湖南省怀化市2020届高三第二次模拟考试物理试题含答案

这是一份湖南省怀化市2020届高三第二次模拟考试物理试题含答案，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

14．如图所示为氢原子能级示意图，下列有关说法正确的是
A．处于基态的氢原子吸收12.1 eV的光子后能跃迁至n＝3能级
B．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出
3种不同频率的光
C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时
能发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出
的光，照射该金属时一定不能发生光电效应
D．从n＝4能级跃迁到n＝1能级时，氢原子的能量减少，电子的动能减小
15．如图为怀化南高速公路收费站，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道）,设ETC车道是笔直，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是
t/s
t/s
t/s
t/s

a /(ms2 )
v / (ms1 )
x / m
x / m
A
B
C
D
16．某行星外围有一圈厚度为d的光带，简化为如图所示模型，R为该行星除光带以外的半径。现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度v与它到行星中心的距离r，满足下列哪个选项表示的图象关系时，才能确定该光带是卫星群
图甲
图乙
17．如图甲所示，小型交流发电机
的单匝矩形金属线圈在匀强磁
场中绕垂直磁场的轴匀速转
动，线圈与一个阻值为R=9 Ω
的电阻构成闭合电路，线圈的
电阻r=1 Ω。从中性面开始计
时，线圈中产生的感应电动势
随时间按正弦规律变化(如图乙所示)，则下列说法正确的是
A．线圈的转速为2.5 r/min
B．电压表的示数为18 V
C．通过线圈的最大磁通量为
D．从中性面转过90°通过电阻R的电量为 C
18．“打羽毛球”是一种常见的体育健身活动。当羽毛球以4 m/s的水平速度飞来时，运动员迅速挥拍以9 m/s的水平速度迎面击球，假设羽毛球和羽毛球拍的碰撞为弹性碰撞，且球拍的质量远大于球的质量，请估算羽毛球反弹的速度大小为
A．22 m/sB．18 m/sC．13 m/s D．8 m/s
19．如图所示，a、b物块的质量均为m，c物块的质量为，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上。现用水平拉力F作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动。各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A．轻绳的张力等于
B．物块c受到的摩擦力大小为
C．当该水平拉力增大为原来的2倍时，物块c受到的摩擦力大小为
D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块b受到的摩擦力大小为μmg
20．在竖直平面内，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形的中心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于顶点c的对称点，则下列说法中正确的是
A．D点的电场强度为零，电势也为零
B. E、F两点的电场强度大小，电势
C. E、G、H三点的电场强度和电势均相同
D. 若将c处的电荷换成等量的负电荷，解除固定并给一定的初速度，该电荷可能做匀速圆周运动（不计重力和空气阻力）
21．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有一小球A自静止开始下滑，同时另一小球B自静止开始由斜面底部向左以恒定加速度沿光滑水平面运动，A滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝小球B追去。下列说法正确的是
A．要使小球A追上小球B，则B球的加速度最大值不能超过gsinθ
B．要使小球A追上小球B，则B球的加速度最大值不能超过
C．若小球A恰好追上小球B，则该过程B球运动时间等于A球在斜面上运动时间的2倍
D．若小球A恰好追上小球B，则该过程B球运动时间小于A球在斜面上运动时间的2倍
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。
22．（5分）
某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定律。他的主要实验操作如下：
= 1 \* GB3 ①用天平测量a、b两球的质量m1和m2；
= 2 \* GB3 ②用游标卡尺测出两个小球的直径d；
= 3 \* GB3 ③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H；
= 4 \* GB3 ④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O；
= 5 \* GB3 ⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次；
⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的、和的长度。
（1）上述实验操作中不必要的步骤是 。
（2）如果满足关系式 ，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理量表示）
（3）实验测得：m1＝30.0 g，m2＝10.0 g，＝16.10 cm，＝30.30 cm，＝40.60 cm。则本实验的相对误差是 。
(保留一位有效数字，相对误差为×100%)
23（10分）
某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值，实验提供的器材如下：
A．待测电阻Rx(约200 Ω)；
B．电源(电动势E约1.4 V，内阻r约10 Ω)；
C．灵敏电流计G(量程1 mA，内阻Rg=200 Ω)；
D．电阻R1=50 Ω；
E. 电阻R2=200 Ω；
F. 滑动变阻器R3(阻值范围为0~50 Ω)；
G. 滑动变阻器R4(阻值范围为0~500 Ω)；
H．开关，导线若干。
（1）为了测量电源电动势的准确值，该实验小组设计了如图（a）所示的电路测量。部分步骤如下：先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计读数I1接近满偏；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S2，读出此时灵敏电流计的示数I2。
图（a）
图（b）
图（c）
①根据实验要求，定值电阻a应选___________；滑动变阻器R应选___________。(选填器材前的标号)
②若实验中I1=0.90 mA，I2=0.54 mA，则电源电动势的准确值为___________V。（保留三位有效数字）
（2）测出电动势后，该小组成员在图（a）的基础上，去掉两开关，增加两支表笔M、N，其余器材不变，改装成一个欧姆表，如图（b）所示，则表笔M为___________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表测量待测电阻Rx阻值，正确操作后，灵敏电流计读数如图（c）所示，则待测电阻Rx的阻值为___________Ω。
24．（12分）
如图所示，一斜面体静置于水平面上，其斜边长L＝1.8 m，倾角。质量的物块，以初速度v0从斜面顶端恰能沿斜面滑到底端。现让物块以初速度v0从斜面底端沿斜面上滑，斜面体始终保持静止不动，物块和斜面体之间的动摩擦因数 QUOTE ，取g＝10 m/s2，求：
（1）物块沿斜面上滑的位移大小。
（2）物块沿斜面上滑时，地面对斜面体的摩擦力大小。
25．（20分）
如图所示，虚线L右侧空间有水平向右的匀强电场，电场强度E1＝2.5 N/C，左侧空间有一竖直
向上、强度E2＝1.25 N/C的匀强电场和垂直于纸
面向外的匀强磁场B，在E1场区有四分之一的光滑
绝缘圆轨道，半径为R＝0.2 m，圆心在虚线上O点，
过低端点Q的切线水平，现将一视为质点的带正电
荷粒子从轨道的最高点P由静止释放，粒子沿轨道向
底部运动，已知粒子的质量为m＝1×10﹣4 kg，粒子带电量q1＝+3×10﹣4C，取g＝10 m/s2，，，求：
（1）粒子沿轨道从P点运动到Q点的过程中合外力所做的功；
（2）粒子沿轨道向下运动过程中对轨道的最大压力；
（3）若粒子运动到Q点瞬间仅使其电量变为，要使粒子再次通过虚线位置落到圆轨道内，磁感应强度B大小应满足什么条件。
（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]（15分）
（1）（5分）节日放飞的氢气球，升到高空后会破裂。氢气球在破裂之前的上升过程中，下列说法正确的是________。（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．气球内氢气的内能减小
B．气球内氢分子的速率都在减小
C．气球内的氢气对外做功
D．气球内的氢分子的速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律
E．气球内的氢分子的运动也叫布朗运动
（2）(10分)如图所示，一气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的横截面积S＝100 cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m＝62.5 kg，两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块间距为d＝10 cm。开始时活塞距缸底L1＝10 cm，缸内气体压强等于大气压强p0(p0＝1×105 Pa)，温度 t1＝27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热。（g＝10 m/s2）求：
（ⅰ）物块A开始移动时，气缸内的温度；
（ⅱ）物块B开始移动时，气缸内的温度。
34．[物理一选修3-4）（15分）
（1）（5分）如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为0.1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置。t＝0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，其振动图象如图乙所示，形成的简谐横波以0.1 m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是________。（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．这列波的周期为4 s
B．0～4 s时间内质点b运动路程为6 cm
C．4～5 s时间内质点c的加速度在减小
D．6 s时质点e的振动方向沿y轴正方向
E．质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反
（2）（10分）如图所示为一个半径为R的透明介质球体，M、N两点关于球心O对称，且与球心的距离均为2R。一细束单色光
从M点射出穿过透明介质球体后到达N点，真空中的光速为c。
（ⅰ）若介质的折射率为n0，光线沿MON传播到N点，光传播的时间t为多少；
（ⅱ）已知球面上的P点到MN的距离为PA＝eq \f(3,5)R，若光束从M点射出后到达P点，经过球体折射后传播到N点，那么球体的折射率n等于多少。(取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
2020年5月高三二模参考答案和评分标准（物理）
二、选择题（48分）
三、非选择题（62分）
（一）必考题（47分）
22.（5分）
23．（10分）
（1） = 1 \* GB3 ①D (2分) G (2分) = 2 \* GB3 ②1.35 (2分) （2）黑表笔(2分) 180 (2分)
24．（12分）答案：（1）0.36m；（2）18.75N
解：（1）对物块由斜面顶端滑到底端的过程由动能定理：
= 1 \* GB3 ① 2分
对物块由斜面底端上滑直到停下的过程由动能定理：
= 2 \* GB3 ② 2分
联立 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ②可得： QUOTE = 3 \* GB3 ③ 2分
（2）物块沿斜面上滑时的加速度大小为
= 4 \* GB3 ④ 2分
对斜面体和物块为整体进行受力分析，在水平方向应用牛顿第二定律得
= 5 \* GB3 ⑤ 2分
联立 = 4 \* GB3 ④ = 5 \* GB3 ⑤可得： QUOTE = 6 \* GB3 ⑥ 2分
注：其它解法或有效方程均可恰当给分
25. （20分）答案：（1）2.25×10﹣3N；（2）B≥1T
解：（1） 2分
代入数据可得： 1分
（2）粒子在沿光滑圆轨道运动过程中受电场力F1、重力G、支持力N三个力的作用，
带电粒子在电场E1中受电场力为：
则受重力及电场力合力大小 = 1 \* GB3 ① 1分
合力的方向与竖直方向成角 = 2 \* GB3 ② 1分
解得：
设粒子到达C点对轨道压力最大，设此时速度为，轨道对粒子的支持力，由动能定理有 = 3 \* GB3 ③ 2分
由牛顿第二定律有
= 4 \* GB3 ④ 2分
联立 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④可得： = 5 \* GB3 ⑤ 1分
由牛顿第三定律可知，P对轨道最大压力为 1分
（3）粒子到达轨道底时速度设为，由动能定理得
= 6 \* GB3 ⑥ 1分
解得： = 7 \* GB3 ⑦ 1分
q2E1
在电场E2中，因电场力
故粒子在L左侧复合场中受磁场作用做匀速圆周运动，再次到时速度大小仍为。
然后在左侧电场中受力及状态如图所示。
水平方向受力为，加速度：
= 8 \* GB3 ⑧ 1分
水平方向运动位移为时，需要时间为
则有： = 9 \* GB3 ⑨ 1分
代入数据解得；（舍去）， 1分
竖直方向受重力以加速度加速下落，时间内下落位移：
1分
而由洛伦兹力充当向心力可知， 1分
要使B落到圆轨道内，即 1分
联立解得： 1分
（二）选考题（15分）
33.（15分）(物理----选修3-3)
【答案】 (1)ACD (2)（ = 1 \* rman i）450 K （ = 2 \* rman ii）1 200 K
(2) （ = 1 \* rman i）物块A开始移动前气体做等容变化，则有
p2＝p0＋eq \f(μmg,S)＝1.5×105 Pa 2分
由查理定律有：eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2) 2分
解得T2＝450 K 1分
（ = 2 \* rman ii）物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时
p3＝p2＝1.5×105 Pa，V3＝(L1＋d)S
由盖－吕萨克定律有
eq \f(V2,T2)＝eq \f(V3,T3) 1分
解得T3＝900 K 1分
之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4
p4＝p0＋eq \f(2μmg,S)＝2.0×105 Pa 1分
V4＝V3
由查理定律有
eq \f(p3,T3)＝eq \f(p4,T4) 1分
解得T4＝1 200 K 1分
34.（15分）(物理----选修3-4)
【答案】 (1)ABE (2)（ = 1 \* rman i）(n0＋1)eq \f(2R,c) （ = 2 \* rman ii）eq \f(2\r(5),3)
(2) （ = 1 \* rman i）光在介质球外的传播时间为 t1＝eq \f(2R,c) 1分
光在介质球中的传播速度为 v＝eq \f(c,n0) 1分
光在介质球中的传播时间为 t2＝eq \f(2R,v) 1分
光传播的时间为 t＝t1＋t2＝(n0＋1)eq \f(2R,c) 1分
（ = 2 \* rman ii）光路图如图所示，
其中 sin θ＝0.6 1分
又 β＝θ＋α 1分
根据折射定律：sin β＝nsin θ 2分
所以n＝eq \f(sinθ＋α,sin θ)＝eq \f(4,3)sin α＋cs α
又MA＝MO－AO＝2R－Rcs θ＝eq \f(6,5)R，
MP＝eq \r(PA2＋MA2)＝eq \f(3\r(5),5)R，
sin α＝eq \f(PA,MP)＝eq \f(\r(5),5)，cs α＝eq \f(MA,MP)＝eq \f(2\r(5),5)，
解得：n＝eq \f(2\r(5),3) 2分
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
D
D
C
A
ACD
BD
BC