四川省泸县第五中学2020届高三三诊模拟考试物理试题
展开2019-2020学年春四川省泸县五中高三三诊模拟考试
理科综合物理试题
14．某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是
A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于
B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作
C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是
D．以上说法都不对
15．如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个可以看做质点的物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是
A．如果橡皮筋的自然长度等于OA，物体所受地面的摩擦力变大
B．如果橡皮筋的自然长度等于OA，物体所受地面的支持力变小
C．如果橡皮筋的自然长度小于OA，物体所受地面的摩擦力变大
D．如果橡皮筋的自然长度小于OA，物体所受地面的支持力变小
33．（i）（5分）下列说法正确的是（ ）
A．液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度
B．当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大
C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动
D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
33．（ii）（10分）如图所示，连通器中盛有密度为ρ的部分液体，两活塞与液面的距离均为l，其中密封了压强为p0的空气，现将右活塞固定，要使容器内的液面之差为l，求左活塞需要上升的距离x．
34．（i）（5分）如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是__________
A．该波的传播速率为4m/s B．该波的传播方向沿x轴正方向
C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2m
D．该波在传播过程中若遇到4m的障碍物，能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m
34．（ii）（10分）如图，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈．已知顶角∠MON = 2θ，该玻璃折射率n = 2．现有一光线垂直MN边入射．
（i）为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射，求θ的取值范围．
（ii）若θ = 42°，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出．
16．2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为 ，已知地球半径R=6400km，光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为
A．7×109m/s2 B．7×1010m/s2
C．1.4×1010m/s2 D．1.4×1011m/s2
17．如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量为，桩料的质量为。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动。桩料进入泥土后所受阻力随打入深度的变化关系如图乙所示，直线斜率。取，则下列说法正确的是
A．夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为 B．夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为
C．打完第一夯后，桩料进入泥土的深度为 D．打完第三夯后，桩料进入泥土的深度为
18．生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是
A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于
B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用
D．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用
19．如图所示，一个边长为l的正六边形的区域内有匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。在点处的粒子源发出大量质量为电荷量为的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终沿方向。不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是
A．速度小于的粒子在磁场中运动的时间一定相同
B．速度大于的粒子一定打在边上
C．经过点的粒子在磁场中运动的时间为
D．垂直打在边上的粒子在磁场中运动的时间为
20．如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是
A．电压表读数减小 B．小球的电势能减小 C．电源的效率变高
D．若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ，则
21．如图所示，竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接，不计一切摩擦．圆心O点正下方放置为2m的小球A，质量为m的小球B以初速度v0向左运动，与小球A发生弹性碰撞．碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道，则小球B的初速度v0可能为
A． B． C． D．
第II卷 非选择题（174分）
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选题，考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22．（6分）如图甲所示为某电阻随摄氏温度变化的关系，图中表示时的电阻，表示图线的斜率。若用该电阻与电池（电动势为，内阻为）、电流表（内阻为）、滑动变阻器串连起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。
（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度，则的刻度应在刻度的_________________（填“左”或“右”）侧。
（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用（表示滑动变阻器接入的阻值）等物理量表示所测温度与电流的关系式：____________.
（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为）。已知实验室有下列器材：
A．电阻箱（）B．电阻箱（）C．滑动变阻器（）D．滑动变阻器（）
此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。
请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻的电路________；在这个实验电路中，电阻箱应选_______，滑动变阻器应选___________。（填仪器前的选项字母）。
23．（9分）某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力，设置了如图的实验装置，透明玻璃管中装有水，蜡烛用针固定在管的底部，当拔出细针时，蜡烛能够上浮．为研究蜡烛的运动情况，采用了智能手机的频摄功能，拍摄频率为10Hz. 在实验过程中拍摄了100多张照片，取开始不久某张照片编号为0，然后依次编号，并取出编号为10的倍数的照片，使用照片编辑软件将照片依次排列处理，以照片编号0的位置为起点，测量数据，最后建立坐标系描点作图，纵坐标为位移，横坐标为照片编号，如图所示．
通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线，则蜡烛上升的加速度为________m/s2（保留2位有效数字）
已知当地的重力加速度为g，忽略蜡烛运动受到的粘滞力，若要求蜡烛受到的浮力，还需要测量 _____ ．
24．（12分）如图所示，对角线MP将矩形区域MNPO分成两个相同的直角三角形区域，在直角三角形MNP区域内存在一匀强电场，其电场强度大小为E、向沿轴负方向，在直角三角形MOP区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外（图中未画出）。一带正电的粒子从M点以速度沿轴正方向射入，一段时间后，该粒子从对角线MP的中点进入匀强磁场，并恰好未从轴射出。已知O点为坐标原点，M点在轴上，P点在轴上，MN边长为，MO边长为，不计粒子重力。求：
(1)带电粒子的比荷； (2)匀强磁场的磁感应强度大小。
25．（20分）如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节，当木板与水平地面间的夹角为37°时，一小物块（可视为质点）恰好能沿着木板匀速下滑．若让该物块以大小v0＝10m/s的初速度从木板的底端沿木板上滑，随着θ的改变，物块沿木板滑行的距离x将发生变化.取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ；
(2)当θ满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出该最小距离.
物理参考答案
14．C 15．C 16．A 17．C 18．D 19．ACD 20．AD 21．BC
22．右 B D
23． 或 蜡烛的质量m
24．(1)设粒子在电场区域内做类平抛运动的时间为，有
又 解得
(2)设粒子进入磁场区域时速度方向与水平方向夹角为，有解得
则进入磁场的速度大小在磁场中，有
运动轨迹如图
由几何知识得： 解得：
25．(1)当θ=37°时，设物块的质量为m，物块所受木板的支持力大小为FN，对物块受力分析，有：mgsin37°=μFN
FN-mgcos37°=0解得：μ=0.75
(2)设物块的加速度大小为a，则有：mgsinθ+μmgcosθ=ma
设物块的位移为x，则有：v02=2ax
解得：令tanα=μ，可知当α+θ=90°，即θ=53°时x最小
最小距离为：xmin=4m
33．（1）ABE
（2）右侧发生等温变化，
初态：压强P1＝P0，体积：V1＝lS末态：压强P2，体积：
根据玻意耳定律可得：P1V1＝P2V2
即：P0lS＝P2
左侧发生等温变化，
初态：压强P3＝P0，体积：V3＝lS
末态：压强P4，体积：
根据玻意耳定律可得：P3V3＝P4V4 即：P0lS＝P4
活塞上升x后，根据平衡可得：P4+ρgl＝P2
联立可得左活塞需要上升的距离：
34．（1）ADE
34（2） （i）根据题意画出光路图（如图）
当光线入射到玻璃砖的内表面（OM、ON）上恰好发生全反射时需满足
解得：临界角 C=30°
由几何关系可得光线入射到OM边、ON边的入射角分别为90°－θ、3θ－90°
要发生全反射应满足：90°－θ ≥C、3θ－90°≥C
综合两式得 40°≤θ≤60°．
（ii）画出该光线第一次返回MN边时的光路图
由几何关系可得在MN边入射角为180°－4θ
若θ = 42°，则180°－4θ＜C
所以该光线第一次返回MN边可以射出
