2020-2021学年黑龙江省高三第三次模拟考试理科综合物理试题及答案解析 14页

高考物理模拟试题 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.如图所示是用不同频率的光照射某种金属时遏止电压随入射光频率的变化图线，由图可知 A. 该金属的截止频率为 4.3×1014Hz B. 该金属的截止频率为 5.5×1014Hz C. 该图线的斜率表示普朗克常量 D. 该金属的逸出功为 0.5eV 15.我国自主设计生产的 001 号航母在 4 月试航，该航母常规排水量约为 6.5×107kg，设计航速约 为 15.4m/s，总驱动功率约为 6×108W，g=10m/s2 ，若航行阻力与重力的比定义为阻力系数，则当 航母以额定功率和设计航速航行时其阻力系数约为 A. 0.6 B. 0.2 C. 0.06 D. 0.02 16.如图所示，总质量为 m，边长为 L 的正方形线圈共三匝，放置在倾角为 α的光滑斜面上，其 两边中点刚好在磁场边界 MN 上， MN 上方存在匀强磁场，若线圈通以如图得恒定电流 I 后刚好 在斜面上保持静止，则 A.磁场方向可以竖直向下，且 tanmgB IL B.磁场方向可以竖直向上，且 tan 3 mgB IL C.磁场方向可以垂直斜面向下，且 sin 3 mgB IL D.磁场方向可以水平向右，且 mgB IL 17.如图所示，在平面直角坐标系内存在大小为 B=1T,垂直纸面向内的匀强磁场。一根可以伸缩的 导体棒一端连接在 O 点的转轴上，另一端 A 在外力作用下以角速度 ω=2rad/s 逆时针转动， A 运 动的轨迹为一个椭圆，半长轴为 4m，半短轴为 2m。则下列图像可以正确描述 OA 间电动势 EOA 随 A 点坐标 x 变化的图象是 18.汽车正在圆环形赛道上水平转弯，图示为赛道的剖面图。赛道路面倾角为 θ，汽车质量为 m， 转弯时恰好没有受到侧向摩擦力。 若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍， 则以下说法正 确的是 A.汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为 3mgsin θ B.汽车受到沿路面向上的侧向摩擦力，大小为 mgsinθ C.路面对汽车的支持力大小为 mgcosθ D.路面对汽车的支持力大于 mgcosθ，汽车处于超重状态 19.双星系统 A 和 B 各自绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动。 星 A 和星 B 的质量分别为 m 1 和 m2， 相距为 d，则 A.星 A 的轨道半径为 2 1 2 m d m m B.星 A 和星 B 的线速度之比为 m1： m2 C.若在 O 点放一个质点，它受到的合力一定为零 D.若星 A 所受星 B 的引力可等效为位于 O 点处质量为 m 的星体对它的引力， 则 3 2 2 1 2( ) mm m m 20.如图所示，真空中 A、B 两点固定两个等量正电的点电荷，在 A、B 连线的中点 O 处，一个带 正电的检验电荷以 v0 的速度垂直连线向 x 轴正方向运动。 则关于检验电荷的动能 Ek 及电势能 Ep(规 定无穷远处为零势能 )随位置 x 变化的图像正确的是 21.质谱仪的构造原理如图所示， 离子源 S 产生的各种不同正离子束 (速度可看作为零 )，经加速电 场 U 加速后垂直进入大小为 B 的有界匀强磁场，经半个圆周的轨迹后到达记录它的照相底片 P 上，设离子在 P 上的位置到入口处 S1 处的距离为 x，则下列判断正确的是 A.质谱仪可以测量某种离子的比荷 B.质谱仪无法测量某种离子的比荷 C.若离子束是某种元素的两种同位素 A 和 B，则它们在磁场中运动的时间相同 D. 若离子束是某种元素的两种同位素 A 和 B，则曝光点距离入口的距离与离子质量的关系为 : :A B A Bx x m m 三、非选择题 (包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题，每个试题考生都必须作 答。第 33 题~第 38 题为选考题，考生根据需求作答。 ) (一)必考题 22.(9 分)如图所示，某实验小组要测定合金电阻丝的电阻率。合金电阻丝的横截面积为 S=4.3× 10-6 m2,粗细均匀，被固定在接线柱 a、b 上， ab 间距 50cm。由导线连接的金属线夹 P 与电阻丝接 触良好。 器材有： 电源 E：电动势约 12V，内阻很小 电压表 ○V ：量程 3V，内阻约 15KΩ 毫安表 ○mA：量程 15mA，内阻 50Ω 定值电阻 R0=200Ω 滑动变阻器 R1：总阻值 10Ω，额定电流 1.5A 滑动变阻器 R2：总阻值 5Ω，额定电流 2A 开关 S，导线若干 (1)实验中滑动变阻器 R 应选择 (填“ R1”或“ R2”) (2)小组实验步骤如下，请补充完整。 ①断开电键 S，按电路图连接实物； ②将滑动变阻器的滑片 K 调至 (填写 c”或“ d”)端，将金属夹 P 调至最右端 b 处，闭合 电键 S； ③缓慢调节滑片 K，使 ○V 达到 3V； ④缓慢调节金属夹 P 到某一位置，然后调节 K，使 ○V 再次达到 3V，测量 P、b 间距离 L，记录此 时 L 及对应毫安表示数 I ⑤多次改变 P 的位置，重复④中操作，获得多组 L 与 I 的值。 (3)根据测量的 L 与 I，小组同学做出如图所示图像，根据图像可得待测合金丝电阻率 (结果保留 2 位有效数字 ) 23. (6 分)图 1 为验证动量守恒定律的实验装置图，带有 U 形槽的铝制轨道一端固定在铁架台上， 零一端平放在桌面上， 连接处为较短的圆弧形。 外形完全相同的钢柱与铝柱能稳定的在轨道中运 行(如图 2 所示 ) 实验步骤如下： ①在倾斜轨道上适当位置标记 A 点，将钢柱右侧底面与 A 点对齐，由静止释放钢柱，它的右侧 底面运动到 C 处静止，在水平轨道上标记 C 点，测量 AC两点的水平距离 L1； ②拿走钢柱，将铝柱右侧底面与Ａ点对齐，由静止释放铝柱，它的右侧底面运动到 C 处静止， 在水平轨道上标记 C 点，测量 AC 两点的水平距离 L2; ③在水平轨道上离斜面底端 B 足够远的位置标记 D 点，测量 D、C 之间的距离 x0； ④将铝柱放在Ｄ处，使其 (填“左侧”或“右侧” )底面与 D 点重合； ⑤仍将钢柱从 A 处由静止释放， 使其余铝柱碰撞。 测量碰撞后钢柱移动的距离 x1、铝柱移动的距 离 x2； ⑥测量钢柱的质量 m1、铝柱的质量 m2.回答以下问题： (1)在步骤④中应填 (填“左侧”或“右侧” ) (2)验证动量守恒定律的表达式为 (用各步骤中物理量表示 ) 24.(14 分 )真空室中有如图甲所示的装置， 电极 K 持续发出的电子 (初速不计 )经过电场加速后， 从 小孔 O 沿水平放置的偏转极板中心轴线 OO′射入． M、N 板长均为 L，间距为 d，M、N 两板间的 电压 UMN 随时间 t 变化的图线如图乙所示 (U2、T 均已知 )．调节加速电场的电压，使得每个电子通 过偏转极板 M、N 间的时间等于图乙中电压的变化周期 T．已知电子的质量、电荷量分别为 m、 e，不计电子重力及电子间的相互作用． (1)求加速电场的电压 U1； (2)已知所有电子均不会打在板上，求电子离开偏转电场时竖直方向的最大距离。 25.(18 分 )如图所示，在倾角为 θ=37°的足够长的斜面上标记 P 点。一个质量为 M=10kg，上表面 光滑、厚度不计的足够长的钢板正以 v0=6m/s 的速度沿斜面向下匀速运动。现有若干质量均为 m=2kg 的小木块依次从 P 点正上方轻放在钢板上 (放第一个小木块的瞬间各个物体相对位置关系 如图 )，待钢板下滑了 S=1m 时， 再释放第二个小木块⋯⋯以后每当钢板下滑 S=1m 就重复前面的 操作，已知所有放到钢板上的小木块都始终没有滑离钢板， g=10m/s 2 ，sin37°=0.6， cos37°=0.8， 求： (1)钢板与斜面间的动摩擦因数 μ； (2)在钢板速度减为零之前，总共放上去的小木块个数 N. (3)当第 2 个木块放上瞬间，木块 1 和 2 之间的距离 L.（计算结果可保留根式） (二)选考题 33.【物理—选修 3-3 】 (15 分 ) (1)(5 分)如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、C 后再回到状态 A.该循环过 程中，下列说法正确的是 (填入正确答案标号。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.A→B 过程中，气体分子的平均动能增大 B.B→C过程中，气体放热 C.C→A 过程中，气体吸收的热量大于气体对外做的功 D.B→C过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数一定增多 E.C→A 过程中，气体对外做功小于 A→ B 过程中外界对气体做功 (2)(10 分)如图所示， L 形一端开口的玻璃管在竖直平面内，管是由粗细不同的两部分组成的，竖 直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的 2 倍，管的封闭端水平放置，水平段管长 100cm，竖直段管长为 30cm，在水平管内有一段长 10cm 的水银封闭着一段长 80cm 的空气柱 . 已知气柱的温度为 27℃，大气压强为 75cmHg，管长远大于管的直径，现对气体缓慢加热，求： 当温度上升到 143℃时，被封闭气柱的长度。 34.【物理—选修 3-4 】 (15 分 ) (1)(5 分)如图所示，在同一点，两个单色光光源分别发射两束激光 a、b，两束激光分别从对称的 A、C 两点射入截面为等腰三角形的玻璃棱镜，激光 a、b 平行且垂直于玻璃棱镜的底面射出，光 路如图，则以下选项正确的是 (填入正确答案标号。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 0 分）。 A.在玻璃棱镜中， a 光的折射率小于 b 光的折射率 B.两束光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小 C.在玻璃棱镜中， a 光的波长小于 b 光的波长 D.在相同的条件下进行双缝干涉实验， a 光的条纹间距比 b 光大 E.a光在玻璃棱镜中的传输时间小于 b 光在玻璃棱镜中的传输时间 (2)(10 分)如图所示， A、B 两物体的质量都为 m，一不可伸长的轻质细线一端连 A，另一端通过 光滑的定滑轮与 B 物体相连， A 物体左侧与一劲度系数为 k 的轻质弹簧连接。 细线与水平方向的 夹角为 30°时装置处于静止状态且与左侧竖直台面的水平距离足够远， 弹簧与光滑的水平面平行， B 物体离滑轮顶点之间的绳长为 L，不计滑轮大小和一切摩擦。现将 A 物体锁定， B 向右拉开很 小的一角度并由静止释放，若 B 第一次运动到最低点时悬线突然断开，悬线断开时解除 A 的锁 定， A 在水平面上做周期为 T 的简谐运动，当 B 落地时， A 恰好将弹簧压缩到最短，求： ①A 振动时的振幅； ②B 从开始释放到落地时经历的时间 . 物理三模答案 14 15 16 17 18 19 20 21 A C C B A AD AC AD 22（1） 1R ..........................3 分（ 2）c..........................3 分（ 3） m4104.4 .................3 分 23（1）左侧 ..........................3 分（ 2） 0 1 2 1 1 2 1 1 2 x x xm m m L L L ..........................3 分 24 （1） 0 Lv T ..........................1 分 2 1 0 1 2 U e mv ..........................2 分 2 1 22 mLU eT ..........................1 分 （2） 0t 时刻入射的电子竖直方向偏转距离最大 2UE d ..........................1 分 F E e ..........................1 分 Fa m ..........................1 分 2 1 1 2 2 Ty a ..........................2 分 2y Tv a ..........................1 分 2 2y Ty v ..........................2 分 1 2y y y ..........................1 分 2 23 8 eU Ty md ..........................1 分 25 （1）钢板匀速下滑： sin cosMg Mg ..........................2 分 0.75..........................2 分 （2）第一个小木块放上后： 2 2 1 0 1 1cos S 2 2 mg Mv Mv ..........................1 分 第二个小木块放上后： 2 2 2 1 1 1cos 2S 2 2 mg Mv Mv ..........................1 分 第 n 个小木块放上后： 2 2 1 1 1cos S 2 2n nmg n Mv Mv ..........................1 分 0nv ..........................1 分 【或写 2 0 1- cos (1 2 3 ) 0 2 mg S n MvL ..........................直接给 4 分】 得 5n ..........................2 分 （2）第一块放上后， 对于钢板 1cos =mg Ma ..........................2 分 2 0 1 1 2 S v t a t ..........................2 分 对于木块 1 2sin =mg ma ..........................2 分 2 2 1 2 L a t ..........................1 分 (140 10 195)mL ..........................1 分 33（1）BCE..........................5分 （2） 143oC 时，液柱全部在竖直管中 ..........................2 分 2 0 75 5cmHg=80cmHg 2 HP P ..........................2 分 1 1 2 2 1 2 PV PV T T ..........................2 分 2 100 ( 100) 2V S L S ..........................2 分 102L cm ..........................2 分 34（1）ADE..........................5 分 T mg ..........................1 分 cos30 0oT kA ..........................2 分 3 2 mgA k ..........................1 分 (2)A 将弹簧压缩到最短经历的时间 1 1 1( ) 2 t n T 1( 01,2 )n L， ..........................2 分 B 摆到最低点经历的时间 2 2 Lt g ..........................2 分 B 运动总时间 1 2 1 1( ) + 2 2 Lt t t n T g 1( 0 1,2 )n L， ..........................2 分