2020-2021学年高考八模训练(3)理综物理试题 11页

& 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理）模拟试题 时限： 150 分钟 满分： 300 分 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 S 32 Ga 70 As 75 第Ⅰ卷 (选择题 共 126 分) 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，选对不全 的得 3 分，有选错的得 0 分。 14.在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉 煌的成 就，下列有关科学家及其贡献的描述中符合历史事实的是（ ） A.牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，提出了力和惯性的概念；伽利略 首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度等用于描述运动的基本概念；库仑提出了 场的概念，并用电力线和磁力线形象地描述电场和磁场 B.密立根通过实验测量了物体间的引力并确定了引力常量的值，验证了牛顿的万有引 力定律 C.在奥斯特发现电流磁效应的实验中，应该将导线沿南北方向、平行于小磁针放置， 给导线通电，发现小磁针偏转明显 D.法拉第由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性， 提出了分子电流假说， 解释 了磁现象的电本质 15.如图所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜 面下滑时，细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确 的是 ( ) A.小球的机械能守恒 B.木板、小球组成的系统机械能守恒 C.木板与斜面间的动摩擦因数为 1/tanθ D.木板、小球组成的系统减少的机械能全部转化为内能 16.如图所示，用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上。 设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω， 细线的张力为 FT，则 FT随ω 2 变化的 图象是（ ） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 17.如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆 环形电极接电源的正极做 “旋转的液体的实验” 。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视 为匀强磁场，磁感应强度为 B=0.1T，玻璃皿的横截面的 半径为 a=0.05m，电源的电动势为 E=3V，内阻 r=0.1Ω， 限流电阻 R0=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 R=0.9Ω，当闭合开关后液体旋转时电压表的示数恒为 1.5V，则（ ） A．由上往下看，液体做顺时针旋转 B．液体所受的安培力大小为 N105.1 4 C．闭合开关 10s，液体具有的热能是 4.5J D．闭合开关后，液体热功率为 0.081W 18.如图所示，匀强电场中有一个以 O 为圆心、半径为 R 的圆，电场方向与圆所在平面平 行， A、 O 两点电势差为 U。一带正电的粒子在该电场中运动，经 A、B 两点时速度方 向沿圆的切线，速度大小均为 v0，粒子重力不计，只受电场力，则下列说 法正确的是（ ） A．粒子从 A 到 B 的运动过程中，动能先增大后减小 B．圆周上电势最高的点与 O 点的电势差为 2 U C．粒子在 A、B 间是做圆周运动 D．匀强电场的电场强度 E＝ U R 19.如图是滑雪场的一条雪道。质量为 70 kg 的某滑雪运动员由 A 点 沿圆弧轨道滑下，在 B 点以 5 m／s 的速度水平飞出，落到 了倾斜轨道上的 C 点（图中未画出） 。不计空气阻力，θ =30°， g=10 m/s2 ，则下列判断正确的是（ ） A．该滑雪运动员腾空的时间为 1s B．BC两点间的落差为 5 m C．落到 C 点时重力的瞬时功率为 3500 W D．若该滑雪运动员从更高处滑下，落到 C 点时速度与竖直方向的夹角不变 20.如图所示， M、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ M m 弹簧测力计 打点计时器 取从零到某一最大值之间的各种数值。 静止的带电粒子带电荷量为＋ q，质量为 m （不计 重力），从点 P 经电场加速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小 为 B，方向垂直于纸面向外， CD 为磁场边界上的一绝缘板，它与 N 板的夹角为θ＝ 30°， 孔 Q 到板的下端 C 的距离为 L。当 M、 N 两板间电压取最大值时，粒子恰好垂直打在 CD 板上，则（ ） A．两板间电压的最大值 Um＝ 2 2 2 2 q B L m B．CD 板上可能被粒子打中区域的长度 S＝ 3 3) 3 L－( C．粒子在磁场中运动的最长时间 Bq mt m 6 D．能打到 N 板上的粒子的最大动能为 2 2 2 18 q B L m 21.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行 “火星 500”的模拟实验活动。 假设王跃登 陆火 星后，测得火星的半径是地球半径的 2 1 ，质量是地球质量的 9 1 。已知地球表面的重力 加速度 是 g，地球的半径为 R，王跃在地球表面能竖直向上跳起的最大高度为 h，忽略自转的 影响。 下列说法正确的是 ( ) A．火星的密度为 GR g 3 2 B．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度相等 C．火星表面的重力加速度为 9 4g D．王跃在火星表面能竖直向上跳起的最大高 度为 4 9h 第Ⅱ卷（非选择题 共 174 分） 三、非选择题：包括（一）必考题和（二）选考题两部分。第 22 题-- 第 32 题为必考题， 每个试题考生都必须做答。第 33 题-- 第 40 题为选考题，考生根据要求做答。 22.（6 分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置， 其中 M 为带滑轮的小车的质量（包含滑轮质量） ， m 为砂和砂桶的质量。 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ （1）关于实验操作过程和注意事项，下列说法正确 的是。 A.用天平测出砂和砂桶的质量 B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测 力计的示数 D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M （2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带 （两计数点间还有两个点没有画出） ，已知 打点计时器采用的是频率为 50Hz的交流电， 根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2 （结 果保留两位有效数字） 。 （3）以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，小车的加速度 a 为纵坐标，画出的 a—F 图象是一 条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为。 23.（9 分）现有一满偏电流为 500μA，内阻为 1.2×103Ω的灵敏电流计 ○G ，某同学想把它 改装成中值电阻为 600Ω的欧姆表，实验室提供如下器材： A．一节干电池（标准电动势为 1.5V） B．电阻箱 R1（最大阻值 99.99Ω） C．电阻箱 R2（最大阻值 999.9Ω） D．滑动变阻器 R3（0—100Ω） E．滑动变阻器 R4（0—1kΩ） F．导线若干及两个接线柱 （1）由于电流表的内阻较大， 该同学先把电流计改装为量程为 0～2.5mA 的电流表， 则电 流计应 __联一个电阻箱 (填“串”或“并” )，将其阻值调为 ___Ω。 （2）将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表， 请在方框内把改装后的电路图补画完整， 并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号（ B～E）。 （3）用改装后的欧姆表测量一待测电阻，读出灵敏电流计的示数为 200μA，则待测电阻 的阻值为 ___Ω。 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 24.（12 分）如图所示，粗细均匀的圆木棒 A 下端离地面高 h，上端套着一个细 环 B。A 和 B 的质量均为 m，A 和 B 间的滑动摩擦力为 f，且 f mg 。用手 控制 A 和 B，使它们从静止开始自由下落，当 A 与地面碰撞后， A 以碰撞地 面时的速度大小竖直向上运动，与地面碰撞时间极短，空气阻力不计，运动 过程中 A 始终呈竖直状态。求： （1）木棒 A 与地面第一次碰撞后 A、B 的加速度大小和方向； （2）若 A 再次着地前 B 不脱离 A，A 的长度应满足什么条件？ 25．（ 20 分）如图所示， 金属导轨 MNC和 PQD，MN 与 PQ 平行且间距为 L，所在平面与水平面夹角 为α， N、Q 连线与 MN 垂直， M、P 间接有阻值 为 R 的电阻；光滑直导轨 NC 和 QD 在同一水平 面内，与 NQ 的夹角都为锐角θ。 均匀金属棒 ab 和 ef 质量均为 m，长均为 L，ab 棒初始位置在 水平导轨上与 NQ 重合； ef 棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ 较小），由导轨上的小立柱 1 和 2 阻挡而静止。 空间有方向竖直的匀强磁场 （图中未画 出），磁感应强度大小为 B。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和 ab 棒的 电阻， ef 棒的阻值为 R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的 磁场，重力加速度为 g。 (1)若磁感应强度大小为 B，给 ab 棒一个垂直于 NQ、水平向右的速度 v1，在水平导轨上沿 运 动方向滑行一段距离后停止， ef 棒始终静止，求此过程 ef 棒上产生的热量； (2)在 (1)问过程中， ab 棒滑行距离为 d，求通过 ab 棒某横截面的电荷量； & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ (3)若 ab 棒以垂直于 NQ 的速度 v2 在水平导轨上向右匀 速运动，并在 NQ 位置时取走小立柱 1 和 2，且运动 过程中 ef 棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感 应强度及此磁场下 ab 棒运动的最大距离。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、 3 道化学题、 2 道生物题中每科任 选一题做答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 34．模块 3-4 试题（ 15 分） （1）（5 分）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射 角为θ，经折射后射出 a、b 两束光线。则。 （填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选 对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A.在玻璃中， a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 B.在真空中， a 光的波长小于 b 光的波长 C.玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 D.若改变光束的入射方向使θ角变大，则折射光线 a 首先消失 E.分别用 a、b 光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验， a 光的干涉条 纹间距大于 b 光的干涉条纹间距 （2）（10 分）平衡位置位于原点 O 的波源发出的简谐横波在均匀介质 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 中沿水平 x 轴传播， P、Q 为 x 轴上的两个点（均位于 x 轴正方） ，P 与 O 的距离为 35cm， 此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自 t=0 时由平衡 位置开始向上振动，周期 T=1s，振幅 A=5cm。当波传到 P 点时， 波源恰好处于波峰位置；此后再经过 5s，平衡位置在 Q 处的质点 第一次处于波峰位置。求： （i） P、Q 间的距离； （ii）从 t=0 开始到平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置 时，波源在振动过程中通过的路程。 35．模块 3-5 试题（ 15 分） （1）（5 分）关于近代物理学的实验和结论，下列说法符合历史事实的是（填正确答案标 号，选对 1 个给 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低 得分 0 分）。 A.光电效应、康普顿效应、电子束通过铝箔后的衍射图样都证明了粒子的波动性 B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子核内部是有结构的 C.按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电 子的动能减小，电势能增大，原子总能量增大 D.卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的 粒子组成，并测出了该粒子的比荷 （2）如图所示，可看成质点的 A 物体叠放在上表面光滑的 B 物体上，一起以 v0 的速度沿 光滑的水平轨道匀速运动， 与静止在同一光滑水平轨道 上的木板 C 发生完全非弹性碰撞， B、 C的上表面相平 且 B、C 不粘连， A 滑上 C 后恰好能到达 C 板的最右端， 已知 A、B、C 质量均相等，木板 C 长为 L，求 : ①A 物体的最终速度； ②A 在木板 C上滑行的时间。 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 八模训练（三）物理答案 14.C 15.D 16.C 17.D 18.B 19.AD 20.BD 21.ACD 22. （6分）（ 1）BCD（2分） （2）1.3（2分） （3）2/k（2分） 23．（9 分） (1)并（ 1 分） 300（2 分） (2)如图（电路连接错误、电阻箱或滑动变阻器选错或 未标出均零分） （3 分） (3) 900 （3 分） 24．（12 分）【答案】 2 22 )( 8 fmg hgmL 【解析】（ 1）木棒与环一起自由下落，设木棒着地时的速度为 0v ，则有 V0 2=2gh 0 2v gh （1 分） 木棒 A与地面第一次碰撞后，木棒弹起竖直上升过程中，根据牛顿第二定律得 对木棒： 1f mg ma 得 1 f mga m （1 分） 方向竖直向 下（ 1 分） 对环： 2mg f ma 得 2 mg fa m （1 分） 方向竖 直向下（ 1 分） （2）环在木棒上升及下降的全过程中一直处于向下加速运动状态，木棒从向上弹起到 再次着地的过程中木棒与环的加速度均保持不变。 木棒在空中运动的时间为 1 02 a vt （ 2 分） 在这段时间内，环运动的位移为 2 0 2 1 2 x v t a t （2 分） 要使环不碰地面，则要求木棒长度不小于 x，即 L x （ 1 分） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 解得： 2 22 )( 8 fmg hgmL （2 分） 25．（ 20 分）【答案】 （1）Qef＝ 2 1 4 1 mv ；（2）q＝ R θdLBd )cot(2 ； （3）Bm＝ 2)sin(cos )cos(sin1 vαμα αμαmgR L ，方向竖直向上或竖直向 下均可， xm ＝ μααμ θLμ cossin)1( tan 2 【解析】 （1）由于 ab 棒做切割磁感线运动，回路中产出感 应电流，感应电流流经电阻 R 和 ef 棒时，电流做功，产生 焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有： 2 12 1 mv ＝QR＋Qef ① （ 2 分） 根据并联电路特点和焦耳定律 Q＝I2 Rt 可知，电阻 R 和 ef 棒中产生的焦耳热相等，即 QR ＝ Qef ② （1 分） 由①②式联立解得 ef 棒上产生的热量为： Qef＝ 2 1 4 1 mv （1 分） （2）设在 ab 棒滑行距离为 d 时所用时间为 t，其示意图如下图所示： 该过程中回路变化的面积为： ΔS＝ 2 1 [L＋（ L－2dcotθ） ]d③ （1 分） 根据法拉第电磁感应定律，回路中的平均感应电动势为： E ＝ t SBΔ ④ （1 分） 根据闭合电路欧姆定律可知，流经 ab 棒平均电流为： I ＝ 2/R E ⑤ （1 分） 根据电流的定义式可知， 该过程中流经 ab 棒某横截面的电荷量为： q＝ tI ⑥ （1 分） 由③④⑤⑥式联立解得： q＝ R θdLBd )cot(2 （1 分） （3）由法拉第电磁感应定律可知，当 ab 棒滑行 x 距离时，回路中的感应电动势为： & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ e ＝ B （ L － 2xcot θ ） v2 ⑦ （1 分） 根据闭合电路欧姆定律可知，流经 ef 棒的电流为： i＝ R e ⑧ （1 分） 根据安培力大小计算公式可知， ef 棒所受安培力为： F＝BiL⑨ （ 1 分） 由⑦⑧⑨式联立解得： F＝ )cot2(2 2 θxL R LvB ⑩ （1 分） 由⑩式可知，当 x＝0 且 B 取最大值，即 B＝Bm 时， F 有最大值 Fm，ef 棒受力示意图如 下图所示： 根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有： Fmcosα＝ mgsinα＋ fm? （1 分） 在垂直于导轨方向上有： FN＝mgcosα＋ Fmsinα ? （1 分） 根据滑动摩擦定律和题设条件有： fm＝μ FN ? （1 分） 由⑩ ? ? ? 式联立解得： Bm ＝ 2)sin(cos )cos(sin1 vαμα αμαmgR L （1 分） 显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可 由⑩式可知， 当 B＝Bm 时， F 随 x 的增大而减小， 即当 F最小为 Fmin 时， x 有最大值为 xm ， 此时 ef 棒受力示意图如下图所示： 根据共点力平衡条件可知，在沿导轨方向上有： Fmincosα＋ fm＝mgsinα? （1 分） 在垂直于导轨方向上有： FN＝ mgcosα＋ Fminsinα ? （1 分） 由⑩ ? ? ? 式联立解得： xm ＝ μααμ θLμ cossin)1( tan 2 （1 分） 34．（1）ABD （2） (i)133cm；（ii）125cm & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 35．（1）BCE （2）【答案】① 0 3 4 v ② 0 4L v 【解析】①设 A 、 B 、 C 的质量为 m ， B 、 C 碰撞过程中动量守恒，令 B 、 C 碰后的共 同速度为 1v ，则 10 2mvmv 解得 2 0 1 vv （2 分） B 、 C 共速后 A 以 0v 的速度滑上 C ， A滑上 C 后， B 、 C 脱离， A 、 C 相互作用过程中 动量守恒，设最终 A 、 C 的共同速度 2v ，则 210 2mvmvmv （2 分） 解得 4 3 0 2 vv （1 分） ②在 A、C相互作用过程中， 设 A 、C 间的摩擦力为 f ，根据功能关系 （能量守恒定律） 有 2 2 2 1 2 0 2 2 1 2 1 2 1 mvmvmvfL 得 2 0 16 mvf L = （ 2 分） 此过程中对 C ，根据动量定理有 12 mvmvft （2 分） 得 0 4Lt v= （ 1 分）