2020届陕西省咸阳高三二模物理试卷及答案

这是一份2020届陕西省咸阳高三二模物理试卷及答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2020届陕西省咸阳高三二模物理试卷及答案
二、选择题（本大题共8个小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14--18题只有一个选项符合题目要求，第19-21题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分）
1．（6分）2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设，某核电站获得核能的核反应方程为Un→Ba+Kr+xn，已知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4，下列说法中正确的是（　　）
A．该核电站通过核聚变获得核能
B．铀核的中子数为 143
C．在上述核反应中x＝2
D．一个铀核发生上述核反应，释放的能量为（m2+m3+2m4﹣m1）c2
2．（6分）2014年2月15日凌晨，在索契俄冬奥会自由滑雪女子空中技巧比赛中，中国选手徐梦桃以83.50分夺得银牌．比赛场地可简化为如图所示的助滑区，弧形过渡区，着陆区．减速区等组成．若将运动员看做质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态
B．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态
C．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态
D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态
3．（6分）一质点做直线运动的v﹣t关系图象如图，则该质点的x﹣t关系图象可大致表示为下列中的（　　）

A． B．
C． D．
4．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（　　）

A． B． C． D．
5．（6分）如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B．正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动，边长为L，总电阻为R，ab边质量为m，其他三边质量不计，现将abcd拉至水平位置，并由静止释放，经时间t到达竖直位置，产生热量为Q，若重力加速度为g，则ab边在最低位置所受安培力大小等于（　　）

A． B．BL
C． D．
6．（6分）空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的∠a＝45°，∠c和∠d均为直角，且上底bc＝2cm、下底ad＝4cm，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V．将一电荷量q＝﹣2×10﹣5C的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（　　）

A．d点的电势为8V
B．梯形区域的下底ad中点的电势为5V
C．该点电荷在c点的电势能为+2×10﹣5J
D．该点电荷在d点的电势能为﹣1.6×10﹣4J
7．（6分）如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B，木板表面光滑，左端固定一水平轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从木板的右端水平向左滑上木板B．在木块A与弹簧相互作用的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧压缩量最大时，B板运动速率最大
B．B板的加速度先增大后减小
C．弹簧给木块A的冲量大小为
D．弹簧的最大弹性势能为
8．（6分）2019年10月5日，我国成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十号”卫星是高分辨率微波遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级。已知“高分十号”卫星的运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球的自转。下列分析正确的是（　　）
A．地球的第一宇宙速度大小为gR
B．“高分十号”卫星距离地面的高度
C．“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小
D．“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小
三、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第22-第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33-第38题为选考题，考生根据要求作答．）（一）必考题（11题，共129分）
9．（6分）（1）要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻 约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若采用甲图的电路，Rx的测量值比真实值　 　（选择“偏大”或“偏小”），若Rx约为10Ω，则采用　 　（选“甲图”或“乙图”）的电路误差较小

（2）无论是用甲图或乙图测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的测量误差，有个研究性学习小组设计了以下的实验方案：
I．按如图丙所示的电路进行测量，则由电压表、电流表内阻造成的误差可以基本消除，具体的实验步骤如下：
①闭合开关S1，开关S2接2，调节可变电阻RP和RW，使电压表和电流表的示数都较大，并读出此时电压表和电流表的示数U1和I1；
②保持RP的阻值不变，　 　
（A）请你在②的横线上用简要的语言（含物理量）写出未完成的主要操作步骤．
（B）写出待测电阻Rx的表达式：Rx＝　 　．
10．（9分）现要用图甲所示的装置来探究“加速度与质量之间的关系”，实验时忽略小车所受导轨对它的摩擦力，在倾斜导轨的B2点处有一时间传感器，能记录小车从倾斜导轨B1点下滑到B2点的时间。实验步骤如下。完成下述步骤中所缺少的内容。

①按图甲安装好实验器材，用刻度尺测出B1到B2之间的距离s；
②将小车置于B1处并用弹簧秤沿导轨向上拉着小车并保持静止，读出此时的拉力F；
③让小车自B1处静止释放，小车通过B2后，记下时间传感器测得小车从B1运动到B2的时间t；
④再将小车置于B1处，往小车中增加钩码，设所加钩码总质量为m。为保持小车与钩码的合外力F不变，可采用如下方法：用弹簧秤沿着导轨拉着小车静止，调节导轨倾角的旋钮使导轨　 　，直到弹簧秤的读数为　 　为止。然后重复步骤③；
⑤多次往小车中增加钩码，然后重复步骤④；
⑥利用实验中所测得的数据做出了如图乙所示的m﹣t2图象，本实验中测得B1与B2之间的距离s＝1.50m，那么根据该图象求得小车的质量M＝　 　kg，小车所受的合外力大小为F＝　 　（计算结果保留三位有效数字）。
11．（14分）某电视台娱乐节目，要求选手要从较高的平台上以水平速度v0跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差H＝0.8m，水池宽度s1＝1.25m，传送带AB间的距离L0＝16.35m，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过一个△t＝0.5s反应时间后，立刻以a＝2m/s2，方向向右的加速度跑至传送带最右端。
（1）若传送带静止，选手以v0＝4m/s水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间。
（2）若传送带以v＝1m/s的恒定速度向左运动，选手若要能到达传送带右端，则从高台上跃出的水平速度v1至少多大？

12．（18分）如图所示，半径为R的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直面内，以圆形轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径方向建立x轴，竖直方向建立y轴。y轴右侧存在竖直向下范围足够大的匀强电场，电场强度大小为E1＝，第二象限存在匀强电场E2（方向与大小均未知）。不带电的绝缘小球a质量为M，带电量为+q的小球b质量为m，a球从与圆心等高的轨道A处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的b球正碰，碰撞后b球恰好能通过轨道最高点C，并落回轨道A处，小球落回A处时的速度大小与小球离开最高点C时速度大小相等，重力加速度为g，小球b的电量始终保持不变。试求：
（1）第一次碰撞结束后，小球a的速度大小；
（2）第二象限中电场强度E2的大小和方向；
（3）小球b从B点运动到A点的过程中电势能的变化量。

【物理-选修3-3】
13．（5分）如图甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象。由图象判断以下说法中正确的是（　　）

A．当分子间距离为r0时，分子力最小且为零
B．当分子间距离r＞r0时，分子力随分子间距离的增大而增大
C．当分子间距离r＞r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．当分子间距离r＜r0时，随着分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增大
E．当分子间距离r＜r0时，分子势能随分子间距离的增大先减小后增大

14．（10分）2019年12月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。勤消毒是防疫很关键的一个措施。如图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的消毒液，上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有消毒液流出。已知消毒液的密度为ρ，大气压强恒为p0，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。

①求室内温度。
②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比。
【物理-选修3-4】
15．一列简谐波在t＝0.8s时的图象如图甲所示，其x＝0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴　 　方向传播（填“正”或“负”），波速为　 　m/s，t＝10.0s时刻，x＝4m处质点的位移是　 　m．

16．有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S位于其对称轴上，如图20所示。从光源S发出的一细光束射到球面上的A点，其反射光恰好垂直于球冠的对称轴，折射进入玻璃球冠内的光经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回。若球面半径为R，球冠高为，玻璃折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）光源S与球冠顶点M之间的距离SM；
（2）光在玻璃中的传播时间。


2020年陕西省咸阳市高考物理二模试卷
参考答案与试题解析
二、选择题（本大题共8个小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14--18题只有一个选项符合题目要求，第19-21题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分）
1．【解答】解：A、该核电站利用核裂变获得核能；故A错误；
B、铀核的质子数为92，中子数为：235﹣92＝143，故B正确；
C、根据电荷数守恒、质量数守恒，知x个中子的质量数为3，则x＝3，故C错误；
D、核反应后的中子数是3个，所以中子增加2个，则一个铀核发生上述核反应，释放的能量为（m1﹣m2﹣m3﹣2m4）c2，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、运动员在助滑区加速下滑时，加速度有向下的分量，处于失重状态，故A错误；
B、运动员在弧形过渡区做圆周运动，加速度有向上的分量，处于超重状态，故B错误；
C、运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中，离开轨道，只受重力，处于完全失重状态，故C正确；
D、运动员在减速区减速过程中，加速度有向上的分量，处于超重状态，故D错误；
故选：C。
3．【解答】解：物体开始向正方向做匀减速直线运动到零，然后反向做匀加速直线运动。位移时间图线的切线斜率表示瞬时速度，可知瞬时速度先减小后反向增大。故B正确，A、C、D错误。
故选：B。
4．【解答】解：粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示，
根据洛伦兹力提供向心力，有
解得根据轨迹图知，∠OPQ＝60°
粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为，D正确，ABC错误
故选：D。

5．【解答】解：ab向下运动的过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热，则根据能量守恒定律得：
mgL＝Q+
则得：v＝
ab运动到竖直位置时，切割磁感线产生感应电动势为：E＝BLv
线圈中感应电流为 I＝
ab边在最低位置所受安培力大小为 F＝BIL
联立解得：F＝
故选：D。
6．【解答】解：AB、由b点向ad做垂线，根据几何关系知p为ad中点，由于是匀强电场，故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等，故有：
φb﹣φc＝φp﹣φd
φp＝（φa+φd）
代入数据解得：φp＝6V，φd＝8V，故A正确，B错误；
C、该点电荷在c点的电势能为：EPc＝φcq＝10×（﹣2×10﹣5）J＝﹣2×10﹣4J，故C错误；
D、该点电荷在d点的电势能为：EPd＝φdq＝8×（﹣2×10﹣5）J＝﹣1.6×10﹣4J，故D正确。
故选：AD。
7．【解答】解：A、在木块A与弹簧相互作用的过程中，弹簧一直处于压缩状态，B板一直在加速，所以当弹簧恢复原长时，B板运动速率最大，故A错误；
B、弹簧压缩量先增加后减小，B板受到的弹簧弹力先增大后减小，B板的加速度先增大后减小，故B正确；
C、设木块A与弹簧分离时A与B的速度分别为v1和v2．取向左为正方向，根据动量守恒定律，有：2mv0＝2mv1+mv2…①
根据机械能守恒定律，有：•2m•v02＝•2m•v12+…②
解得：v1＝v0，v2＝v0
对滑块A，根据动量定理，有：I＝2mv1﹣2mv0＝﹣mv0（负号表示方向向右），故弹簧给木块A的冲量大小为，故C正确；
D、当滑块与长木板速度相等时，弹簧的压缩量最大。设共同速度为v，根据动量守恒定律，有：2mv0＝（m+2m）v…③
根据系统的机械能守恒，有：Epm＝•2m•v02﹣（2m+m）v2…④
由③④两式解得：Epm＝，故D正确；
故选：BCD。
8．【解答】解：A、第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，轨道半径为R，重力提供向心力，mg＝，可知地球的第一宇宙速度大小为：v＝，故A错误。
B、“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动轨道半径为r，万有引力提供向心力，＝mr①又由黄金代换：GM＝gR2②
由①②得r＝，可知“高分十号”卫星距离地面的高度为：h＝r﹣R＝﹣R，故B错误
C、“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动，向心加速度大小为：a＝r＝，故C正确
D、“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动，线速度大小为v＝r＝，故D正确
故选：CD。
三、非选择题（包括必考题和选考题两部分．第22-第32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33-第38题为选考题，考生根据要求作答．）（一）必考题（11题，共129分）
9．【解答】解：（1）甲图误差主要来源于电压表的分流作用，电流测量值偏大，根据欧姆定律公式Rx＝，电阻测量值偏小；
若Rx约为10Ω，由于＞Rx，即电阻偏小，故采用安培表外接法误差小，即选择甲图；
（2）将开关S2接2，闭合开关s1，调节两个滑动变阻器，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数，根据欧姆定律得：
＝RX+RP2+RA
将开关s2接1，闭合开关s1，保持滑动变阻器RP2不动调节Rw，使电压表和电流表读数适当，记录此时电压表和电流表的示数U2和I2，则：
＝RP2+RA
两式子相减可得：
Rx＝
故答案为：
（1）偏小，甲图；
（2）（A）将S2改接1，调节Rw，使电压表和电流表读数适当，记下此时电压表读数U2和电流表读数I2；
（B）
10．【解答】解：④由平衡条件得：F＝（m+M）gsinθ，可见在小车增加钩码的同时为保持小车所受的合外力不变，应旋转调节导轨倾角的旋钮以调整导轨的高度，将导轨的高度降低，直到弹簧秤的读数为F为止。
⑥由匀加速直线运动位移公式s＝at2，可得小车的加速度为：a＝，
由牛顿第二定律得：F＝（m+M）a＝（m+M），
即，
由可知，m﹣t2图象在纵轴上截距的绝对值表示小车的质量，因此小车的质量为M＝0.50kg。
图象的斜率为：，由乙图可知，直线斜率为：，
故小车所受的合外力为：F＝2sk＝2×1.50×0.0714N＝0.214N。
故答案为：④与水平面之间的夹角适当变小，F；⑥0.50，0.214（0.214～0.230都对）。
11．【解答】解：（1）平抛运动过程有：

选手在水平方向上的位移：s0＝v0t1＝1.6m
则匀加速运动的位移
解得：t2＝4s
所以总时间：t＝t1+t2+△t＝4.9s
（2）设水平跃出速度为v1，落到传送带0.5s反应时间内向左位移大小s3＝v△t＝0.5m
然后向左减速至速度为零，向左发生位移
不从传送带上掉下，平抛水平位移：s≥s1+s3+s4＝2.0m
所以，所以最小速度为5m/s。
答：（1）若传送带静止，选手以v0＝4m/s水平速度从平台跃出，从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间为4.9s。
（2）若传送带以v＝1m/s的恒定速度向左运动，选手若要能到达传送带右端，则从高台上跃出的水平速度v1至少为5m/s。
12．【解答】解：（1）设小球a滑动到最低时速度为v，
由机械能守恒定律得：…①
设a、b小球在B点碰撞后的速度分别为v1、v2，b球过最高点速度为vc
由动量守恒定律得：Mv＝Mv1+mv2…②
由动能定理得：…③
在C点，由牛顿第二定律得：…④
把数据代入①②③④式，解得：，；
（2）要让b小球落回A处时的速度大小与小球离开最高点C时速度大小相等，
电场力E2q与mg的合力应垂直于AC边斜向下，
把运动沿CA方向与垂直CA方向分解，CA方向做匀速直线运动，垂直CA方向做匀减速运动
如图：vC1＝vCcos45°…⑤vC2＝vCsin45°…⑥
由几何关系得，CA长：…⑦
设小球b从C运动到A点时间为t，小球b垂直CA方向加速度大小为a
有：l＝vC1t…⑧…⑨
解得：，小球从C到A受到的合力，
由几何关系电场力大小为F电＝mg，则：E2＝，方向：水平向右；
（3）小球b从B到A过程中，电场力做功：W＝﹣qE1•2R﹣qE2R＝﹣3mgR，
电势能变化量：△EP＝﹣W＝3mgR；
答：（1）第一次碰撞结束后，小球a的速度大小为：﹣；
（2）第二象限中电场强度E2的大小为：，方向：水平向右；
（3）小球b从B点运动到A点的过程中电势能的变化量为3mgR。

【物理-选修3-3】
13．【解答】解：A、当分子间距离r＝r0时，分子斥力和引力平衡，分子力最小且为零，故A正确。
B、当分子间距离r＞r0时，分子间距离的增大，分子力先增大后减小，故B错误。
C、当分子间距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子力做负功，分子势能增大，故C正确。
DE、当分子间距离r＜r0时，分子力表现为斥力，分子间的距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确，E错误。
故选：ACD。

14．【解答】解：①设喷雾器的截面积为S，室内温度为T1，气体压强为P1，
根据平衡可得：
气体体积为：，保持不变，
故气体做等容变化，根据查理定律：
解得：
②以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完液体后，压强为P2，体积为V2。
若此气体经等温度变化，压强为P1时，体积为V3，根据平衡可得：P2＝P0+ρgh
根据玻意耳定律可得：P1V3＝P2V2
同温度下同种气体的质量比等于体积比，设打进气体质量为△m：
解得：＝
答：①室内温度为。
②充入空气与原有空气的质量比为＝。
【物理-选修3-4】
15．【解答】解：由图象乙可知t＝0.8s时x＝0处的质点向下振动，由波的传播方向与质点振动方向的关系知：波沿x轴负向传播．
由甲图知：波长λ＝8m，由乙图知：周期T＝1.6s，则波速＝5m/s．
t＝10.0s＝6.25T，由从甲图开始经过时间10.0s﹣0.8s＝5.75T，由甲图分析得知，t＝10.0s时刻，x＝4m处质点位于波谷，其位移为y＝﹣0.05m．
故答案为：负，5，﹣0.05
16．【解答】解：（1）折射进入玻璃球冠内的光经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回，说明折射光垂直于右侧的界面，其光路如图所示，由几何关系知：
α＝β＝30°
θ2＝β＝30°
θ3+θ2＝90°
则：θ1＝θ3＝60°
根据折射定律：n＝＝＝
故：SO＝R
故光源S与M间距：SM＝SO﹣R＝（﹣1）R
（2）由几何关系可得：＝
光在玻璃内的速度：v＝
光在玻璃内传播的时间：t＝
联立可得：t＝
答：（1）光源S与球冠顶点M之间的距离SM为（﹣1）R；
（2）光在玻璃中的传播时间为。