2020届河南省焦作市高三第三次模拟考试物理卷及答案（文字版）

焦作市普通高中2019—2020学年高三年级第三次模拟考试

理科综合

二、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．在匀强磁场中，一个静止的原子核发生了一次α衰变，生成新的原子核Th，新原子核Th和α粒子的运动方向与磁场垂直。若不计衰变后粒子间的作用力，关于新原子核Th和α粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是

A．运动的速率之比为2 ：119       

B．运动的半径之比为2 ：117

C．运动的周期之比为2 ：117       

D．衰变过程中发生了质量亏损

15．如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，质量为m的滑块在沿着斜面向上的恒力F作用下向下做匀速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速度为g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是

    A．滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ大于tanθ

    B．撤去恒力F后，地面对斜面体的支持力不变

    C．地面对斜面体的支持力大于（M＋m）g

    D．地面对斜面体的摩擦力方向水平向左

16．如图所示，一木块静止在长木板的左端，长木板静止在水平面上，木块和长木板的质量相等均为M，木块和长木板之间、长木板和地面之间的动摩擦因数都为μ。一颗质量为的子弹以一定速度水平射入木块并留在其中，木块在长木板上运动的距离为L；静止后第二颗相同的子弹以相同的速度射入长木板并留在长木板中，则

    A．第一颗子弹射入木块前瞬间的速度为

    B．木块运动的加速度大小为

   C．第二颗子弹射入长木板后，长木板运动的加速度大小为

    D．最终木块静止在距离长木板左端L处

17．如图所示为宇宙飞船分别靠近星球P和星球Q的过程中，其所受星球的万有引力F与到星球表面距离h的关系图象。已知星球P和星球Q的半径都为R，下列说法正确的是

    A．星球P和星球Q的质量之比为1 ：2

    B．星球P表面和星球Q表面的重力加速度之比为1 ：2

    C．星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为2 ：1

    D．星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1 ：

18．如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是一正方体的8个顶点，正方体边长为d，AE边竖直向下。空间有一沿AB方向的匀强电场，从A点沿AD方向水平抛出一质量为m、带电量为＋q的小球，小球恰好落到G点，重力加速度为g，则

    A．电场强度大小为

    B．小球抛出的速度大小为

    C．小球从A点运动到G点的时间为

    D．小球运动到G点时速度方向与水平面的夹角θ满足

19．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1 ：n2＝1 ：2，原线圈接电压恒定的正弦交流电，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，已知滑动变阻器R2的最大阻值为定值电阻R1的5倍。在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说法正确的是

    A．变压器原、副线圈中的电流之比始终为2 ：1

    B．定值电阻R1消耗的功率逐渐增大

    C．滑动变阻器R2消耗的功率先增大后减小

    D．变压器副线圈两端的电压逐渐增大

20．如图所示，一正方形金属线框abcd静止在光滑的水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上。cd边与磁场边界平行，磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。现给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右运动，下列说法正确的是

    A．线框进入磁场的过程中，cd边受到的安培力方向水平向左

B．线框通过磁场的整个过程中，cd边两端的电压始终不

变

C．线框进入磁场和离开磁场的过程中，通过线框的电荷

量相等

D．线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框速度的变化

量相等

21．如图所示，半径为R＝1m的光滑圆环竖直固定放置，AB为水平直径，CD为竖直直径。一质量为m＝1kg、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C，另一端固定在小球上，小球静止在E点，CE与竖直方向的夹角为37°，弹性橡皮绳原长为1．5 m，弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方给小球一个初速度v0＝5 m／s。已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量x满足，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10 m／s2，则下列说法正确的是

    A．橡皮绳的劲度系数为k＝160 N／m

    B．小球运动到D点时机械能最大

    C．小球运动到D点时，圆环对小球的弹力大小为70 N

    D．小球能运动到C点

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。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．（6分）某实验小组用如图1所示的实验装置研究匀变速直线运动，已知固定斜面的倾角为θ＝37°，把木块自斜面上某一位置由静止释放，测量释放点到斜面底端的距离x

以及木块在斜面上运动的时间t，改变释放点位置，得到多组数据，作出图象如图2所示。已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10 m／s2。

   （1）根据图象可知，木块在斜面上运动的加速度大小为__________m／s2；

   （2）木块与斜面之间的动摩擦因数为__________；

   （3）在图象中，有一组数据偏离直线比较远，可能的原因是____________________。

（回答出一条原因即可）

23．（9分）某实验小组用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，已知电流表A1、A2是用相同的表头改装而成的，电流表A1的量程为1A，内阻为3．0Ω；电流表A2的量程为1．5 A，内阻未知。闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组电流表A1示数I、电压表示数U的数据，作出U—I图象如图2所示。

   （1）电流表A2的内阻为__________Ω；

   （2）根据U—I图象可以求得电源电动势为__________V，内阻为__________Ω。（要求结果尽量准确，保留一位小数）

   （3）关于本实验中误差的主要来源，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号）

    A．电流表分压会引起系统误差         B．电压表分流会引起系统误差

    C．电流表、电压表读数会引起偶然误差 D．作图描点、连线会引起偶然误差

24．（12分）如图所示，半径为R＝1m的圆光滑轨道ADB和半径为r＝0．5 m的光滑半圆轨道BCO均竖直放置，并在最低点B平滑相连。将一质量为m＝1kg的小球（可视为质点）从A点的正上方由静止释放，小球恰好能通过半圆轨道的最高点O，然后落到D点。已知重力加速度g取10 m／s2，求：

   （1）小球释放点离A点的高度h；

   （2）小球通过最低点B前后对轨道的压力大小之比；

   （3）D点到水平直线OA的距离。

25．（20分）如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，从y轴上的A点（0，－R）沿x轴负方向射入第三象限，随后从C点垂直于x轴进入第二象限，然后从y轴上D点沿与y轴成45°角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时间后，从x轴上F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运动。不计粒子重力，求：

   （1）电场强度E的大小；

   （2）磁场Ⅰ的磁感应强度B1的大小；

   （3）粒子的运动周期T。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的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，则每学科按所做的第一题计分。

33．物理·选修3—3（15分）

（1）（5分）下列说法中正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

    A．若分子引力做正功，则分子斥力一定做负功，分子间的引力和斥力是相互作用力

    B．不论是单晶体还是多晶体，都具有确定的熔点，非晶体不具有确定的熔点

    C．一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，吸收的热量等于封闭气体对外做的功

D．若空气的绝对湿度是8×102Pa，同温度下水蒸气的饱和汽压为2．0 ×103Pa，则此

温度下空气的相对湿度是40％

E．涉及热运动的宏观过程都有方向性，一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大

的方向进行

   （2）（10分）如图所示，内壁光滑的气缸固定在水平地面上，活塞的质量为m＝1kg、面积为S＝10 cm2，一劲度系数为k＝200 N／m的弹簧一端连接在活塞下表面的中心，

另一端连接在地面上水平放置的力传感器上，弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p1＝8×104Pa，长度为L＝15cm，温度为T＝300 K，活塞下方的气体和外界大气是连通的，外界大气压强p0＝1．0×105Pa，重力加速度g取10

m／s2。

   （i）求弹簧的形变量；

   （ii）通过给电阻丝通电，缓慢升高封闭气体的温度，当传感器的示数大小和未加热气体时的示数大小相同时，求此时封闭气体的温度。

34．物理·选修3—4（15分）

（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，已知此时A质点偏离平衡位置的位移为30 cm，B质点刚要开始振动，质点振动的周期T＝0．4 s。下列说法正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．此时质点B将沿y轴负方向运动

B．波的传播速度为10 m／s

C．质点A的振动方程表达式为

    D．质点A再次回到平衡位置的时刻是

E．从质点A开始振动到质点B开始振动经历的时间为s

（2）（10分）如图所示，某透明材料物体的横截面为一半圆，其半径为R，以球心O为原点，水平直径所在的直线为x轴建立坐标系，半圆下方距坐标原点R处放置一个和x轴平行且足够长的光屏，相同单色细光束a、b平行于y轴且从与y轴相距的位置射入该物体。已知该透明材料对这种单色光束的折射率n＝，求：

   （i）细光束射入该物体时的折射角；

   （ii）两束细光束照射到光屏上的两光点之间的距

离。