福建省莆田市2020届高三下学期3月模拟考试 物理
展开2020年莆田市高中毕业班教学质量检测试卷
理科综合能力测试 物理试题
注意事项：
1.本试题分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共126分)
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.职业高空跳伞运动员从近万米高空带着降落伞跳下，前几秒内的运动可视为自由落体运动。已知运动员的质量为80kg，重力加速度g取10m/s2。关于运动员所受重力做功的功率，下列说法正确的是
A.下落第1s末的瞬时功率为4000W B.下落第1s内的平均功率为8000W
C.下落第2s末的瞬时功率为8000W D.下落第2s内的平均功率为12000W
15.在光电效应实验中，某同学先后用甲、乙两种光照射同一光电管，得到如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则两种光中
A.甲光的频率比较大
B.甲光的波长比较长
C.甲光照射时单位时间内逸出的光电子数比较少
D.甲光照射时逸出的光电子的最大初动能比较大
16.如图，某同学将一足球静止摆放在收纳架上。他估测得足球的直径约为20cm，质量约为0.48kg，收纳架两根平行等高的横杆之间的距离d约为12cm。忽略足球的形变以及球与横杆之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，则可估算出一根横杆对足球的弹力约为
A.2.4N B.3.0N C.4.0N D.4.8N
17.在x轴上有两个固定的点电荷Q1、Q2，其中Q1为正电荷，Q2为负电荷。一带正电的粒子仅在电场力作用下从原点O由静止开始沿x轴运动，其动能Ek随位置x的变化关系如图，则能够正确表示Q1、Q2位置的图像是
18.如图，两根细杆M、N竖直固定在水平地面上，M杆顶端A和N杆中点B之间有一拉直的轻绳。两杆的高度均为4.0m，两杆之间的距离为2.0m。将一个小球从M杆上的C点以一定的初速度v0水平向右抛出。已知C点与A点的距离为0.8m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。若要使小球能碰到轻绳，则v0的最小值为
A.2.5m/s B.m/s C.4.0m/s D.m/s
19.2020年2月，北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作，正式入网工作。其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×107m，运行周期等于地球的自转周期24小时。第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星，运行周期约为12小时。已知引力常量G＝6.67×10－11N•m2/kg2，倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。下列说法正确是
A.根据题目数据可估算出地球的质量
B.中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2.1×107m
C.在地面观察者看来，倾斜地球同步轨道卫星是静止的
D.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小
20.如图，质量为M、长度为L的长木板静止在光滑水平面上，质量为m的小铁块以水平初速度v0从木板左端向右滑动，恰好不会从木板右端滑出。下列情况中，铁块仍不会从木板右端滑出的是
A.仅增大m B.仅增大M
C.仅将m和L增大为原来的两倍 D.仅将M和L增大为原来的两倍
21.如图，两根平行金属导轨所在的平面与水平面的夹角为30°，导轨间距为0.5m。导体棒a、b垂直导轨放置，用一不可伸长的细线绕过光滑的滑轮将b棒与物体c相连，滑轮与b棒之间的细线平行于导轨。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.2T。物体c的质量为0.06kg，a、b棒的质量均为0.1kg，电阻均为0.1Ω，与导轨间的动摩擦因数均为。将a、b棒和物体c同时由静止释放，运动过程中物体c不触及滑轮，a、b棒始终与两导轨接触良好。导轨电阻不计且足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。则
A.b棒刚要开始运动时，a棒的加速度大小为3.5m/s2
B.b棒刚要开始运动时，a棒的速度大小为5.0m/s
C.足够长时间后a棒的加速度大小为m/s2
D.足够长时间后a棒的速度大小为7.0m/s
第Ⅱ卷(非选择题 共174分)
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)某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d＝ cm。
(2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。
(3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t＝3.20ms，则小钢块通过光电门时的速度v＝ m/s。
(4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。
(5)利用实验数据作出v2－h图像。若v2－h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k＝ ，则说明小钢块下落过程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示)
23.(10分)某同学用图甲电路测量一电源的电动势和内阻，其中电流表的量程为0.6A，虚线框内为用电流计改装的电压表。
(1)已知电流计的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，改装后的电压表量程为3V，则可计算出电阻R1＝ Ω。
(2)某次测量时，电流计的示数如图乙，则此时电源两端的电压为 V。
(3)移动滑动变阻器R的滑片，得到多组电流表的读数I1和电流计的读数I2，作出I2－I1图像如图丙。由图可得电源的电动势E＝ V，内阻R＝ Ω。
(4)若电阻R1的实际阻值大于计算值，则电源内阻r的测量值 实际值(填“小于”“等于”或“大于”)。
24.(12分)如图，竖直平面内固定有一半径为R的光滑圆轨道，质量为m的小球P静止放置在圆轨道的最低点A。将质量为M的小球Q从圆轨道上的C点由静止释放，Q与P发生一次弹性碰撞后小球P恰能通过圆轨道的最高点B。已知M＝5m，重力加速度为g，求：
(1)碰撞后小球P的速度大小；
(2)C点与A点的高度差。
25.(20分)如图甲，两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置，O1、O2分别为两盒的圆心，盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙，正反向电压的大小均为U0，周期为T0，两盒之间的电场可视为匀强电场。在t＝0时刻，将一个质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子由O2处静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在t＝时刻通过O1。粒子穿过两D形盒边界M、N时运动不受影响，不考虑由于电场变化而产生的磁场的影响，不计粒子重力。
(1)求两D形盒边界M、N之间的距离；
(2)若D1盒内磁场的磁感应强度B1＝，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后能到达O2，求D2盒内磁场的磁感应强度；
(3)若D1、D2盒内磁场的磁感应强度相同，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后在t＝2T0时刻到达O1，求磁场的磁感应强度。
(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)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出一滴油酸酒精溶液形成的油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为1.0cm，该油膜的面积是 cm2。若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸8×10－6mL，则油酸分子的直径是 m。
(2)(10分)如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20cm，环境温度为304K。已知大气压强恒为76cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19cm。
(i)求此时左右两管水银面的高度差；
(ii)再将活塞固定，对气体A缓慢加热，使其长度变回20cm。求此时气体A的温度。
34.[物理——选修3－4](15分)
(1)(5分)某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3 ，用同样的方法插上大头针P4。
②在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5.00cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示。测得AC＝4.00cm，BD＝2.80cm，则玻璃的折射率n＝ 。
(2)(10分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为6m/s，t＝0时的波形如图。P、Q是介质中的两个质点，平衡位置分别为xP＝9m、xQ＝11m。求：
(i)质点P的振动表达式；
(ii)t＝0.5s时质点Q偏离平衡位置的位移。
