陕西省宝鸡中学2020届高三下学期第三次模拟物理试题

宝鸡中学2020届高三年级第三次模拟理科综合(物理)一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1-4题只有一项符合题目要求，第5-8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。1.物理学方法是理解物理新思想、揭示物理本质规律的纽带和桥梁。下列有关物理学研究方法的叙述中，正确的是（　　）A. △t→0时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法B. 探究力的合成满足平行四边定则运用了控制变量法C. 库仑通过扭秤实验的研究得到库仑定律运用了微小量放大法D. 伽利略研究自由落体运动运用了理想模型法【答案】C【解析】【详解】A．△t→0时的平均速度可看成瞬时速度运用了极限的思想，A错误；B．探究力的合成满足平行四边定则运用了等效替代的方法，B错误；C．库仑通过扭秤实验的研究得到库仑定律利用微小形变放大的方法，C正确；D．伽利略研究自由落体运动运用了合理猜想，数学推理、合理外推法，D错误。故选C。2.下表给出了一些金属材料逸出功，现用波长为400nm的单色光分别照射这5种材料，不能产生光电效应的材料最多有几种（h=6.6×10-34J·s，c=3.00×108m/s）（　　）材料铯钙镁铍钛逸出功（×10-19J）3.04.35.96.26.6  A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种【答案】B【解析】【详解】波长为400nm的单色光的光子能量由于光子能量小于镁、铍、钛三种材料的逸出功，根据爱因斯坦的光电效应方程，这三种材料不能产生光电效应，故B正确，ACD错误。故选B。3.假设某星球距离其他星球都很远，该星球质量分布均匀且均匀带负电，将一带负电的小球在距该星球表面为h的高处释放时的加速度大小为a1，方向背离星球。若将同样的带电小球从距离该星球表面为2h的高处释放时的加速度大小为a2，则以下关于a2方向的判断以及a1、a2大小的比较正确的是（　　）A. a2的方向背离星球，a1>a2B. a2的方向背离星球，a1<a2C. a2的方向指向星球，a1>a2D. a2的方向指向星球，a1<a2【答案】A【解析】【分析】【详解】小球受到万有引力和电场力作用，第一次在h高处释放小球，根据牛顿第二定律第二次2h高处释放小球，根据牛顿第二定律以上两式对比可知， 、 方向相同都背离星球。将两式相除，可得故选A。 4.如图所示，等腰直角三角形OPQ，直角边OP、OQ长度均为L，直角三角形平面内（包括边界）有一垂直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在PQ边下方放置一带电粒子发射装置，它由P向Q缓慢移动的同时沿垂直PQ边发射出速率都是v的相同正粒子，已知带电粒子的比荷为，粒子的重力、粒子之间的相互作用力不计。则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】根据代入数据，可知带电粒子在磁场中运动的轨道半径根据左手定则可知，粒子恰好与PO边相切时运动时间最长，如图所示根据对称性可知，运动轨迹也恰好与OQ相切，恰好运动了半径圆周，因此运动最长时间为D正确，ABC错误。故选D。5.如图所示，质量为2m小球B与轻质弹簧连接后静止于光滑水平面上，质量为m的小球A以初速度v0向右运动逐渐压缩弹簧，A、B通过弹簧相互作用一段时间后A球与弹簧分离。若以水平向右为正方向，且A球与弹簧分离时A、B小球的动量分别为PA和PB，运动过程中弹簧的最大弹性势能为EP，则以下判断中正确的是（　　）A. PA<0，PB>0，且<PBB. PA>0，PB>0，且PA<PBC. D. 【答案】AC【解析】【详解】AB．A球压缩弹簧到与弹簧分离的整个过程中，整个系统满足动量守恒，机械能守恒整理得 ，则，因此A正确，B错误；CD．最大弹性势能时，A、B两个小球速度相等，根据动量守恒和能量守恒可得整理得C正确，D错误。故选AC。6.我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢的质量均为m，动车的额定功率都为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力恒为车重的k倍。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车其余为拖车，则该动车组（　　）A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同B. 加速运动时，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力之比为1：1C. 无论是匀加速启动还是以恒定功率启动，行驶的最大速度vm都为D. 以恒定功率启动达到最大速度vm的过程中，动车组的平均速度大于【答案】BD【解析】【详解】A．启动时乘客受到车厢的作用力包括两部分，一部分提供乘客前进的动力，与运动方向相同，另一部分对乘客的竖直向上的支持力与重力平衡，因此乘客受到车厢的作用力应该是这两部分力的合力，方向与乘客运动方向不同，A错误；B．由于第1、5节车厢为动车其余为拖车，根据对称性，第4、5节车厢间不存在作用力，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力相等，B正确；C．设每节动车的功率为P，每一节车厢的质量是m，阻力为kmg，以恒定的功率启动时，最后做匀速运动，牵引力等于阻力时速度达到最大；以恒定的加速度启动，先达到额定功率，再保持功率不变，最后达到最大速度时，牵引力也与阻力相等，最后的速度与恒定功率启动的速度相等。根据功率定义可知可得最大速度均为C错误；D．以恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，其 图像是斜率越来越小的曲线，其与时间轴围成的面积比匀加速运动围成的面积大，匀加速的平均速度为，因此以恒定功率启动时的平均速度大于，D正确。故选BD。7.如图所示，Q1、Q2是两个等量正点电荷，a、b两点位于点电荷Q1、Q2连线的中垂线上，且a点在连线中点O附近。一个正电荷q从电场中的a点由静止释放后仅在电场力作用下运动，以下关于电荷q由a点运动到b点过程中动能Ek随位移S变化的图像一定错误的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】BC【解析】【详解】由于a点在连线中点O附近，电荷在a点受到的电场力很小，从a点向b点运动的过程中，电场力可能一直增大，也可能先增大后减小，只有这两种情况。若一直增大，相同的距离电场力做的功越来越多，动能增量越来越快，图像的斜率越来越大；若电场力先增大后减小，图像的斜率先变大后变小，因此AD正确，BC错误。故错误的选BC。8.如图所示为一个倾角为的粗糙固定斜面体，一个轻质弹簧上端固定在斜面体顶端，下端连接一个质量为m的物块，弹簧的方向与斜面平行，且物块在B点时弹簧处于原长状态。现将物块移到A点，给其一个沿斜面向上的初速度，物块刚好能向上运动到C点，AB=BC=L，已知重力加速度为g。已知弹簧的劲度系数，则物块从A点运动到C点的过程中（　　）A. 物块运动到B点时速度最大B. 物块机械能的损失量为（1-2sin）mgLC. 物块与斜面间的动摩擦因数为D. 物块在C点时的加速度最大，最大加速度为g【答案】BCD【解析】【详解】A．速度最大的位置加速度应该为零，而物块运动到B点处，弹簧的弹力为零，但重力的下滑分力和摩擦力都沿斜面向下，加速度沿斜面向下，在B点已减速运动了，因此B点不是速度最大的位置，速度最大的位置应在B点的下方，A错误；B．在A点和C点弹簧的伸长量和压缩量相等，弹性势能没变，因此损失的机械能为B正确；C．损失的机械能摩擦生成了热量，因此整理得C正确；D．运动到C点时，弹簧向下的弹力最大，因此物块的加速度最大，根据牛顿第二定律代入数据，整理得D正确。故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题 共62分）二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须做答。第13题～第16题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题9.李华同学在一科普读物上看到：球体在液体中运动时受到的阻力f与球的半径r、速度v、液体的种类及温度有关，且（式中物理量是液体的粘滞系数，它只与液体的种类及温度有关）。他用如图甲所示的实验装置采用落体法测量蓖麻油在室温下的粘滞系数，实验步骤如下：A．把稍粗、稍高的玻璃桶放在水平实验台上，在玻璃桶内盛上密度ρ0=0.96×103kg/m3的蓖麻油，用一窄木板条将红外线测速仪P固定在玻璃桶开口正中间；B．用游标卡尺测量密度ρ=7.9×103kg/m3的钢球的直径d，测量结果如图乙所示；C．将钢球从测速仪P的正下方放入蓖麻油中，接通测速仪电源的同时由静止释放钢球，在显示屏上得到了钢球在蓖麻油中竖直下落时的v-t图像如图丙所示；D．求蓖麻油在室温下的粘滞系数。请依据题意及实验步骤回答以下问题：（1）在步骤B中，测得钢球的直径d=__________mm；（2）由v-t图像可知，钢球在蓖麻油中竖直向下_______A．做自由落体运动B．先做匀加速直线运动后做匀速运动C．先做加速度增大的加速直线运动后做匀速运动D．先做加速度减小的加速直线运动后做匀速运动（3）已知当地的重力加速度为g，则蓖麻油在室温下的粘滞系数的数学表达式是=_________（用题中已知物理量的符号或实验中测得量的符号表示）。【答案】    (1). 10.94    (2). D    (3). 【解析】【详解】(1)[1]钢球的直径(2)[2]在v-t图像中，斜率表示加速度，因此钢球做加速度减小加速运动，最后做匀速运动，D正确，ABC错误。故选D。(3)[3]最后匀速运动时，根据受力平衡，可得整理得，粘滞系数为10.王强与张华在做“测干电池组的电动势E和内阻r”的实验时，实验室配备的实验器材如下：A．两节干电池串联成的待测电池组；B．电压表V（0～3V，内阻RV约3kΩ）；C．电流表A（0～3mA，内阻RA=30Ω）；D．滑动变阻器R（0～10kΩ，5mA）；E．定值电阻R1（10Ω、2A）；F．定值电阻R2（100Ω、1A）；G．定值电阻R3（1kΩ、0.1A）H．电键1个，导线若干。王强、张华根据配备的实验器材，分别设计的实验电路图如图甲、图乙所示。他俩经过交流讨论后共同认为采用图乙所示的电路进行实验较为理想。于是，他俩按图乙所示的电路图连接电路，闭合电键后改变滑动变阻器R的值并读出多组对应的电压表、电流表的示数U和I，最后画出了U-I图线，如图丙所示。（1）王强、张华认为采用图乙所示的电路进行实验较为理想的原因是____________。（2）定值电阻R0应选____________（选填所给仪器前面的字母序号）。（3）待测电池组的电动势E=____________V，内阻r=____________Ω（结果保留两位有效数字）。【答案】    (1). 没有系统误差    (2). G    (3). 2.9    (4). 5.7【解析】【详解】(1)[1]由于电流表内阻已知，电源内电阻的测量值再将R0及电流表内阻减去，就可得真实值，而且电压表也没有分流作用。总之，该连接方法没有系统误差。(2)[2]由于电源电动势约为3V，电流表示数最大为3mA,，根据欧姆定律回路总阻最小为，由于定值电阻起到保护电路作用，因此选G。(3)[3][4]图像与纵轴交点等于电动势，斜率的绝对值等于 ，因此可知 ，11.轿车自动驾驶技术最大难题是行车安全。如图所示为轿车由平直公路进入水平圆弧形弯道的示意图，已知轿车在平直道路正常行驶速度v0=16m/s，弯道半径R=18m，汽车与干燥路面间的动摩擦因数μ=0.4，设汽车与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2。求：（1）要确保轿车进入弯道后不侧滑，在进人弯道前需做减速运动。若减速的加速度大小为a=2m/s2，则轿车至少应在距离弯道多远处减速；（2）若遇阴雨天气，路面的动摩擦因数会大大减小。为防止轿车转弯时发生侧滑，可将转弯路面设计为外高内低。已知转弯路段公路内外边缘水平距离L=5m，高度差△h=1m，且轿车转弯时不依赖侧向摩擦力，则轿车通过转弯路段车速不能超过多少?【答案】（1）46m；（2）6m/s【解析】【详解】(1)轿车在水平路面上转弯时，受力分析如图甲所示由题意可知，提供轿车转弯的向心力，设轿车在水平圆弧形弯道最大转弯速度为v，则有解得(2)汽车在倾斜路面转弯时，受力分析如图乙所示由题意可知，提供轿车转弯的向心力，设转弯的最大速度为，则有三式联立可得12.如图所示，平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，且二者平滑连接。导轨水平部分MN的右侧区域内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.4T。在距离磁场左边界线MN为d=0.8m处垂直导轨放置一个导体棒a，在倾斜导轨高h=0.2m处垂直于导轨放置导体棒b。将b棒由静止释放，最终导体棒a和b速度保持稳定。已知轨道间距L=0.5m，两导体棒质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.1Ω，g=10m/s2，不计导轨电阻，导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接触良好，忽略磁场边界效应。求：（1）导体棒刚过边界线MN时导体棒a的加速度大小；（2）从初始位置开始到两棒速度稳定的过程中，感应电流在导体棒a中产生的热量；（3）两棒速度稳定后二者之间的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)设导体棒b滑到边界线MN的速度大小为v0，在其到达水平轨道过程中机械能守恒，则有导体棒b通过边界线MN时，发生电磁感应现象，导体棒a受到安培力作用而产生加速度即将开始运动，由电磁感应现象和牛顿第二定律可得解得(2)当导体棒b进入磁场后，a、b棒组成系统在水平方向合力为零，系统满足动量守恒和能量守恒。当导体棒速度稳定时，两者做速度相等的匀速运动解得(3)设两棒速度稳定后两棒之间的距离为l，从b棒进入磁场到二者共速的过程中，对导体棒a由动量定理可得而联立以上各式可得【物理一选修3-3】13.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是            A. 充气过程中外界对储气室内气体做功，气体内能不变B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大，压强增大C. 只要储气室内气体压强大于外界大气压强，消毒液就能从喷嘴处喷出D. 喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功E. 喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小【答案】ADE【解析】【详解】A．气体内能由温度决定， 气体温度不变，因此虽然充气过程中外界对储气室内气体做功，但气体内能不变，A正确；B．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变，B错误；C．只有当储气室内气体压强大于外界大气压强与喷嘴到液面这段液体产生的压强之和时，消毒液才能从喷嘴处喷出，C错误；D．喷液过程中，气体膨胀，对外做功，但气体内能不变，根据热力学第一定律，一定从外界吸收热量，D正确；E．喷液过程中，气体体积膨胀，由于温度不变，根据玻意耳定律，气体压强减小，即储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小，E正确。故选ADE。14.如图所示，一圆柱形气缸内部截面积为S，活塞可在气缸内无摩擦地滑动，气缸内密封有一定质量的理想气体，气体温度为T，当气缸平放在水平面上时，活塞距缸底距离为L，气缸外部大气压强为p0，重力加速度为g。(1)现对气体缓慢加热，求活塞与缸底距离为1.2L时气体的温度是多少?(2)若将气缸竖直放置且开口朝上，并保持气缸内气体温度为(1)中加热后温度不变，稳定时活塞距缸底距离恰好又恢复为L，则活塞质量为多少?【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)对平放气缸内气体加热过程中，气体压强不变，则解得(2)设活塞质量为M，气缸竖放时气体的压强为气缸竖放时，气体温度不变，由玻意耳定律可得联立解得【物理—选修3-4】15.下列有关机械振动和机械波的说法正确的是            。A. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同B. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象E. 在两列波的叠加区域，若质点到两列波源的距离相等，该质点的振动一定加强【答案】BCD【解析】【详解】A．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小相等，方向可能相同也可能相反，A错误；B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期是由驱动力的周期决定的，与单摆的摆长无关，B正确；C．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，C正确；D．当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长小得多时，将发生明显的衍射现象，D正确；E．在两列波的叠加区域，某质点到两列波源的距离相等，若两个波源初相位相同，该质点的振动一定加强，而若两个波源初相位相反，则该点振动减弱，E错误。故选BCD。16.如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为直角三角形ABC，∠C=90°，∠B=60°，现有一束单色光垂直照射到AB面上，入射点为D，三棱镜对该单色光的折射率为n=。（1）判断单色光能否从BC面上射出；（2）求单色光在AC面的折射光线和反射光线间的夹角θ。【答案】（1）不能从BC面射出；（2）【解析】【详解】（1）光在玻璃三棱镜中传播的光路图如图所示，设光在BC面上的入射角为i，由几何关系可得①设光在BC界面发生全反射的临界角为C：②可得：i＞C，光在BC面发生全反射，不能从BC面射出③（2）设光在AC面的入射角为，折射角为，反射角为，由几何关系可知④⑤解得β=60°⑥解得