江苏省苏州市实验学校2020届高三上学期模拟考试物理试卷

物理　　

本试卷共8页，包含选择题(第1题～第9题，共9题)、非选择题(第10题～第15题，共6题)两部分．本卷满分为120分，考试时间为100分钟．

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. 2018年11月16日，国际度量衡大会对千克等单位重新定义，实现了基本度量标准全部使用物理常数定义，而不依赖于实体．下列选项均是国际基本单位的是(　　)

A. 开尔文K　　牛顿N  B. 安培A　　开尔文K

C. 特斯拉T　　安培A  D. 牛顿N　　特斯拉T

 2. 如图所示，线圈L与灯泡A串联后接在5 V的正弦式交流电源上．为降低灯泡A的亮度，下列操作可行的是(　　)

A. 仅改用5 V的直流电源

B. 仅降低交流电源的频率

C. 仅在线圈L中插入铁芯

D. 仅减少线圈L的匝数

 3. 据报道，2018年我国发射了全球低轨卫星星座“鸿雁星座”系统的首颗试验卫星．它将运行在距离地球1 100公里的圆轨道上，则其(　　)

A. 向心加速度小于地面的重力加速度

B. 线速度大于第一宇宙速度

C. 周期大于地球自转周期

D. 角速度小于地球自转角速度

4. 如图所示为某电容式话筒的原理示意图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，则在P、Q间距减小的过程中(　　)

A. 电容器的电容减小

B. 金属极板上的电荷量减小

C. M点和N点的电势相等

D. M点比N点的电势低

 5. 在水平地面上以某一初速度竖直向上抛出一物体，物体所受的空气阻力与物体的速率成正比，经一段时间后落回地面，则下列关于物体的加速度随时间变化图象、速度随时间变化图象、机械能随路程变化图象、重力势能(地面作为参考平面)随路程变化图象正确的是(　　)

ABCD

二、 多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计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，虚线为一粒子仅在电场力作用下的运动轨迹．A、B、C为轨迹上的三点，B、O、D在同一电场线上，且OB＝OD，则(　　)

A. 该粒子带正电荷

B. 粒子在B点的加速度小于粒子在A点的加速度

C. 粒子在B点的电势能小于粒子在A点的电势能

D. 电场中O、B间的电势差小于D、O间的电势差

 7. 如图所示，a、b两点位于同一条竖直线上，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个小球，它们都能经过水平地面上方的P点．则下列说法正确的是(　　)

A. 两小球抛出的初速度v1>v2

B. 两小球抛出的初速度v1<v2

C. 从a点抛出的小球着地时水平射程较大

D. 从b点抛出的小球着地时水平射程较大

 8. 如图所示，光滑水平面上直线O1O2两侧对称固定放置两根载有电流大小恒定、方向相同的平行长直导线．单匝正方形线圈从P位置以一初速度水平向右滑出，线圈到达Q位置速度为零．则(　　)

A. 在O1O2左侧的磁场方向垂直水平面向上

B. 线圈中始终产生顺时针的感应电流

C. 线圈的中心在O1O2位置时磁通量为零，感应电流为零

D. 仅仅增加线圈的匝数，线圈仍能从P点滑到Q点

 9. 如图所示，柔软的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系着一小球，小球放在水平升降平台上，不计摩擦和空气阻力．先让小球以某一速度在平台上做匀速圆周运动，后使升降平台缓慢竖直上升，在小球到达顶点O所在水平面之前，下列说法正确的是(　　)

A. 小球转动的角速度逐渐减小

B. 小球运动的线速度大小保持不变

C. 升降平台对小球的支持力保持不变

D. O点受到的拉力逐渐减小

三、 简答题：本题分必做题(第10、11、12C题)和选做题(第12A、12B题)两部分，共计42分．请将解答填写在相应的位置．

10. (8分)如图甲所示是某实验小组利用气垫导轨测量“功和动能变化的关系”的装置．气垫导轨的两个底脚间距为L，两光电门A、B中心的距离s保持不变，改变导轨右侧底脚相同垫块的个数，可以改变高度h.

甲

　　　乙

 (1) 用游标卡尺测出滑块上遮光条宽度d，如图乙所示，d＝________mm.释放滑块，光电门A、B分别测出滑块遮光条挡光的时间为tA，tB，滑块在光电门A位置的瞬时速度vA的大小为________(用字母表示)．

(2) 下列有关实验操作的说法正确的是________．

A. 实验前需先测量滑块的质量

B. 每次实验都要使滑块从静止开始滑下

C. 每次实验都要使滑块从同一位置滑下

D. 要先接通电源后释放滑块

(3) 如果该实验小组通过测量作出的ΔEkh图象为过原点的直线，则________(选填“能”或“不能”)说明动能变化和合外力做功成正比．

11. (10分)某同学连接了一个如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为电压表，开关S.

(1) 该同学连接的实验电路中有一处错误，请用笔在该处打上“×”号，并用笔画线作为导线，进行正确的连接．

(2) 开关闭合前，电阻箱R的阻值应置于________(选填“零”或“较大”)．

(3) 将开关S闭合，改变电阻箱的阻值，测出几组U及R的数据，作出-的图线如图所示，则内阻r＝________Ω，电动势E＝________V．(结果保留两位有效数字)

(4) 如果电压表影响不可忽略，通过分析判断该实验测得的电源电动势将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)．

12. 请从A、B两小题中选定一个小题作答，C为必选题，如都作答，则按A、C小题评分．

A. [选修3－3](12分)

(1) 下列说法正确的是________．

A. 晶体体积增大，其分子势能一定增大

B. 大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力

C. 人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大

D. 气体分子热运动越剧烈，气体压强越大

(2) 如图所示，用水银血压计测量血压时，先向袖带内充气，然后缓慢放气．某次测量充入袖带内气体的压强为1.4p0，体积为V.已知阿伏加德罗常数为NA，该状态下气体的摩尔体积为V0，则袖带内气体的分子数为________；然后缓慢放气过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数________(选填“增大”“减小”或“不变”)．

(3) 上述(2)中，缓慢放气过程中温度保持不变，袖带内气体体积变为0.7V，压强变回到p0.求：

①袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值；

②在放气过程中袖带内气体是吸热还是放热．

B. [选修3－4](12分)

(1) 下列说法正确的是________．

A. 物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关

B. 光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的

C. 火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮

D. 全息照相技术是光的衍射原理的具体应用

(2) 如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象．该单摆振动的频率是________Hz，若振幅有所减小，则振动周期将________(选填“增大”“减小”或“不变”)．

甲乙

 (3) 在安静的夜晚钓鱼是一种乐趣．如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边水面正上方h1＝0.9 m的高度处，浮标Q离岸边P点s1＝1.2 m远，当鱼饵灯M与浮标的水平距离s2＝1.8 m时，垂钓者恰好观察到Q挡住了M的像，已知水的折射率n＝.求：

①鱼饵灯离水面的深度h2；

②如果鱼饵被鱼拖着下沉，则被鱼饵灯照亮的水面范围将变大还是变小？

C. [选修3－5](12分)

(1) 下列说法正确的是________．

A. 阴极射线的存在说明原子核是可分的

B. 玻尔理论很好地解释了原子光谱的成因

C. 原子的核式结构模型可以解释原子的稳定性

D. U235裂变产生的新核的比结合能比U235的比结合能大

(2) 科学家通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像．已知普朗克常量为h，真空的光速为c.若X射线在真空中的波长为λ，其对应的光子能量E＝________，该光子与电子碰撞后其波长将________(选填“变大”“不变”或“变小”)．

(3) 一个静止的铀核(U)放出一个α粒子变成钍核(Th)，设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能，已知α粒子动能为Ek1，真空中的光速为c.求：

①钍核的动能；

②该核反应中的质量亏损．

四、 计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请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能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

13. (15分)如图所示，竖直放置的U形光滑导轨宽L＝1 m，与一电容器和理想电流表串联．导轨平面有垂直于纸面向外B＝1 T的匀强磁场，质量为m＝0.01 kg的金属棒ab与导轨接触良好，由静止释放后沿导轨下滑，此过程中电流表的示数恒为I＝0.05 A．重力加速度g取10 m/s2，不计一切阻力和电阻，求：

(1) 金属棒ab下滑的加速度大小；

(2) 金属棒下滑h＝1 m高度时，电容器所储存的电能；

(3) 电容器的电容．

14. (16分)某打靶游戏的简化示意图如图所示．整个装置置于水平地面上．两根原长等于AP(或BQ)的完全相同轻质弹性绳，一端分别固定在水平地面上A、B两点，另一端系在一起，P、Q为水平地面上的定滑轮，将质量为m＝0.4 kg的弹丸置于O1，用弹丸向右推弹性绳的节点到距离O1为r＝0.4 m的M点，由静止释放弹丸，弹丸沿MO1在地面上滑行恰能运动至靶心O2处，已知O1O2的距离s＝0.4 m，弹丸与地面动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)  弹丸到达O1位置时的速度大小；

(2) 弹性绳的释放弹性势能Ep；

(3) 每根弹性绳的劲度系数k和弹丸的最大速度vm.

15. (16分)如图所示，在第一象限内，0<x≤a的区域Ⅰ中有垂直于纸面向里的匀强磁场，x>a的区域Ⅱ中有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内磁场的磁感应强度大小均为B.沿y轴有一不计厚度的返回粒子收集器，内部距离原点为2a的P点有一粒子源，持续不断的沿x轴正方向发射速度大小不同的同种带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为＋q，不计粒子的重力，求：

(1) 进入区域Ⅱ磁场的粒子的最小速度；

(2) 粒子从P点射出到返回到收集器上的同一位置的运动时间；

(3) 要使所有返回区域Ⅰ磁场的带电粒子都能被收集器收集，求收集器的最小长度．

物理参考答案

1. B　2. C　3. A　4. D　5. C

6. BD　7. BD　8. BD　9. AD

10. (1) 5.80(2分)　(2分)

(2) D(2分)

(3) 能(2分)

11. (1) 画图略(2分)

(2) 较大(2分)

(3) 1.0(2分)　3.3(2分)

(4) 偏小(2分)

12. A. (1) B(4分)

(2) NA(2分)　减小(2分)

(3) ①对原袖带内气体而言，发生等温变化，设放出压强为p0的气体体积为ΔV，则

1．4p0V＝p0(0.7V＋ΔV)，ΔV＝0.7V(1分)

袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值

η＝＝.(1分)

②吸热(2分)

B. (1) B(4分)　(2) 1.25(2分)　不变(2分)

(3) ①由折射定律得

n＝＝(1分)

解得h2＝2.4m.(1分)

②变大(2分)

C.  (1) D(4分)　(2) (2分)　变大(2分)

(3) ①系统的动量守恒得0＝pα－pTh(1分)

所以＝

得EkTh＝Ek1.(1分)

②由ΔE＝Δmc2得Δm＝.(2分)

13. (1) 导体棒受安培力FA＝BIL＝0.05N(2分)

由牛顿第二定律mg－FA＝ma(2分)

解得a＝＝5m/s2.(1分)

(2) 电能ΔE＝W克安(2分)

克服安培力做功W克安＝BILh(2分)

解得ΔE＝0.05J.(1分)

(3) E＝BLv(1分)

Q＝CU＝CBLv(1分)

Q＝It＝I(2分)

所以C＝＝0.01F.(1分)

14. (1) －μmgs＝－mv2(2分)

v＝2m/s.(2分)

(2) 由系统的能量守恒得

Ep＝μmg(s＋r)(2分)

所以两弹性绳共释放弹性势能Ep＝1.6J.(2分)

(3) 每根弹性绳的弹力的水平分力

Fr＝kΔxcosθ＝kr(2分)

Ep＝r＝kr2(1分)

解得k＝＝10N/m(1分)

弹丸速度最大时，满足2kr0＝μmg(1分)

r0＝0.1m(1分)

由动能定理得

2·－μmg(r－r0)＝mv(1分)

解得vm＝m/s.(1分)

15. (1) 由几何关系，r1＝a(1分)

在磁场中做匀速圆周运动qv1B＝m(2分)

解得v1＝.(1分)

(2) 粒子在左侧磁场运动的第一段轨迹对应的圆心角为60°(1分)

运动时间t＝2·＋5·＝T(2分)

所以解得t＝×＝.(1分)

(3) 由几何关系，PN＝2a(1分)

粒子速度最大且能返回到y轴的运动轨迹示意图如图所示，由几何关系可得

2r3－2(r3－r3cosβ)＝2a(2分)

2r3sinβ＝2a(2分)

解得r3＝2a，β＝30°(1分)

PM＝2a－2(r3－r3cosβ)＝4(－1)a(1分)

MN＝PM＋PN＝4a－2a.(1分)