mg，则 an＝g，故B正确；b卫星的向心力大，C、卫星 bb卫星的向心力大，根据 可知，a卫星的速度小于 b的速度，故 C错误。故选：BD。解：AB、带电粒子只在电场力作用下运动，经过 M、N两点时速度大小相等， 根据能量守恒可知，粒子在 M、N两点处的电势能相等，所以 M、N两点的电势相等，则 M、N两点的的连线为等势面，做 MN的垂线CO，即

为电场线，如图所示：90°后小于 90°，电场力对粒子先做负功，后做正功，电势能先增大，后减小，故 A正确，B错误；C、匀强电场的场强为： E为电场线，如图所示：90°后小于 90°，电场力对粒子先做负功，后做正功，电势能先增大，后减小，故 A正确，B错误；C、匀强电场的场强为： E＝ ，故C正确；D、粒子在匀强电场中受到的是恒定的电场力，不可能做圆周运动，故D错误。7．故选：AC。解：A、根据机械能守恒知 Ek＝mgh，Ek与h成线性关系，故 A错误；B、受力分析知 N﹣mg?＝，其中 v2＝2gh，所以N＝N与h是线性关系，过原点，故 B正确；C、根据机械能守恒知 E不变，故 C正确；D、重力瞬时功率为： P＝mgvy＝mgv? ＝mg ，与h的关系图象不是如图关系，故 D错误；故选： BC。8．解：A、b棒静止说明 b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡， a棒匀速向上运动，说明 a8．绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡， c匀速下降则 c所受重力和绳的拉力大小平衡。由b平衡可知，安培力大小为： F安＝m2gsinθ由 a平衡可知： F绳＝F安+m1gsinθ由 c平衡可知： F绳＝mcg联立解得物块 c的质量为： mc＝（ m1+m2）sinθ，故A错误；b棒放上导轨后， 根据 b棒的平衡可知： F安＝m2gsinθ，又因为F安＝BIL，可得b棒中电流大小是： I＝ ，故B正确；c减少的重力势能等于 ac减少的重力势能等于 a、c增加的动能与 a增加的重力势能之和，故C错误；

D、根据功能关系可知， b棒放上导轨后， a棒克服安培力所做的功等于 a、b两棒上消耗的电能之和， 故D正确。故选：BD。三、非选择题：共 174分．第 22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第 33～38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共 129分．解：（1）确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置；TOC\o"1-5"\h\z（2）根据动能定律可得： W＝ mv2根据平抛规律可得： x＝vt，h＝ gt2联立可得探究动能定理的关系式： W＝ ，根据表达式可知为了探究动能定理，并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量 m，故选 B。（3）由解析（ 2）可知探究动能定理的关系式为： W＝ 。（4）根据图象形状可知， W与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式为 W＝ ，所以图象的横坐标表示x2。故答案为： （1）用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置 （2）B（3） ，x2。解：（1）欧姆表的表盘上越向右侧电阻越小，偏角小说明阻值大，选用“× 100”倍率的电阻挡测址，发现多要换较大挡， 故选择×1k要换较大挡， 故选择×1k挡进行测量，换挡后要重新欧姆调零，示数为： 7×1000Ω＝7000Ω；联立解得：根据图象可知：2）设电流表G所在的支路电阻之和为 R，由闭合电路欧姆定律得：Ig联立解得：根据图象可知：2）设电流表G所在的支路电阻之和为 R，由闭合电路欧姆定律得：Ig＝4A﹣11Ω＝﹣1A1Ω，I＝解得： E＝1.5V，R＝5Ω，所以欧姆表总内阻为： R总＝R+r＝6.0Ω电流表G的量程为： Ig＝ ＝0.25A。故答案为： （1）× 1k，欧姆调零， 7000；（2）1.5V，6.0Ω，0.25A。解：（1）设圆弧半径为 R，小球从 A到B运动过程，只有重力做功，故其机械能守恒，则有：mgR＝解得： v0＝ ；小球从 B到C做平抛运动，故有：Lsin37°＝gt2Lcos37°＝ v0t联立解得： v联立解得： v02＝1.6m2/s2，t＝R＝0.08m。2）在 B处放置质量为 m的胶泥后，粘合时系统的动量守恒，取水平向右为正方向，则有：mv02）在 B处放置质量为 m的胶泥后，粘合时系统的动量守恒，取水平向右为正方向，则有：mv0＝2mv1解得： v1＝在B处放置质量为 3m的胶泥后，由动量守恒定律得：mv0＝4mv2解得： v2＝由上问中的结论知 v02＝1.6m2/s2，粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离为：2s＝ ＝ ∝v0故得前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比为： ＝ ＝答：（1）圆弧的轨道半径为 0.08m；2）前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比为 4：1。12．解：（1）粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动：⋯①⋯②解得： ⋯④（2）设粒子到达 O点瞬间，速度大小为 v解得： ⋯④（2）设粒子到达 O点瞬间，速度大小为 v，与 x轴夹角为 α：解得，粒子在匀强磁场中运动的半径：⋯⑨在磁场时运动角度：在磁场时运动时间：（3）如图，若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端，可求得磁场区的最小半径：解得：答：（1）第Ⅲ象限内匀强电场的场强 E的大小为2）粒子在匀强磁场中运动的半径R2）粒子在匀强磁场中运动的半径3）圆形磁场区的最小半径为 d．四、（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． ［物理 --选修 3-3］（15分）解：A、液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故 A正确；B、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，