2020学年高三物理全真模拟试题二十一（含解析）

2020学年高三物理全真模拟试题二十二（含解析）

2020学年高三物理全真模拟试题二十二（含解析）,高三物理试题,莲山课件.

2020学年高三物理全真模拟试题二十一

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、在避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图1所示，中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面．MN是电场线上的两个点，下列说法正确的是(  )

图1

A．M点的场强比N点的场强大

B．试探电荷从M点沿直线移动到N点，电场力做功最少

C．M点的电势比N点的电势高

D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直

【答案】C

【解析】N点处的电场线比M点密，因此M点的场强比N点的场强小，选项A错误；由于M、N两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，选项B错误；沿电场线方向电势逐渐降低，因此M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，水平地面为等势面，则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的，选项D错误．

15、质量m＝2 kg的物块在粗糙的水平地面上运动，t＝0时刻开始受到方向相反的水平拉力F₁、F₂的作用，以3 m/s的速度做匀速直线运动，F₁、F₂随时间t的变化规律如图2所示，取g＝10 m/s²，则下列说法正确的是(  )

图2

A．物块与地面的动摩擦因数为0.3

B．2.5 s末物块的加速度大小为1.5 m/s²

C．5 s末物块的速度大小为1.5 m/s

D．5 s内物块的位移大小为6 m

【答案】B

【解析】0～2 s内，对物块由平衡条件可得：F₁－|F₂|－μmg＝0，代入数据解得：μ＝0.2，故A错误；2 s末物块的加速度大小为m(|F2|＋μmg－F1′)＝2(5＋4－6) m/s²＝1.5 m/s²，2 s后物块受力情况不变，则物块在速度减为0前加速度不变，故物块减速到静止的时间为t₀＝1.5(3) s＝2 s，即物块在4 s末速度减为0，接下来物块处于静止状态，故B正确，C错误；5 s内物块的位移大小等于物块4 s内的位移大小，即为(3×2＋2(3＋0)×2) m＝9 m，故D错误．

16．(2019·内蒙古赤峰二中月考)如图3所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物(  )

图3

A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v

B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v

C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v

D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v

【答案】 D

【解析】 以帆板为参考系，即把帆板看作静止，则帆船相对于帆板有向东的速度v及向北的速度v；由矢量合成可知，二者的合速度v_合＝v，方向北偏东45度，故D正确．

17．(2019·山东省日照市11月校际联合质检)汽车发动机的额定功率是60 kW，汽车的质量为2×10³ kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍．若汽车从静止出发，以0.5 m/s²的加速度做匀加速运动，则出发50 s时，汽车发动机的实际功率为(取g＝10 m/s²)(  )

A．25 kW   B．50 kW

C．60 kW   D．75 kW

【答案】 C

【解析】 汽车受到的阻力F_f＝0.1mg＝2 000 N，

汽车以0.5 m/s²的加速度做匀加速运动，F－F_f＝ma，解得：F＝3 000 N.

若50 s内车是匀加速，则v＝at＝25 m/s,50 s末汽车功率P＝Fv＝75 000 W＝75 kW；但汽车发动机的额定功率是60 kW，则50 s内汽车不是匀加速，而是先匀加速后变加速，故出发50 s时，汽车发动机的实际功率为60 kW，故选C.

18．(2019·山东省临沂市一模)已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B＝kr(I)，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图4，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是(  )

图4

A．O点处的磁感应强度最大

B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反

C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同

D．a、b、c、d四点处磁感应强度的大小相等，方向不同

【答案】 B

【解析】 根据安培定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向上，合成后磁感应强度等于零，故A错误．M处导线在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N处导线在a处产生的磁场方向竖直向上，在b处产生的磁场方向竖直向上，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相反，故B正确．M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dM偏下，N处导线在c处产生的磁场方向垂直于cN偏上，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏上，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向水平向右，d处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，故C错误．由以上分析，a、b、c、d四点处磁感应强度方向都不同．

设MN之间的距离为4r，a、b、c、d四个点的位置若取某特殊值，如Ma＝aO＝Ob＝bN＝r，则M处导线在a点产生的磁感应强度：B_aM＝r(kI)，N处导线在a点产生的磁感应强度：B_aN＝3r(kI)，

所以a点的合磁感应强度：B_a＝B_aM－B_aN＝r(kI)－3r(kI)＝3r(2kI)

c到M的距离：r_c＝()＝r，sin∠cMO＝r(r)＝5(5)

M处导线在c点产生的磁感应强度：B_cM＝rc(kI)＝r(kI)，该磁场沿水平方向的分量：B_cMx＝B_cMsin∠cMO＝r(kI)·5(5) ＝5r(kI)

同理，N处导线在c处产生的磁感应强度的水平分量的大小也是5r(kI)，所以c点的合磁感应强度为5r(2kI)，故D错误．

19．(2019·广西钦州市第三次质检)据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内．如图5所示，环状磁场的内半径为R₁，外半径为R₂，环状磁场的内、外边缘均有磁场，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v.中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R₂的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是(  )

图5

A.()kR2－R1(2v)   B.()1(2)

C.()kR2－R1(3v)   D.()kR2－R1(v)

【答案】 AC

【解析】 由题意可知，粒子的比荷k已经确定，由r＝qB(mv)可知r＝Bk(v)，要使所有的粒子都不能穿出磁场，则与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，可知2r最大为R₂－R₁，如图所示：

从而推知r≤2(R2－R1)，即Bk(v)≤2(R2－R1)，则B≥()kR2－R1(2v)，A、C正确．

20．(2019·广东省湛江市第二次模拟)如图6所示，a、b、c为三个质量均为m的物块，物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c放在b上．现用水平拉力作用于a，使三个物块一起水平向右匀速运动．各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g.下列说法正确的是(  )

图6

A．该水平拉力大于轻绳的弹力

B．物块c受到的摩擦力大小为μmg

C．当该水平拉力增大为原来的1.5倍时，物块c受到的摩擦力大小为0.5μmg

D．剪断轻绳后，在物块b向右运动的过程中，物块c受到的摩擦力大小为μmg

【答案】 ACD

【解析】 三物块一起做匀速直线运动，由平衡条件得，对a、b、c系统：F＝3μmg，对b、c系统：F_Tbc＝2μmg，则F>F_Tbc，即水平拉力大于轻绳的弹力，故A正确；c做匀速直线运动，处于平衡状态，则c不受摩擦力，故B错误；当水平拉力增大为原来的1.5倍时，F′＝1.5F＝4.5μmg，对a、b、c系统由牛顿第二定律得：F′－3μmg＝3ma，对c：F_f＝ma，解得：F_f＝0.5μmg，故C正确；剪断轻绳后，b、c一起做匀减速直线运动，对b、c系统，由牛顿第二定律得：2μmg＝2ma′，对c：F_f′＝ma′，解得F_f′＝μmg，故D正确．

21．(2019·河南省开封市第三次模拟)为了进一步探究课本中的迷你小实验，某同学从圆珠笔中取出轻弹簧，将弹簧一端固定在水平桌面上，弹簧竖直放置，另一端套上笔帽，用力把笔帽往下压后迅速放开．他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离．不计空气阻力，忽略笔帽与弹簧间的摩擦，在弹簧恢复原长的过程中(  )

A．笔帽一直做加速运动

B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等

C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等

D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率

【答案】 CD

【解析】 弹簧恢复原长的过程中，开始时笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度方向相反，笔帽做减速运动，故A错误；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽做正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义，故D正确；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，故B错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，故C正确.

22．(2019·河北省石家庄市二模)为测定小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ，选用的实验器材为：带挡光片的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、游标卡尺、刻度尺，器材安装如图1甲所示．

图1

(1)用游标卡尺测量挡光片宽度d如图乙所示，则d＝________mm；

(2)小滑块从弧形斜面上某位置由静止释放，读出小滑块挡光片通过光电门时数字毫秒计的示数t；用刻度尺量出小滑块停止运动时，滑块上的挡光片中心与光电门间的水平距离L；重力加速度为g，则小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ＝________(用物理量d、L、t、g表示)；

(3)实验中将挡光片通过光电门的平均速度当作小车通过光电门的瞬时速度，这样处理测得的小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)．

【答案】 (1)5.90 (2)2gLt2(d2) (3)偏小

【解析】 (1)游标卡尺的读数为d＝5 mm＋18×20(1) mm＝5.90 mm；

(2)小滑块通过光电门时的速度为v＝t(d)，根据动能定理可得－μmgL＝0－2(1)mt(d)²，解得μ＝2gLt2(d2)；

(3)小滑块做匀减速直线运动，因为小滑块通过光电门的速度为其平均速度，即中间时刻的速度，此时挡光片中心已经通过光电门，相比中心通过光电门的速度偏小，根据－μmgL＝0－2(1)mv²可得μ＝2gL(v2)，故测量值偏小．

23．(2019·安徽省池州市上学期期末)某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100 μA的电流表G的电阻，后将电流表G改装成电压表．

(1)首先采用如图2甲所示的实验电路测量该电流表G的内阻R_g，图中R₁为滑动变阻器、R₂为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R₁的阻值调到最大，闭合开关S₁后，他应该正确操作的步骤是________．(选出下列必要的步骤，并将其序号排序)

图2

A．记下R₂的阻值

2020学年高三物理全真模拟试题二十三（含解析）

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B．调节R₁的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度

C．闭合S₂，调节R₁和R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

D．闭合S₂，保持R₁不变，调节R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半

(2)如果按正确操作步骤测得R₂的阻值为100 Ω，则R_g的阻值大小为________Ω；与电流表内阻的真实值R_g′相比，R_g________R_g′(选填“>”“＝”或“<”)．

(3)将上述电流表G串联一个29 900 Ω的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是________V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为________V.

【答案】 (1)BDA (2)100 < (3)3 2.4

【解析】 (1)本题是使用“半偏法”测电流表的内阻，故调节R₁的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S₂，保持R₁不变，调节R₂的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，故操作顺序为B、D、A.

(2)此时R₂的阻值与R_g的阻值相等，故R_g的阻值大小也为100 Ω.S₂闭合后，整个电路中的电流将会变大，但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的，通过变阻器R₂的电流比通过G的电流要大，又因为R₂与G并联，电压一样，所以实际的变阻器读数R将小于电流表G的内阻．所以“半偏法”测电阻测出的电阻要小于实际电阻．

(3)电流表G与一较大的电阻串联即可改装成电压表．U＝I_gR＋I_gR_g＝1×10^－4×(100＋29 900) V＝3 V，此时指针所指示的电压为2.4 V.

24．(2019·安徽省“江南十校”二模)如图1所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场．长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为＋q的小球(可视为质点)，初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度．

图1

(1)求电场强度E和a、O两点的电势差U_aO；

(2)小球在a点获得一水平初速度v_a，使其能在竖直面内做完整的圆周运动，则v_a应满足什么条件？

【答案】 (1)q(3mg) －q(3mgl) (2)v_a≥

【解析】 (1)小球静止在a点时，由共点力平衡可得mg＋2mg＝qE①

得E＝q(3mg)，方向竖直向上②

在匀强电场中，有U_Oa＝El③

则a、O两点电势差U_aO＝－q(3mgl)④

(2)小球从a点恰好运动到b点，设到b点速度大小为v_b，

由动能定理得－qE·2l＋mg·2l＝2(1)mv_b²－2(1)mv_a²⑤

小球做圆周运动通过b点时，由牛顿第二定律可得qE－mg＝ml(b2)⑥

联立②⑤⑥可得v_a＝，故应满足v_a≥.

25．(2019·广东省汕头市第二次模拟)如图2所示，一斜面体固定在水平地面上，倾角为θ＝30°、高度为h＝1.5 m．一薄木板B置于斜面顶端，恰好能保持静止，木板下端连接有一根自然长度为l₀＝0.2 m的轻弹簧，木板总质量为m＝1 kg，总长度为L＝2.0 m．一质量为M＝3 kg的小物块A从斜面体左侧某位置水平抛出，该位置离地高度H＝1.7 m，物块A经过一段时间后从斜面顶端沿平行于斜面方向落到木板上并开始向下滑行，已知A、B之间的动摩擦因数为μ＝2(3).木板下滑到斜面底端碰到挡板时立刻停下，物块A最后恰好能脱离弹簧，且弹簧被压缩时一直处于弹性限度内，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s²，不计空气阻力．求：

图2

(1)物块A刚落到木板上的速度大小v；

(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能．

【答案】 (1)4 m/s (2)5 J

【解析】 (1)物块A落到木板前做平抛运动，竖直方向：

2g(H－h)＝v _y²

得：v_y＝2 m/s

物块A刚落到木板上的速度大小为：v＝sin 30°(vy)＝4 m/s

(2)由木板恰好静止在斜面上，得到斜面与木板间的动摩擦因数μ₀应满足：

mgsin 30°＝μ₀mgcos 30°

得：μ₀＝tan 30°＝3(3)

物块A在木板上滑行时，以A为研究对象有：a_A＝M(μMgcos 30°－Mgsin 30°)＝2.5 m/s²(沿斜面向上)

以木板B为研究对象有：a_B＝()m(μMgcos 30°＋mgsin 30°－μ0M＋mgcos 30°)＝7.5 m/s²(沿斜面向下)

假设A与木板达到共同速度v_共时，A还没有压缩弹簧且木板还没有到达底端，则有：

v_共＝a_Bt＝v－a_At

解得：v_共＝3 m/s，t＝0.4 s

此过程，x_A＝2(v＋v共)·t＝1.4 m，x_B＝2(v共)·t＝0.6 m ＝3 m

故Δx＝x_A－x_B＝0.8 m<L－l₀＝1.8 m，说明以上假设成立

共速后，由于(M＋m)gsin 30°＝μ₀(M＋m)gcos 30°，A与木板B一起匀速到木板与底端挡板碰撞，木板停下，此后A做匀减速到与弹簧接触，然后A压缩弹簧至最短，设接触弹簧时A的速度为v_A，有：

－2a_A(L－l₀－Δx)＝v_A²－v_共²

解得：v_A＝2 m/s

设弹簧最大压缩量为x_m，A从开始压缩弹簧到刚好回到原长过程有：

Q＝2μMgx_mcos 30°＝2(1)Mv_A²

得：Q＝6 J，x_m＝15(2) m

A从开始压缩弹簧到弹簧最短过程有：E_pm＝2(1)Mv_A²＋Mgx_msin 30°－2(1)Q＝5 J，即弹簧被压缩到最短时的弹性势能为5 J.

33．(2019·安徽省“江南十校”二模)(1)下列说法中正确的是________．

A．液晶与多晶体一样具有各向同性

B．气体压强的产生是由大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的

C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著

D．当两分子间距离大于平衡距离r₀时，分子间的距离越大，分子势能越大

E．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小

(2)竖直平面内有一直角形且内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB段处于水平状态．将竖直管BC灌满水银，使气体封闭在水平管内，各部分尺寸如图2所示，此时气体温度T₁＝300 K，外界大气压强p₀＝75 cmHg.现缓慢加热封闭气体，使AB段的水银恰好排空．求：

图2

①此时气体温度T₂；

②此后保持气体温度T₂不变，以AB为轴缓慢将CB向下转至C端开口竖直向下时，气体的长度L₃多大(取＝4.12，结果保留二位有效数字)．

【答案】 (1)BDE (2)①394.7 K ②39 cm

【解析】 (1)液晶具有各向异性，A错误；气体压强的产生是由大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，B正确；布朗运动与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显，同一时刻撞击它的液体分子越多，布朗运动越不明显，C错误；当两分子间距离大于平衡位置的间距r₀时，分子力表现为引力，故随分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，D正确；气体膨胀的过程中对外做功，若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，所以气体分子的平均动能减小，E正确．

(2)①以cmHg为压强单位，设玻璃管横截面积为S，在AB段水银恰好排空的过程中气体是等压变化过程，L₁＝19 cm，L₂＝25 cm，T₁＝300 K

由盖－吕萨克定律可知T1(SL1)＝T2(SL2)，解得T₂≈394.7 K；

②令此时BC管中水银柱长为h，气体压强为p₃＝(75－h)cmHg；

又开始时气体压强为p₂＝(75＋25)cmHg＝100 cmHg，

由玻意耳定律可知p₃S(50－h)＝p₂SL₂，解得h≈11 cm，

故气体的长度L₃＝(50－11)cm＝39 cm

34．(1)(2019·安徽省“江南十校”二模)一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图3所示．下列说法正确的是________．

图3

A．a、b一定是平行光线

B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距

C．a光的频率大于b光的频率

D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小

E．增大从空气到玻璃的入射角(90°之内)，a、b光可能在玻璃内发生全反射

(2)(2019·衡水金卷调研卷五)如图4甲所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形，波上位于x＝6 m处的质点M的振动图象如图乙所示，求：

图4

①这列波的传播速度大小及方向；

②从t＝0时刻起，再经过Δt＝12.5 s，x＝3 m处的质点运动的路程．

【答案】 (1)ACD (2)①2 m/s 沿x轴负方向 ②(104－4)cm

【解析】 (1)因为a、b两单色光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后在上表面的入射角分别相等，所以出射光线一定平行，A正确；根据光路图，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝d(L)λ可知a光的条纹间距小于b光的条纹间距，B错误，C正确；因为a光的折射率较大，根据sin C＝n(1)可知a光的临界角较小，D正确；根据折射定律，无论如何改变入射角，在玻璃内都不能发射全反射，E错误．

(2)①由题图可知波长λ＝8 m，T＝4 s，故波速v＝T(λ)＝2 m/s

由振动图象结合“上下坡法”可知该列波沿x轴负方向传播

②距离x＝3 m处最近的波峰传播到此处所需时间为t₁＝v(Δx)＝2.5 s

这段时间内质点的路程为s₁＝(8－8×cos 45°) cm＋2×8 cm＝(24－4)cm

而后运动的周期数为N＝T(Δt－t1)＝2.5

后面这段时间内质点运动的路程为s₂＝2.5×4×8 cm＝80 cm，

故质点运动的总路程为s＝s₁＋s₂＝(104－4)cm.

2020学年高三物理全真模拟试题十五（含解析）

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