江苏省南京师范大学附属中学2020届高三下学期六月押题物理试卷

江苏省南京师范大学附属中学2020届高三下学期六月押题

物理试卷2020.6

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分120分，考试时间100分钟．

第Ⅰ卷(选择题　共31分)

一、 单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题只有一个选项符合题意．

1. 下列说法正确的是(　　)

A. 伽利略用“逻辑归缪法”得出物体下落快慢由它们的质量决定

B. 开普勒在前人工作的基础上发现了万有引力定律

C. 密立根通过扭秤实验，比较准确地测定了元电荷的数值

D. 安培提出著名的分子电流假说，他认为分子电流使每个物质微粒成为一个微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极

2. 如图所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变(　　)

A. 粒子所带电荷量　  B. 粒子速度的大小

C. 电场强度　　　  D. 磁感应强度

3. 如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径ra＝2rb，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是(　　)

A. a、b线圈中产生的感应电流方向均为逆时针方向

B. a、b线圈均有扩张趋势

C. a、b线圈中产生的感应电动势之比Ea∶Eb＝2∶1

D. a、b线圈中产生的感应电流之比Ia∶Ib＝4∶1

4. 如图所示，将某小球从同一位置斜向上抛出，其中有两次小球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　)

A. 小球两次撞墙的速度可能相等

B. 从抛出到撞墙，两次小球在空中运动的时间相同

C. 小球两次抛出时速度的竖直分量可能相等

D. 小球抛出时的动能，第一次可能比第二次小

5. 一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图象如图乙所示，已知曲线上A点的切线斜率最大，不计空气阻力，则下列说法错误的是(　　)

A. 在x1处物体所受拉力最大

B. 0～x1过程中合外力增大

C. 在x1～x2过程中，物体的加速度一直减小

D. 在x1～x2过程中，物体的动能先增大后减小

二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6. 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS和GALILEO之后的第四个成熟的卫星导航系统．该系统中的主力卫星是中圆地球轨道卫星(MEO)，其圆周运动绕行周期为12小时，

多颗该种卫星协同工作能使信号全球覆盖．下列关于中圆地球轨道卫星的说法正确的是(　　)

A. 其半径为地球同步卫星轨道半径的一半

B. 其圆周运行线速度小于7.9 km/s

C. 其轨道平面必定与赤道平面共面

D. 其向心加速度大于地球同步卫星轨道的向心加速度

7. 阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，Z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，

则(　　)

A. 电极A1的电势低于电极A2的电势

B. 电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度

C. 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能

D. 电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功

8. 如图所示，变压器为理想变压器，副线圈中三个电阻的阻值大小关系为R1＝R2＝2r＝2 Ω，电流表为理想交流电表，原线圈输入正弦式交流电e＝220sin 100πt(V)，开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100 W．下列说法正确的是(　　)

A. 通过电阻r的电流方向每秒钟变化100次

B. 开关S闭合前后，电流表的示数之比为2∶3

C. 开关S闭合前后，电阻R1两端的电压之比为2∶3

D. 变压器原副线圈的匝数之比为22∶3

9. 如图所示为某工厂用传送带传送工件的示意图，传送带从底端A到顶端B的长度为L，与水平方向间夹角为θ.工件从传送带下端A位置轻放于传送带上，初速度忽略不计，工件运动s1距离与传送带速度相同，此时立即放上另一个工件，每个工件质量均为m，与传送带之间的动摩擦因数μ，重力加速度为g，传送带始终以速率v稳定运行，设L＝10s1，下列说法正确的是(　　)

A. 若匀速运动的相邻工件之间的距离是s2，则s2＝2s1

B. 传送带运行相当长一段时间后传送带消耗的电功率将保持不变

C. 每个工件与传送带之间由于摩擦产生的热量大小为Q＝μmgs1cos θ

D. 传送一个工件到顶端，摩擦力对工件做的功为W＝mv2＋mgLsin θ＋Q，Q为该工件与传送带之间摩擦生热

第Ⅱ卷(非选择题　共89分)

三、 简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分，共42分．请将解答填写在相应的位置．

 【必做题】

10. (8分)某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”．图1中，遮光条宽度为d，光电门可测出其挡光时间．滑块与遮光条的总质量为M，钩码质量为m，总共有5个，滑轮和导轨摩擦可以忽略．实验步骤如下：

图1

① 打开气源，调节气垫导轨使其水平，将滑块轻放到导轨上，并将所有钩码放到滑块上；

② 将滑块静止放在导轨右侧的某一位置，测出遮光条到光电门的距离为S；

③ 从滑块上取出一个钩码挂在左侧细线下端，释放滑块记录遮光条经过光电门的挡光时间Δt；

④ 再从滑块上取出一个钩码挂在左侧钩码下端，从相同位置由静止释放滑块，记录遮光条经过光电门的挡光时间；

⑤ 重复步骤④，直至滑块上的钩码全部挂到左侧钩码下端．

请完成下面问题：

(1) 如图2所示，本实验应该使用游标卡尺的________(选填“A”“B”或“D”)部分测量，测量动作完成时，应先将________(选填“C”或“E”)紧固，然后再读数．

(2) 本实验使用的是10分度的游标卡尺，测得遮光条宽度d如图3所示，则d＝________mn.

(3) 滑块经过光电门时的速度可用v＝________(用题中所给的字母表示)计算．

(4) 假设操作过程左侧钩码重力做功为W，且根据以上步骤综合实验数据得到W的图线如图4所示，则图线的斜率k＝________(用题中所给的字母表示)．

11.   (10分)某同学利用以下器材设计一个电路来描绘出小灯泡的UI曲线(如图甲所示)，器材如下：

A. 小灯泡　  B. 电流表(量程0.6 A，内阻约为0.4 Ω)

C. 电压表(量程6 V，内阻约为10 000 Ω)　  D. 滑动变阻器R1(0～10 Ω)

E. 滑动变阻器R2(0～1 000 Ω)　  F. 电源(电动势为6 V，内阻约为1  Ω)

G. 开关，导线若干

(1) 滑动变阻器应选________(选填“D”或“E”)．

(2) 在图乙中画出他设计的实验电路图(根据该电路设计可得到UI关系的完整曲线)．

(3) 根据小灯泡UI关系的完整曲线可知小灯泡电阻随电压的增大而________(填选“增大”“减小”或“不变”)．

(4) 如果将小灯泡与某电池相连，该电池的电动势为6.0 V，内电阻为8 Ω，则：

① 当如图丙所示，将1个该小灯泡与该电池相连时，小灯泡的电阻RL＝________Ω(保留两位有效数字)．

② 当如图乙所示，将2个相同的该种小灯泡串联后再与该电池相连，其中1个小灯泡的功率PL＝________W(保留两位有效数字)．

12. 【选修35】(12分)

(1) 下列说法正确的是________．

A. 核反应堆中常用镉棒作为“慢化剂”，使快中子减速

B. 天然放射现象的发现，揭示了原子核具有内部结构

C. 卢瑟福通过α粒子的散射实验，发现了原子的核式结构

D. 实物粒子的运动速度越大，其物质波的波长就越大

(2) 如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用绿光照射阴极K，实验测得流过电流表G的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律．结合图象，每秒钟阴极发射的光电子数N＝________个；光电子飞出阴极K时的最大动能为________eV.

(3) 1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核的质量为m3，假设光速为c，不考虑相对论效应．

① α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？

② 此过程中释放的核能．

【选做题】

13. 本题包括A、B两小题，请选定其中一题作答．若都作答，则按A小题评分．

A. [选修33](12分)

(1) 对应四幅图，下列说法正确的有________．

A. 根据分子间的作用力与距离的关系可知当分子间距r＝r0时，分子势能最大

B. 根据某种气体分子速率分布图可判断T1>T2

C. 水的饱和汽压随温度的升高而增大，与饱和汽的体积无关

D. 根据某理想气体的pT关系图可知此理想气体为等容变化

(2) 某日中午，南京市空气相对湿度为65%，将一满瓶水倒去一部分，刚拧紧瓶盖时(瓶子静止放置)，单位时间内进入水中的水分子数________(选填“多于”“少于”或“等于”)从水面飞出的水分子数．再经过一段时间后，瓶内水的上方形成饱和汽，此时瓶内气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压．

(3) 游客到高原旅游常购买便携式氧气袋，袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体．温度为27 ℃时，袋内气体压强为2 atm，体积为10 L，求袋内氧气的分子数．已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，在标准状况(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下，理想气体的摩尔体积都为22.4 L/mol.(计算结果保留两位有效数字)

B. [选修34](12分)

(1) 关于下列四幅图的说法，正确的有________．

A. 图甲是两种光现象图案，上方为光的干涉条纹、下方为光的衍射条纹

B. 图乙中飞快行驶的火车车厢中央发出一束闪光，地面上的人认为光同时到达前后壁

C. 图丙中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中D摆的振幅最大

D. 图丁为两列水波在水槽中产生的干涉图样，振动加强区域与减弱区域是交替出现的

(2) 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0时刻的波形图如图所示．已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间为0.4 s，这列波的波速是________m/s；再经________s质点R第二次到达波峰．

(3) 反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材料，基本结构如图所示．光照射到反光膜的玻璃珠上时，经折射后射到反射层反射，最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠．玻璃珠是半径为R的均匀球体，AB是入射光线，其出射光线与光线AB的间距为R.

① 请作出光线AB从射入到射出玻璃珠的完整光路图；

② 求玻璃珠的折射率n，

四、 计算题：本题共3小题，共47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

14. (15分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上．质量为m＝0.2 kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示．已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L＝1 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．求：

(1) 金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值；

(2) 磁感应强度B的大小和r的阻值；

(3) 当变阻箱R取4 Ω，且金属杆ab在下滑l＝9.0 m前速度已达最大，ab杆下滑9.0 m的过程中，电阻R上产生的焦耳热．

15. (16分)如图所示为某实验装置示意图，A、B、O在同一竖直线上，一根轻质弹性绳一端固定在天花板上A点，另一端绕过B处的定滑轮后系在一个质量为m＝0.8  kg的小物体上，小的体置于地面上O处时，弹性绳中弹力为mg，将小物体向右推到O1点，OO1距离为x1＝0.3 m，小物体由静止释放，并水平向左滑行，当小物体经过O点时与弹性绳脱离，之后恰能运动至M处，OM距离为s＝0.075 m，已知弹性绳原长等于AB距离，且始终不超过弹性限度，弹性势能为Ep＝k(Δl)2，Δl为形变量大小，小物体与地面的动摩擦因数为μ＝0.5，g＝10 m/s2.求：

(1) 小物体运动到O位置时的速度大小v；

(2) 弹性绳的劲度系数k；

(3) 小物体的向左最大速度vm.

16. (16分)如图所示，两矩形边界内分布有匀强磁场，AF的长度为l，AGEF内磁场垂直于平面向外，大小为B，FECD内磁场垂直于平面向里，大小为2B，一带正电的粒子，电荷量为q，质量为m，沿AG方向射入磁场，入射速度大小可调，不计粒子的重力．

(1) 若粒子第一次到达FE边界时，速度方向恰好垂直于FE，则求粒子速度v0的大小？

(2) 假设AG长度足够长，为使粒子不从CD边射出，则FD的长度至少为多少？

(3) 假设FD长度足够长，FE的长度为1.5l，求为使粒子能到达G点，粒子速度v0的可能值？

物理参考答案及评分标准

1. D　2. A　3. B　4. D　5. C　6. BD　7. AD　8. ABD　9. AC

10. (1) B(1分)　C(1分)　(2) 10.2(2分)　(3) (2分)　(4) (2分)

11. (1) D(2分)　(2) 如图所示(2分)

(3) 增大(2分)　(4) 8.1～8.7(2分)　0.49～0.53(2分)

12. (1) BC(4分)　(2) 5×1012(2分)　0.5(2分)

(3) 解：① 设复核的速度为v，由动量守恒定律得m1v0＝(m1＋m2)v

解得v＝(2分)

② 质量亏损为Δm＝(m1＋m2)－(m0＋m3)

由质能方程得释放核能为ΔE＝(m1＋m2－m0－m3)c2(2分)

13. A. (1) CD(4分)　(2) 少于(2分)　大于(2分)

(3) 解：由理想气体状态方程＝得V0＝＝ L＝18.2 L(2分)

氧气分子数为N＝NA＝×6×1023＝4.9×1023个(2分)

B. (1) AD(4分)　(2) 10(2分)　1.1(2分)

(3) 解：① 光路图如图所示．(1分)

② 设射入B点光线的入射角为θ1，折射角为θ2，则

sin θ1＝，θ1＝2θ2(1分)

由折射定律有n＝(1分)

解得n＝≈1.73(1分)

14. 解：(1) 杆下滑过程中F合＝mgsin θ－＝ma　①(2分)

当加速度a＝0时，v最大，FA最大，FAm＝mgsin θ＝1 N(2分)

(2) 由①得当a＝0时，vm＝　②(1分)

由图象数据得2＝，4＝(2分)

解得r＝2 Ω，B＝1 T(2分)

(3) 由②得，当R＝4 Ω时，vm＝6 m/s(2分)

由能量守恒与转化得mglsin θ＝mv＋Q总(2分)

解得Q总＝5.4 J(1分)

由能量分配关系得QR＝Q总＝3.6 J(1分)

15. 解：(1) O→M过程：由动能定理μmgs＝mv2(2分)

得v＝＝＝ m/s(2分)

(2) O1→O过程：

分析弹力在水平方向上的分量Fx＝kΔlcos θ＝kΔx

即Fx与相对O点的水平位移Δx成正比(1分)

分析弹力在竖直方向上的分量Fy＝kΔlsin θ＝khBO＝恒量＝mg

即O1→O过程中支持力FN＝恒量＝mg－mg＝mg(1分)

由动能定理(kx1＋0)x1－mgx1μ＝mv2(2分)

解得k＝＝20 N/m(2分)

另外用弹性势能公式求解，也正确．

(3) 设O2点速度最大，此处受力平衡kx2＝mgμ，得x2＝＝0.1m(2分)

O1→O2过程：由动能定理(kx1＋kx2)(x1－x2)－mg(x1－x2)μ＝mv(2分)

解得vm＝＝1 m/s(2分)

另外用弹性势能公式求解，也正确．

16. 解：(1) 由几何关系得半径r＝l(1分)

由Bqv0＝(2分)

得v0＝(1分)

(2) 设粒子入射方向与EF夹角为θ，最低点距离EF高度为h

则由几何关系得h＝r2(1－cos θ)，cos θ＝(2分)

因为r1＝，r2＝(2分)

综合可得h＝l＝l(定值)，即FD的长度至少为l(1分)

(3) 由几何关系得第二次到达AG时向右推进的距离为Δx＝2(r1＋r2)sin θ＝3r1sin θ

由题意知到达G点的条件为nΔx＝1.5l(n为正整数)，即3nr1sin θ＝1.5l(1分)

又由sin θ＝，联立得r1＝(l＋)(1分)

讨论恰好不从AD边出射的临界情况：

由几何关系得sin θ＝＝，cos θ＝，r1min(1＋cos θ)＝l(1分)

解得r1min＝(9－6)l(1分)

所以(l＋)≥(9－6)l

解得n2≤≈8.4，即n可取1或2(1分)

当n＝1时，r1＝，v0＝(1分)

当n＝2时，r1＝，v0＝(1分)