内蒙古鄂尔多斯市2020届高三下学期高考模拟试卷物理试题

2020年鄂尔多斯市高考模拟考试

理科综合能力测试

一、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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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。

1.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的离子能量为E1=54.4eV，氢离子的能级示意图如图所示，用能量为E的电子轰击大量处于基态的氦离子，离子吸收能量后发出3种频率的光，则能量E可能为（　　）

A. 51.0eV B. 40.8eV

C. 500eV D. 以上能量均不可能

【答案】C

【解析】

【详解】发出3种频率的光，一定是从第3能级向回跃迁，该离子吸收能量等于第1能级与第3能级之间的能量差

因此，电子能量应大于或等于，C正确， ABD错误。

故选C。

2.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的位移时间（x-t）图象如图所示（乙的图线为抛物线），下列说法正确的是（　　）

A. t1时刻两者相距最近

B. 0~t2时间内乙的速度先减小后增大

C t2时刻，甲物体追上乙物体

D 甲乙两物体一直向正方向运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．t1时刻两者相距最远，A错误；

B．在图象中斜率表示速度，因此0~t2时间内，乙的速度先减小后增大，B正确；

C．t2时刻，乙物体追上甲物体，C错误；

D．甲物体一直向正方向运动，乙物体先向负方向运动，t1时刻之后再向正方向运动，D错误。

故选B。

3.2019年11月14日，我国首次火星探测任务着陆器悬停避障实验在河北省怀来县完成，此次实验是我国火星探测任务首次公开亮相。设搭载着陆器的飞船先进入绕火星的圆轨道I运行，在运动到I轨道P点时突然喷出燃气以改变飞船速度转到与火星相切的椭圆轨道Ⅱ运行，切点为Q，则下列判断正确的是（　　）

A. 应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度增大进入轨道Ⅱ

B. 应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度减小

C. 经过圆轨道I上P点时的动能比经过椭圆轨道Ⅱ上的Q点动能小

D. 圆轨道I上的周期小于椭圆轨道Ⅱ的周期

【答案】C

【解析】

【详解】AB．从I轨道进入Ⅱ轨道，机械能减少，因此应向飞船原来运动的方向喷出燃气，使飞船速度减小，AB错误；

C．由万有引力提供向心力有

可得

卫星在做匀速圆周运动时半径越小速度越大，因此在Q点绕火星匀速圆周的速度大于P点速度，卫星在Q点加速才能变到椭圆轨道，因此P点速度小于Q点速度，因此圆轨道I上P点时的动能比经过椭圆轨道Ⅱ上的Q点动能小，C正确；

D．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅱ的半长轴比轨道I的半径小，因此在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道I上运动的周期短，D错误。

故选C。

4.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体，半径为R，固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m1、m2两小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当小球处于平衡状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点下列说法正确的是（　　）

A. 两小球质量之比m1：m2=3：4

B. 两小球质量之比m1：m2=2：3

C. 若剪断轻绳的瞬间，两小球的加速度之比a1：a2=1：

D. 若剪断轻绳的瞬间，圆弧对m2的弹力FN=m2g

【答案】B

【解析】

【详解】AB． 处于静止状态时绳子拉力

处于静止状态时，由于支持力的方向指向圆心，与绳子拉力大小相等，因此

两式联立，整理可得

m1：m2=2：3

B正确，A错误；

C．由几何关系可知，过位置处的切线与水平30o角，因此，剪断绳子瞬间，的加速度

剪断绳子瞬间的加速度

因此

a1：a2=：1

C错误；

D．剪断轻绳的瞬间，圆弧对m2的弹力

D错误。

故选B。

5.如图所示，a、b、c为真空中某电场中的一条竖直电场线上的三点，ab=bc，一带电小球由c运动到a，电场力方向竖直向上，其速度时间图象如图所示，则（　　）

A. a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差

B. a点的电场强度一定大于b点的电场强度

C. a点的电势一定高于c点的电势

D. 从c到a带电粒子的电势能增加

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由于从C向A做减速运动，表示重力大于电场力，合力向下，但运动过程中，由 图象可知，斜率越来越小，加速度逐渐减小，说明电场力逐渐增大，因此a点的电场强度一定大于b点的电场强度，由于ab=bc，因此a、b两点的电势差大于b、c两点的电势差，B正确，A错误；

C．由于无法确定带电小球带何种电荷，也就无法确定电场线方向，电势的大小没法比较，C错误；

D．向上运动过程中，电场力做正功，电势能减小，D错误。

故选B。

6.一名棒球运动员进行击球训练，在一倾角一定的斜坡顶部将一棒球从高处水平击出，最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，且2s末恰好落到山坡底部，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息，能确定的物理量是（　　）

A. 棒球的初始机械能 B. 棒球的末动量

C. 斜坡的倾角 D. 2s末重力对棒球做功的瞬时功率

【答案】BCD

【解析】

【详解】B．由题可知，小球的初动能

落到山坡底部的动能

由于运动时间为2s，平抛运动竖直方向为自由落体运动

联立解得

，

因此末状态的动量

B正确；

C．根据

可求得倾角值，C正确；

D．2s末重力对棒球做功的瞬时功率

D正确；

A．由于选择不同的参考面，小球的机械能不同，题中没有确定参考面位置，因此初始状态，机械能的大小不能确定，A错误。

故选BCD。

7.如图所示，在地球附近上方的空间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向水平且垂直于纸面向里，一带电油滴P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）

A. 若撤去电场，油滴P可能做匀变速曲线运动，且机械能不断增加

B. 若撤去磁场，油滴P可能做匀速直线运动，且机械能不变

C. 若改变油滴P的初速度，P也可能做匀速直线运动，且机械能保持不变

D. 油滴P带负电且做匀速圆周运动时，在最高点电势能最大

【答案】BC

【解析】

【详解】D．由于做匀速圆周运动，电场力竖直向上与重力等大反向，因此油滴P带负电，在最高点时，电势能最小，D错误；

A．由于洛伦兹力大小与速度有关，因此若撤去电场，油滴P只要速度改变，受洛伦兹力就会发生变化，从而加速度改变，因此不可能做匀变速曲线运动，A错误；

B．若撤去磁场，油滴P受力平衡，可能做匀速直线运动，如果速度沿水平方向，机械能不变，B正确；

C．若将油滴P的初速度改为垂直纸面方向，油滴P不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，且机械能保持不变，C正确。

故选BC。

8.如图所示，两质量都为m的滑块a，b（为质点）通过铰链用长度为L的刚性轻杆相连接，a套在竖直杆A上，b套在水平杆B上两根足够长的细杆A、B两杆分离不接触，且两杆间的距离忽略不计。将滑块a从图示位置由静止释放（轻杆与B杆夹角为30°），不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 滑块a和滑块b所组成的系统机械能守恒

B. 滑块b的速度为零时，滑块a的加速度大小一定等于g

C. 滑块b的最大速度为

D. 滑块a的最大速度为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由于整个运动过程中没有摩擦阻力，因此机械能守恒，A正确；

B．初始位置时，滑块b的速度为零时，而轻杆对滑块a有斜向上的推力，因此滑块a的加速度小于g，B错误；

C．当滑块a下降到最低点时，滑块a的速度为零，滑块b的速度最大，根据机械能守恒定律

解得

C正确；

D．滑块a最大速度的位置一定在两杆交叉点之下，设该位置杆与水平方向夹角为 根据机械能守恒定律

而两个物体沿杆方向速度相等

两式联立，利用三角函数整理得

利用特殊值，将 代入上式可得

因此最大值不是，D错误。

故选AC。

二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题

9.某物理兴趣小组的同学利用实验室提供的器材组装了一个“欧姆表”并用其测量一个未知电阻的阻值。实验室提供的器材如下:

A．新的干电池一节:电动势为1.5V，其内阻可忽略

B．灵敏电流计一个:量程为0～3mA，内阻20Ω

C．可变电阻P；阻值范围为100～1500Ω

D．红、黑表笔各一个

E．待测电阻一只

（1）请在右图虚线框内补全所需的器材______。

（2）测量电阻前，先进行欧姆调零。将可变电阻P的阻值调节为R=__________Ω，此时电流计指针指到__________。

（3）把待测电阻接入两表笔间，指针正好指在1mA刻度处，则该电阻的阻值为__________Ω。

【答案】    (1). 见解析    (2). 480    (3). ，（或满偏）    (4). 1000

【解析】

【详解】(1)[1]将一节干电池接入虚线内，红表笔接电源的负极，如图所示

(2)[2][3]欧姆表的零刻度对应满偏电流3mA处，根据欧姆定律

可得，可变电阻P的阻值调节为R为480Ω。

(3)[4]欧姆表的内阻为500Ω，根据欧姆定律

可得，待测电阻的阻值为1000Ω。

10.实验：小车速度随时间变化的规律的装置，可以完成许多力学实验。如图甲所示（重力加速度g）

（1）以下说法正确的是________

A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，但必须平衡摩擦力

B．用此装置“探究加速度与力的关系”时，每次改变钩码个数后，不需要重新平衡摩擦力:“探究加速度与质量关系”时，每次改变小车质量需重新平衡摩擦力

C．用此装置“探究功与速度变化关系”时，不需要平衡摩擦力

D．若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，不需要满足钩码质量远小于小车的质量

（2）利用此装置“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与质量的关系”时通过在小车上添加钩码来改变小车的质量，得到图乙所示的实验图象，横坐标m为小车上钩码的质量，设图乙中直线的斜率为K，在纵轴上的截距为b，若牛顿运动定律成立，则小车受到的拉力为__________，小车的质量（不计车上的钩码）为__________。（用K、b来表示本题结果）

（3）某同学利用此装置“探究在小车质量一定的条件下，物体的加速度与拉力F的关系”时，通过增加绳子下端挂的钩码个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a—F图象，发现当F较大时图象发生了如图丙所示的弯曲，当F无穷大时图象将趋于一条水平线，则此时对应的加速度a=__________；该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端增加外力，那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是__________。

A．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲

B．该修正方案可以避免a-F图线末段发生弯曲的条件是小车质量大于等于细线下钩码质量

C．该修正方案画出的a-F图线斜率倒数为小车的质量

D．该修正方案画出a-F图线斜率倒数为小车总质量和绳下钩码质量的总和

【答案】    (1). D    (2).     (3).     (4). g    (5). AD

【解析】

【详解】(1)[1]A．用此装置“探究小车速度随时间变化的规律”时，不需要钩码总质量远小于小车的质量，也不需要平衡摩擦力，A错误；

B．用此装置“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量关系”时，每次改变钩码个数后，都不需要重新平衡摩擦力，B错误；

C．用此装置“探究功与速度变化关系”时，需要平衡摩擦力，C错误；

D．若在小车和细线之间安装一个力的传感器在“探究加速度与力的关系”时，通过传感器就可以直接读出拉力的大小，因此不需要满足钩码质量远小于小车的质量，D正确。

故选D。

(2)[2][3]设小车质量为M，实验中

整理得

可知

，

整理得

，

(3)[4]当拉力无穷大时，加速度趋近于重力加速度g。

[5] A．该修正方案是将小车和钩码作为研究对象，保证了研究对象的质量不变，改变拉力时，加速度随之改变，这时拉力没有误差，小车质量也没有误差，因此图象不会出现末段弯曲现象，A正确

B．该修正方案中钩码的重力就是拉力，不再计算绳子拉力大小，因此也不再要求小车质量与细线下钩码质量的大小关系，B错误；

CD．该修正方案画出的a—F图线斜率倒数为小车和绳下钩码的总质量，C错误，D正确。

故选AD。

11.如图所示，质量为m=1kg的小物块从斜面顶端A点由静止滑下从B点进入光滑水平滑道时无机械能损失。将轻弹簧的一端固定在水平滑道C点处的竖直墙上，另一端恰位于水平滑道的中点D。已知斜面的倾角为θ=37°，斜面顶端距水平滑道的高度为h=0.6m，小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

（1）求小物块沿斜面向下滑的加速度的大小和到B点时的速度大小；

（2）若小物块被弹回到原来的斜面上，求它能够上升的最大高度。

【答案】（1）；；（2）

【解析】

【详解】(1)由牛顿第二定律得

代入数据解得

设斜面长为L，则

小物块滑到B点时的速度

(2)小物块第一次被弹回到原来斜面上时，上升的高度最大，设上升的最大高度为H

由动能定理得

代入数据，整理得

12.如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距为L=1m，与水平面的夹角为θ=37°，整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T，ab处及其上方轨道光滑，ab下方轨道粗糙。当导体棒ab以初速度v0=10m/沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒cd一直静止在导轨上，已知两导体棒质量均为m=1kg，电阻均为R=2.5Ω，导体棒ab上滑的最大位移为s=1.25m，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度为g（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），试求在导体棒ab上滑的整个过程中

（1）导体棒ab运动初始时刻的加速度大小；

（2）导体棒ab运动的时间；

（3）导体棒cd产生的焦耳热。

【答案】（1），方向沿导轨所在平面向下；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）导体棒切割磁感线，产生感应电动势大小

导棒中感应电流

导体棒所受安培力

由牛顿第二定律

代入数据，解得

方向沿导轨所在平面向下。

（2）对杆由动量定理可知

平均电流

平均感应电动势

其中

各式联立，代入数据得

（3）根据功能关系

而

整理得

（二）选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

【物理——选修3-3】

13.下列说法正确的是_______。

A. 对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定对外界放热

B. 热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

C. 一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变分子势能增大

D. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

E. 气体对容器压强的大小是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的

【答案】ABE

【解析】

【详解】A．对于一定量的理想气体，保持压强不变，体积减小，温度一定降低，根据热力学第一建，体积减小，外对气体做功，温度降低，内能减小，因此一定放热，A正确；

B．温度是分子平均动能的标志，热量总是自发的从高温物体传到低温物体，因此B正确；

C．晶体地熔化过程中，温度不变，即分子动能不变，但吸收热量，根据热力学第一定律，内能一定增加，因此分子势能一定增加，C错误；

D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小，D错误；

E．气体对容器压强的大小是由气体分子的密集程度和气体分子平均动能共同决定的，E正确。

故选ABE。

14.图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm=30ml，其活塞的横截面积为2cm2。先将注射器活塞移到刻度V1=25ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔。已知环境温度t1=27℃，大气压p0=1.0×105Pa，为使活塞移到最大刻度处试问（活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计。）

（1）若把注射器浸入水中缓慢加热，水温需升至多少℃；

（2）若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力需达到多大。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设水温升至时，活塞移到最大刻度处，根据盖吕莎克定律可得

将

代入得

（2）设拉力为F时，活塞运动到最大刻度处，此时针筒内气压为p，根据玻意耳定律

解得

由活塞平衡条件可得

【物理—选修3—4】

15.以下说法正确的是_______。

A. 在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同

B. 两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大

C. 一切波都能发生衍射现象，衍射是波特有的现象

D. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高

E. 电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波

【答案】CDE

【解析】

【详解】A．在真空中传播的电磁波速度都等于光速度，无论频率是否相同，传播的速度都相同，A错误；

B．两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点振幅最大，但位移也有运动到平衡位置的时刻，B错误；

C．干涉和衍射是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射现象，C正确；

D．根据多普勒效应，火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率升高，D正确；

E．横波能发生偏振现象，电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，E正确。

故选CDE。

16.如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径来自B点的光线BM在M点射出。出射光线平行于AB，M点到AB的距离为R．另一光线BN恰好在N点发生全反射。求

（1）玻璃的折射率：

（2）球心到BN的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设光线在M点的入射角为i，折射角为r，由几何关系可知

由此可知

，

根据折射定律可得，折射率

（2）光线恰好在N点发生全反射，则临界角

又因为

假设球心到的距离为d，由几何关系可知