江苏省苏州市某中学2020届高三第三次模拟考试物理试卷


物理
注 意 事 项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本试卷共7页．包括单项选择题（第1题～第5题，共15分）、多项选择题（第6题～9题，共16分）、简答题（第10题～13题，共42分）、计算题（第14题～16题，共47分）．本次考试满分120分，考试时间为100分钟．考试结束后，请将答题卡交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上．
3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确．
4．作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置作答一律无效．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．
5．如有作图需要，请用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚．

一、单项选择题．本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．如图是装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车．当车速v满足1m/s≤v≤10m/s、且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，避免与行人相撞．若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4~6m/s2，则该系统设置的安全距离约为
A．12.5m B．1.25m C．8.33 m D．0.08m
2．如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b受到的磁场力大小为F．当新加一个与导线所在平面垂直的匀强磁场后，导线b受到的磁场力大小变为2F，则此时a受到的磁场力大小和新加磁场方向的情况分别是

A．一定为0，可能垂直纸面向外
B．可能为2F，一定垂直纸面向外
C．可能为0，一定垂直纸面向里
D．一定为2F，可能垂直纸面向里
3．乒乓球是大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手．某同学对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则
A．在空中的时间可能相等
B．撞击墙壁的速度可能相等
C．飞出时初速度的大小可能相等
D．飞出时初速度的竖直分量可能相等
4．科学家麦耶（M. Mayor）和奎洛兹（D. Queloz）因对太阳系外行星的研究而获得2019年诺贝尔物理学奖．他们发现恒星“飞马座51”附近存在一较大的行星，两星在相互引力的作用下，围绕两者连线上的某点做匀速圆周运动．已知恒星与行星之间的距离为L，恒星做圆周运动的半径为R、周期为T，引力常量为G．据此可得，行星的质量为
A． B．
C． D．
5．如图所示，a、b为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是(　　)
A．使a、b板的距离增大一些
B．使a、b板的正对面积减小一些
C．断开S，使a、b板的距离增大一些
D．断开S，使a、b板的正对面积增大一些
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．如图所示，理想变压器原线圈输入端a、b间的交流电压有效值不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．移动滑动变阻器的滑片，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A．电表均视为理想电表，下列说法中正确的有
A．变阻器滑片是沿c →d方向滑动
B．电压表V2示数增大
C．电压表V3示数减小
D．该变压器原、副线圈匝数比为2∶1
7．如图(a)所示，一质量为1kg的小物块以一定的初速度滑上一固定斜面，取斜面底端O为重力势能零点，该小物块的机械能E总和重力势能Ep随它离斜面底端的距离x的变化如图（b）所示．重力加速度g取10 m/s2．由图中数据可得
A．x = 0时，小物块的速率为5m/s
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．x = 3 m时，小物块的动能Ek=20 J
D．小物块从斜面底端至x = 5 m的过程中，小物块的动能减少30 J
v
x
O
图（a）
E/J
x/m
0
40
4
5
20
2
1
3
10
30
50
E总
Ep
图（b）

M
N
a
b
8．如图所示，同种材料且粗细相同的a、b两圆环处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，两环的接口（接口间隙远小于环半径）刚好位于直线MN上，b环的半径是a环的两倍．现让磁场的磁感应强度大小按B=B0+kt（k>0且为常数）规律变化，闭合回路中的感应电流为I1，t=0时的磁通量为Φ1；若将a环以MN为轴翻转180˚，闭合回路中的感应电流为I2，t=0时的磁通量为Φ2．下列说法正确的是
A．Φ1∶Φ2=1∶1
B．I1∶I2 =5∶3
C．两次b环中的电流方向不同
D．两次a环中的电流方向相同
B
A
C
9．如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧与A、B物块相连，A、C物块由跨过光滑小滑轮的轻绳连接．初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B放置在水平面上，A静止．现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面．已知A、B的质量均为m，弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中
A．C的质量mC可能小于m
B．C的速度最大时，A的加速度为零
C．C的速度最大时，弹簧弹性势能最小
D．A、B、C系统的机械能先变小后变大
三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
【必做题】10．(6分)某同学用一弹簧测力计和一橡皮条做验证平行四边形定则的实验，装置如图所示．实验步骤如下：
①将贴有白纸的木板竖直固定，将橡皮条上端固定在木板上O点；
②将三根细线Pa、Pb、Pc结于P点．a端系在橡皮条下端，c端暂时空置，b端挂一钩码，钩码静止后，记录钩码重力G的大小和方向；
③以O为圆心，以OP为半径，画一圆弧；
④用弹簧测力计钩住c端，向右上方缓慢拉，调整拉力方向，使结点P移到图中所示位置，记录该位置和弹簧测力计的示数；
⑤在白纸上作出各力的图示，验证平行四边形定则是否成立．
(1)第④步中还应记录的是________________________________________________；
(2)第⑤步中，若橡皮条拉力与弹簧测力计拉力的合力大小等于 ，方向 ，则可验证平行四边形定则．
0
45
40
35
30
丙
金
属
丝
乙
R
A
E r
电阻箱
S
11．（12分）为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，假设电源的电动势和内阻在实验过程中保持不变．
A
V
甲
电阻丝
R
E r
S





（1）小明先进行了如图甲方案的测量．
① 他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度l=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，则金属丝直径的测量值d= mm．
② 实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图丁所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U - I图线．
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.90
1.20
1.50
1.80
2.10
2.40
I/A
0.18
0.24
0.31
0.37
0.43
0.49
0
R/Ω
L/m
0.20
1.0
0.40
2.0
0.60
戊
0.10
0.30
0.50
3.0
4.0
5.0
6.0
0
U/V
I/A
0.20
1.00
0.40
2.00
0.60
3.00
丁










③ 该方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω·m（计算结果保留两位有效数字）．
④ 实验过程中，小明同学如果长时间保持电路闭合．这样的操作使电阻率的测量结果
．
（2）小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值R，保持电流表示数不变．记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L值，并在R-L坐标系中描点连线，作出R-L的图线如图戊所示．请用金属丝的直径d、R-L图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表达式ρ= ．
（3）电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你分别就两种方案说明电表内阻对电阻率测量结果是否会产生影响；
若产生影响，将导致电阻率的测量结果偏大还是偏小．

12．【选修3-5】（12分）
乙
（1）图甲为轻核聚变的核反应过程，E1为氘核和氚核分解成五个核子的能量变化，E2为五个核子结合成氦核并放出中子的能量变化．图乙为不同原子核的比结合能随质量数变化的大致曲线．关于该轻核聚变的核反应过程，下列说法中正确的是(　　)
A．核反应前后质量数守恒，故五个核子反应前后的总质量不变
B．H原子核比He更稳定
C．E1表示吸收的能量，E2表示放出的能量
D．该核反应为吸热反应，吸收的能量为E1－E2
（2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2 跃迁时所发出的光恰好使某种金属产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光中共有＿▲＿种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为＿▲＿eV．
（3）冰球运动员甲的质量为80.0kg，当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s迎面而来的运动员乙相撞，碰后运动员甲恰好静止，假设碰撞时间为0.2s．求：
碰撞后运动员乙的速度大小；
碰撞中运动员乙受到的平均撞击力大小．
13．【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若都做，则按A小题评分．
A．【选修3-3】（12分）
（1）下列说法中正确的是
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动，且固体颗粒越小，布朗运动越明显
B．单晶体的某些物理性质呈现各向异性，是因为组成它们的原子（分子、离子）在空间上的排列是杂乱无章的
C．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子平均动能增加
D．南方的梅雨季节，湿衣服不容易晾干，是因为相对湿度较大
（2）为了改善轿车夜间行驶时的照明问题，车灯设计成亮度是普通灯亮度3倍的氙气灯．灯头内氙气的体积V=1.2L，密度．已知氙气的摩尔质量，阿伏伽德罗常数．试估算：①灯头中氙气分子的总个数N= （结果保留两位有效数字）；②灯头中氙气分子间的平均距离d= m（结果保留一位有效数字）．
（3）如图所示，内壁光滑、足够长的圆柱形汽缸竖直悬挂在天花板上，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，缸内气体温度为T1．现对汽缸内气体缓慢降温，使气体体积由V1减小到V2，该过程中气体放出的热量为Q1，保持体积V2不变，使其升温到T1，已知重力加速度为g，求：
①停止放热时缸内气体的温度；
②升温过程中气体吸收的热量．
B．【选修3-4】（12分）

（1）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=1m和xb=3m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是（　　）
A．该波沿+x方向传播，波速为0.5m/s
B．质点a经4s振动的路程为2m
C．此时刻质点a的速度沿-y方向
D．质点a在t=6s时速度为零

（2）在高速前进的列车车厢的中点处，发出一道闪光，车厢内乘客认为闪光向前、向后传播的速度均为c，路边观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填相等、不等）．车厢内乘客认为，闪光同时到达列车的前、后壁，路边观察者认为闪光先到达列车的______（填前、后）壁．

（3）如图，三棱镜ABC中，∠A＝90°，∠B＝60°，AB边长为l．让光线从AB边的中点D以某一角度射入三棱镜，到达AC边时恰好发生全反射．已知三棱镜的折射率n＝，不考虑光在BC边的反射，已知真空中的光速为c．求：
①光从BC边出射角的正弦值sin i；
②光通过三棱镜所用的时间t.

四、计算题：本题共3小题、共计47分．解答时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得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．
a
b
c
d
h0
l
l
l
l

...
1
3
2
14．（15分）如图所示，一阻值为R、边长为l的匀质正方形导体线框abcd位于竖直平面内，下方存在一系列高度均为l的匀强磁场区，磁场方向均与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd边均水平．第1磁场区的磁感应强度大小为B1，线框的cd边到第1磁场区上边界的距离为h0．线框从静止开始下落，在通过每个磁场区时均做匀速运动，且通过每个磁场区的速度均为通过其上一个磁场区速度的2倍．重力加速度大小为g，不计空气阻力．求：
（1）线框的质量m；
（2）线框穿越第一个磁场区的过程中产生的热量Q；
（3）第n和第n+1个磁场区磁感应强度的大小Bn与Bn+1所满足
的关系．

15．（16分）如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，环上穿有A、B两个小球，A球质量为m，B球质量为2m，两球通过长为R的轻质细杆连接，已知重力加速度为g．
（1）若将A球固定在环的最高点，求杆上作用力大小F1；
（2）若将A球从环最高点由静止释放，求释放瞬间杆上作用力大小F2；
A
B
O
A
B
O
（3）将A球从环最高点由静止释放，求B球第一次运动到环最低点时环对B球作用力的大小F．








16．（16分）如图甲所示，偏转电场是由两块长为L、相距也为L平行水平放置的导体板产生。一束带正电、比荷为q/m的粒子流（其重力不计）沿平行板方向以初速度v0从两板正中间射入偏转电场．粒子恰好由下极板边缘A点射出，然后进入一个具有理想左边界、周期性变化、足够大的磁场中，如图乙所示．磁感应强度B0已知，磁场方向以垂直于纸面向里为正，以入射点A为坐标原点建立坐标系，并取粒子进入磁场时刻为t=0．
（1）求粒子经过A点时速度的大小与方向；
（2）求t=0时刻进入磁场的粒子经过x轴时的坐标值；
（3）若有一与x轴垂直且足够长的荧光屏由A点向右缓慢移动，移动过程中会发现有粒子到达荧光屏形成亮点，试求亮点移动的范围．
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×














x
y
A
B
P
L
v0
甲
乙
B
B0
-B0
O
1
2
3
4
5
t/







答案
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．A 2．D 3．C 4．B 5．C
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．AC 7．BC 8．BD 9．BC
三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．
10．（6分） (1)弹簧测力计拉力(细线Pc)的方向　（2分）
(2) G（钩码重力）　（2分） 竖直向上 （2分）
0
U/V
I/A
0.20
1.00
0.40
2.00
0.60
3.00
11. （12分）
（1）① 0.357~0.361 （2分）
②如图 （2分）
③0.96×10-6 ~1.0×10-6 （2分）
（2）（2分）
（3）长时间通电，金属丝产生焦耳热、温度升高，导致所测电阻率比其处于环境温度下的偏大（2分）
（4）图甲方案，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，电阻的测量值偏小，电阻率测量值偏小；图乙方案中电表内阻对测量结果没有影响．（2分）
12．【选修3-5】（12分）
（1）C （4分）
（2）①4 （2分） ②10.2 （2分）
（3）①1.0m/s （2分） ②2000N（2分）
13． A．【选修3-3】（12分）
（1）AD （4分） （2） （2分） （2分）
（3）①T1　（2分） ②Q1－(p0－)( V1－V2) （2分）
B．【选修3-4】（12分）
（1）CD （4分） （2）相等 （2分） 后（2分）
（3）①光线在AC边恰好发生全反射，
n＝，C＝60°.
光线从F点射出时，入射角为r，折射角为i.
r＝60°－30°＝30°，n＝，sin i＝. （2分）
②由几何关系知DE＝l，EF＝BD＝，
光在三棱镜中传播速度为v＝，
所以光线在三棱镜传播所用的时间t＝＝. （2分）
四、计算题：本题共3小题、共计47分．解答时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得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．
14．（15分）解：（1）设线框刚进第一个磁场区的速度大小为v1，由运动学公式得
（1分）
设线框所受安培力大小为F1，线框产生的电动势为E1，电流为I，由平衡条件得
（1分）
由安培力的表达式得: （1分） （1分）
（1分）
解得： （1分）
（2）根据能量守恒定律 得 （4分）
（3）设线框在第n和第n+1个磁场区速度大小分别为vn、vn+1，由平衡条件得
（1分） （1分） （2分）
解得： （1分）
15．（16分）解（1） （4分）
（2）两小球切线方向加速度大小相等，杆上作用力为拉力，有
（2分） （2分）
解得： （1分）
（3）B球第一次运动到环最低点时杆上作用力为支撑力，设大小为F3，有
（1分） （1分） 解得（1分）
设B球第一次运动到环最低点时速度为v，有
（1分） 解得 （1分）
对B球有: （1分）
解得 （1分）
16．（16分）解：（1）粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向 （1分）
竖直方向 （1分）
即 （1分）
粒子经过A点时的速度大小 （1分）
，即速度方向与水平成45°斜向下． （1分）
（2）t=0时刻进入时，粒子经过x轴应该在图中的3或4位置，因为是周期性运动，一个磁场变化周期中粒子前进的距离
（1分）
在图中的4位置或整数倍周期距离位置：经过轴时的坐标值
（2分）
或在图中的3位置及增加整数倍周期距离对应位置：经过轴时的坐标值
（1分）
（2分）
(说明：无周期性的解各给1分，k取值不写的共扣1分)
（3）粒子在有磁场的时间内做匀速圆周运动， （1分）
在无磁场时间内做匀速直线运动，运动轨迹如上图所示，因此在移动过程中荧光屏有粒子到达形成亮点．
最低点：屏在1位置，其坐标值为：
（2分）
最高点：屏在2位置，其坐标值为：
（1分）
最终亮点移动的范围在之间． （1分）