普通高中名校联考信息卷模拟三（高考研究卷）物理试卷（含答案）

这是一份普通高中名校联考信息卷模拟三（高考研究卷）物理试卷（含答案），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
普通高中名校联考信息卷模拟三（高考研究卷）物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、下列关于核衰变和核反应的类型的表述正确的是(   )A.，是α衰变 B.，是β衰变C.，是重核裂变 D.，是轻核聚变2、与氢原子不同，氩原子从一个能级跃迁到一个较低能级时，可能不发射光子，而是把相应的能量转交给另一能级上的电子，并使之脱离原子，这一现象叫俄歇效应，以这种方式脱离原子的电子叫俄歇电子.若氩原子的基态能量为，处于能级的电子跃迁时，将释放的能量转交给处于能级的电子，使之成为俄歇电子a.假设氩原子的能级能量公式类似于氢原子的，即（,2,3,…，表示不同能级），则(   )A.氩原子从能级向能级跃迁时释放的能量为B.氩原子从能级向能级跃迁时释放的能量为C.俄歇电子a的动能为D.俄歇电子a的动能为3、一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A.其中为等温过程.该循环过程如图所示，下列说法不正确的是(   )A.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加B.过程中，气体分子内能减少C.状态A和状态C，气体分子平均动能相同D.气体状态变化的全过程中，气体对外做的功等于该图像围成的面积4、如图，虚线的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，在图示平面内两比荷相同的带正电粒子从上的同一点沿不同方向射入匀强磁场后，又从上的同一点射出磁场。已知a粒子初速度的方向垂直虚线，粒子的重力和粒子间的相互作用忽略不计，则下列描述两粒子速度大小的关系图象正确的是(   )A. B.C.  D.5、如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，，，电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为、和，该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为(   )A.、 B.0、4VC.、 D.、6、射灯作为一种优质照明用具，广泛应用于家用、商用等场所.图甲所示为某种利用发光二极管(LED)发光的射灯，图乙是其内部结构示意图.发光二极管封装在某透明的半球形介质(半径为R)中，AOB是其圆形发光面的直径，其圆心位于半球的球心O.已知从O点发出的光在半球形介质中的传播时间为t，真空中的光速为c.为确保发光面发出的光第一次到达半球面时都不发生全反射，则该发光面的最大面积为(   )A. B. C. D.二、多选题7、如图所示，水平间距为L，半径为r的二分之一光滑圆弧导轨，为导轨最低位置，与为最高位置且等高，右侧连接阻值为R的电阻，圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，现有一根金属棒在外力的作用下以速度从沿导轨做匀速圆周运动至处，金属棒与导轨始终接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，则该过程中(   )A.经过最低位置处时，通过电阻R的电流最小B.经过最低位置处时，通过金属棒的电流方向为C.通过电阻R的电荷量为D.电阻R上产生的热量为8、如图，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一竖直平面内，导轨电阻不计，导轨宽为L、底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻.整个导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m、长度与导轨等宽的匀质金属杆垂直导轨放置，金属杆电阻不计，某时刻以初速度为向上抛出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为.重力加速度为g，下列说法正确的是(   )A.金属杆运动的总时间为 B.运动过程中产生的焦耳热为C.金属杆的最大位移为 D.通过金属杆的电荷量为9、如图所示，矩形线圈abcd处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈的匝数为n、面积为S、电阻为r，绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动，理想变压器的副线圈接电阻为R的定值电阻时，矩形线圈中产生的感应电流的有效值为I.下列判断正确的是(   )A.矩形线圈平面与磁场方向平行时，线圈中感应电动势的瞬时值为B.线圈的输出功率为C.通过定值电阻的电流的有效值为D.通过定值电阻的电流的有效值为10、两列沿x轴传播的简谐横波a和b，实线波a的波源在处的P点，虚线波b的波源在处的Q点，已知在时刻，两个波源同时从平衡位置向相同的方向开始振动，在时刻两个波源之间的波形如图所示.下列说法正确的是(   )A.简谐波a的波速为5m/sB.两列波都能够绕过尺寸为0.1m的障碍物C.处的质点处于振动的加强区D.在时刻，处质点的位移为-15cm三、实验题11、半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变.现有一压力传感器：（1）利用图甲所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，实验室提供以下器材：电源电动势为3V电流表A（量程250μA，内阻约为50Ω）电压表V（量程3V，内阻约为20kΩ）滑动变阻器R（阻值0～100Ω）为了提高测量的准确性，开关、应该分别接在________（填“1”或“2”“3”或“4”）.（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的关系图像如图乙所示.（3）由图乙可知，压力越大，阻值_______（填“越大”或“越小”），且压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率)_______（填“高”或“低”）.（4）利用该压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进行分拣，图中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电压为6V(内阻不计).分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，控制电路两端电压小于3V时，杠杆OB水平，物体水平通过进入通道1，当控制电路两端电压大于3V时，杠杆的B端就会被吸下，物体下滑进人通道2，从而实现分拣功能，若调为30kΩ，取重力加速度，该分拣装置可以实现将质量超过______kg的物体进行分拣(结果保留2位有效数字），若要将质量超过0.20kg的货物实现分拣，应该将调成______kΩ(结果保留3位有效数字).12、小明用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板左端的硬币发射器组成，硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一初速度弹出.已知五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，主要实验步骤如下：①将五角硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离.再从同一位置释放弹片将硬币发射出去，重复多次，取该距离的平均值记为，如图乙所示；②将一元硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射五角硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值和，如图丙所示.（1）实验中还需要测量的量有_______.A.五角硬币和一元硬币的质量、 B.五角硬币和一元硬币的直径、C.硬币与木板间的动摩擦因数μ D.发射槽口到O点的距离（2）该同学要验证动量守恒定律的表达式为_______（用已知量和测量的量表示），若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式_______是否成立（用已知量和测量的量表示）.四、计算题13、如图所示，柱形绝热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸内气体热力学温度为.现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体热力学温度升高到.已知大气压强为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收，求汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中：（1）活塞移动的距离x；（2）该气体增加的内能.14、如图所示，在x轴的上方存在一个垂直xOy平面向里、半径为R的有界匀强圆磁场，磁场的直径在y轴上，磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一粒子源，可沿与x轴正方向成30°~150°范围内垂直磁场方向均匀发射速度大小相等、质量为m、带电量为e的电子，这些电子都能够打到右侧与y轴平行放置的屏MN上，被屏反弹后以原速率沿原方向返回，其中沿y轴正向射入的电子能够垂直打到屏上，屏的横坐标为.不计电子的重力和电子间的相互作用，求：（1）电子射入磁场时的速度大小；（2）电子打到屏MN上的长度；（3）电子从O点出发到返回磁场右边界的最短时间.15、如图甲所示，一质量的粗细均匀的圆木棒竖直放置，在外力作用下保持静止状态，下端距水平弹性地面的高度为，与地面相碰的物体会以原速率弹回，木棒上有一质量为2m的弹性小环.若时刻，小环从木棒上某处以竖直向上的初速度向上滑动，并对小环施加竖直向上的如图乙所示的外力F，与此同时撤去作用在木棒上的外力.当木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力.已知木棒与小环间的滑动摩擦力，小环可以看作质点，且整个过程中小环不会从木棒上端滑出，取，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）当小环和木棒最初开始运动时的加速度的大小；（2）木棒第一次与弹性地面碰撞时的速度的大小；（3）若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，求小环开始运动时距木棒下端的距离l（结果可以用分数表示）.
参考答案1、答案：B解析：是轻核聚变，A错误；是β衰变，B正确；是α衰变，C错误；是原子核的人工转变，D错误.故选B.2、答案：C解析：由跃迁知识可知，氩原子从能级向能级跃迁时释放的能量等于这两个能级间的能量差，A、B错误；能级的电子跃迁到能级时需要吸收的能量等于这两个能级间的能量差，剩余的能量为俄歇电子a的动能，即，C正确，D错误.故选C.3、答案：A解析：过程中，气体压强不变，体积变大，温度升高，则气体分子的平均速率变大，碰撞力变大，而气体的分子数密度减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小，选项A错误；过程中，气体体积不变，压强减小，温度降低，则分子内能减少，B正确；状态A和状态C，气体的温度相同，则气体分子平均动能相同，C正确；根据可知，气体对外做的功，气体体积不变，则，气体体积减小，外界对气体做的功，其值等于曲线与横轴围成的面积，则气体状态变化的全过程中气体对外做的功等于该图像围成的面积，D正确.故选A.4、答案：A解析：两粒子在磁场中均做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有。设a粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为，两粒子初速度间的夹角为θ，两粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，又因为，两粒子比荷相同，故有，即，A正确。5、答案：D解析：如图所示，画出三角形abc的外接圆，连接三角形abc上电势最大和最小的两个点b、a，将其分成n等份，，则，标出ba中点O，O点的电势为，cO为等势线，电场线的方向由b指向cO的中点斜向左下，平移电场线过圆心O，由几何关系可知，P为电势最高点，Q为电势最低点，，解得，，故选D.6、答案：A解析：设该介质的折射率为n，则光在该介质中的传播速度为，从O点发出的光在介质中的传播时间为，联立解得，如图所示，当由发光面边缘A（或B）发出的光与AB面垂直时，入射角最大.如果这条光线不发生全反射，则其他光线均不会发生全反射，故临界条件为，设发光面的半径为r，由几何关系可知，发光面的最大面积为，联立解得，故选A.7、答案：BC解析：金属棒从位置运动到轨道最低位置处的过程中，水平分速度即有效切割速度逐渐增大，由可知金属棒产生的感应电动势增大，则通过R的电流大小逐渐增大；金属棒从轨道最低位置运动到处的过程中，水平分速度即有效切割速度逐渐减小，由可知金属棒产生的感应电动势减小，则通过R的电流大小逐渐减小，故经过最低位置处时，通过电阻R的电流最大，A错误；由右手定则可知，经过最低位置处时，通过金属棒的电流方向为，B正确；通过电阻R的电荷量为，C正确；金属棒做匀速圆周运动，切割磁感线的有效速度为，θ是金属棒的速度与水平方向的夹角，则金属棒产生的感应电动势为，则回路中产生正弦式交变电流，可得感应电动势的最大值为，有效值为，由焦耳定律可知，R上产生的热量，D错误.故选BC.8、答案：AB解析：由，令，则，以竖直向下为正方向，由动量定理，，又，解得金属杆运动的总时间，A正确；由能量守恒得，解得运动过程中产生的焦耳热，B正确；由A可知无法对通过金属杆的电荷量进行计算，故也无法对金属杆的最大位移进行计算，C、D错误.故选AB.9、答案：AC解析：矩形线圈平面与磁场方向平行时，穿越线圈的磁通量最小，变化率最大，感应电动势瞬时值也最大，其大小为，A正确；由于线圈内部有电阻的存在，会损耗一部分电能，由题意可得，，B错误；设通过定值电阻的有效电流为，由理想变压器输入功率等于输出功率的可知，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即，解得，C正确、D错误.故选AC.10、答案：BCD解析：由图可知，简谐波a的波长为，由题意可知0.08s内波传播两个波长，可知周期，则波速，A错误；由图可知，两列波的波长均为0.4m，障碍物的尺寸0.1m小于波长，根据波发生明显衍射的条件可知，两列波都能够绕过障碍物，B正确；P点到处的质点的距离为0.2m，即半个波长；Q点到处的质点的距离为1.0m，即2.5个波长；两段距离的差值等于0.8m，即2倍的波长，所以可知处的质点处于振动的加强区，C正确；在时刻，也就是图示时刻再经过0.02s即半个周期，对处质点的振动情况，根据波的独立传播特点可知，质点分别在a波的波谷和b波的波峰位置，所以可求该时刻处质点的位移为，D正确.故选BCD.11、答案：（1）2,3（3）越小；高（4）0.14；26.0解析：（1）传感器阻值约几十千欧，与电压表的内阻相当，远大于电流表的内阻，可知应该采用电流表内接，即开关应该接在2；滑动变阻器用分压电路，则开关应该接在3位置.（3）由图乙可知，压力越大，阻值越小，且压力小于2.0N时随压力的变化阻值变化较明显，可知压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度高.（4）由电路可知.当杠杆被压下时，则的阻值为，由图像可知，此时物体的重量为1.4N.质量为0.14kg；若要将质量超过的货物实现分拣，此时，根据U，解得.12、答案：（1）A（2）；解析：（1）为了得出动量守恒定律的表达式应测量质量，故应分别测出一枚五角硬币和一元硬币的质量、，A正确；验证碰撞过程动量守恒，需要测出硬币在O点以后滑行的位移，可以不测量五角硬币和一元硬币的直径，发射槽口到O点的距离也不需要测量，B、D错误；由于五角硬币和一元硬币与长木板间动摩擦因数近似相等，所以硬币与木板间的动摩擦因数不需要测量，C错误.故选A.（2）硬币在桌面上均做加速度相同的匀减速运动，根据速度一位移关系可知.其中，则，由动量守恒定律可知，只需验证成立，即可明确动量守恒.如果该碰撞为弹性碰撞，则，解得.13、答案：（1）（2）解析：（1）由题意可知，等压变化时有活塞移动的距离解得（2）设气体压强为p，由题意有外界对气体做的功为吸收的热量为由热力学第一定律有解得14、答案：（1）（2）（3）解析：（1）当沿y轴正向射入的电子能够垂直打到屏上，可得电子在磁场中的运动轨迹如图由几何知识可得电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为又由牛顿第二定律可得（2）电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹的圆心分布在以O点为圆心，R为半径的圆上.电子以任意速度方向射入磁场时，其在磁场中的运动轨迹如图.为棱长为R的棱形，故AB始终竖直，所以所有电子离开磁场时的速度方向都为水平向右.当一电子以与x轴成θ方向射入磁场，如图.其水平射出磁场后打在MN屏的纵坐标为故当时，电子打在MN屏的最低点，代入得当时，电子打在MN屏的最高点，代入得故电子打到屏MN上的长度（3）当电子从O点到返回磁场右边界的路程最短时，电子从O点出发到返回磁场右边界的时间最短.当一电子以与x轴成θ方向射入磁场到返回到磁场右边界的路程为对上式求导得令，可得当时，s最小，代入得故电子从O点出发到返回磁场右边界的最短时间15、答案：（1）；（2）（3）解析：（1）最初开始运动时，对小环，根据牛顿第二定律解得即加速度大小为，方向竖直向下；对木棒，根据牛顿第二定律解得即加速度大小为，方向竖直向上.（2）小环初速度，则两物体第一次共速过程解得此时拉力F恰好变为，假设之后两物体共同减速到零，根据牛顿第二定律解得则棒受到的摩擦力棒受到的摩擦力小于滑动摩擦力，故假设成立；棒和小环在1s后做类竖直上抛运动，回到1s时的位置时.速度均变为竖直向下回到1s时的位置时，棒相对于初始位置上升的高度之后棒和小环以加速度向下加速运动，根据解得木棒第一次与弹性地面碰撞时的速度的大小（3）木棒第一次与弹性地面相碰时，撤去施加在小环上的外力，此后小环的加速度大小第一次碰地后，木棒的加速度大小为小环向下做匀加速直线运动，木棒先向上做匀减速直线运动再向下做匀加速直线运动，设与小环共速前会再次碰地，则两次碰地时间间隔再次碰地时木棒的速度仍为，此时环的速度故假设成立，即之后过程两物体不会再共速；若木棒恰好与地面第4次碰撞时弹性小环从木棒底端滑落，则从第一次碰撞开始，小环向下加速运动了，相对木棒向下运动距离1s之前小环相对木棒向上运动距离故小环开始运动时距木棒下端的距离