山西省大同市堡子灣中學(xué)2019-2020學(xué)年高三物理模擬試題含解析

山西省大同市堡子灣中學(xué)2019-2020學(xué)年高三物理模擬試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）圖2中a、b為兩根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)O沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是A．向右

B．向左

C．向上

D．向下參考答案：A2.如圖，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，虛線框的對(duì)角線ba與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ab的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框．在t=0時(shí)，使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域．以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎緄﹣t關(guān)系的圖示中，可能正確的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．【專(zhuān)題】壓軸題；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)切割磁感線的有效切割長(zhǎng)度的變化得出電流的大小變化．【解答】解：A、從正方形線框下邊開(kāi)始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過(guò)程中，線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度逐漸增大，所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大，故A錯(cuò)誤；B、從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場(chǎng)邊界時(shí)，切割磁感線有效長(zhǎng)度不變，故感應(yīng)電流不變，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)正方形線框下邊離開(kāi)磁場(chǎng)，上邊未進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等，感應(yīng)電流也不相等，故D錯(cuò)誤，C正確．故選：C．3.圖所示，在光滑的水平面上寬度為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)，有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一個(gè)邊長(zhǎng)為a(a＜L)的正方形閉合線固以垂直于磁場(chǎng)邊界的初速度v0向右滑動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)后速度剛好減為0，那么當(dāng)線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其速度大小A.大于 B.等于C.小于 D.以上均有可能參考答案：B【詳解】通過(guò)導(dǎo)線的電荷量：，由于線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程，線圈磁通量的變化量相等，則進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程通過(guò)導(dǎo)線框橫截面積的電量q相等，由動(dòng)量定理得，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程：，線框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程：，由于：則：，，解得：，A.大于，與計(jì)算結(jié)果不符，故A錯(cuò)誤；B.等于，與計(jì)算結(jié)果結(jié)果一致，故B正確；C.小于，與計(jì)算結(jié)果不符，故C錯(cuò)誤；

D.以上均有可能，不符合題意，故D錯(cuò)誤。4.（多選題）暗物質(zhì)是二十一世紀(jì)物理學(xué)之謎，對(duì)該問(wèn)題的研究可能帶來(lái)一場(chǎng)物理學(xué)的革命．為了探測(cè)暗物質(zhì)，我國(guó)在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星．已知“悟空”在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t（t小于其運(yùn)動(dòng)周期），運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，與地球中心連線掃過(guò)的角度為β（弧度），引力常量為G，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．“悟空”的線速度小于第一宇宙速度B．“悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度C．“悟空”的環(huán)繞周期為D．“悟空”的質(zhì)量為參考答案：ABC【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】已知該太空電站經(jīng)過(guò)時(shí)間t（t小于太空電站運(yùn)行的周期），它運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，它與地球中心連線掃過(guò)的角度為β（弧度），根據(jù)線速度和角速度定義可求得太空站的線速度和角速度，然后根據(jù)v=ωr可求得軌道半徑；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求求得地球的質(zhì)量．【解答】解：A、該太空電站經(jīng)過(guò)時(shí)間t（t小于太空電站運(yùn)行的周期），它運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，它與地球中心連線掃過(guò)的角度為β（弧度），則太空站運(yùn)行的線速度為v=角速度為：ω=根據(jù)v=ωr得軌道半徑為：r==人類(lèi)第一臺(tái)太空電站在地球的同步軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則有：G=m，得v=，可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，速率越小，第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故“悟空”在軌道上運(yùn)行的速度小于地球的第一宇宙速度，故A正確；B、由G=m得：加速度a=，則知“悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度．故B正確．C、“悟空”的環(huán)繞周期為T(mén)==，故C正確；D、“悟空”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，即：G=mrω2，ω=聯(lián)立解得：地球的質(zhì)量為M=，不能求出“悟空”的質(zhì)量．故D錯(cuò)誤；故選：ABC5.氫的同位素氕、氘、氚的原子核以同樣的速度垂直磁場(chǎng)方向在同一磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

（）

A．它們的軌道半徑相等，運(yùn)動(dòng)周期相同

B．它們?cè)诖艌?chǎng)中受到的洛侖茲力相等，運(yùn)動(dòng)周期相等

C．氕核的軌道半徑最小，氚核的運(yùn)動(dòng)周期最大

D．氕核的軌道半徑最大，氘核的運(yùn)動(dòng)周期最大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略?xún)呻姾砷g的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_(kāi)__________，兩電荷具有的電勢(shì)能為_(kāi)__________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢(shì)能為-qEdcosα。7.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（）的能級(jí)圖如題12C-1圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離___▲____（選填“近”或“遠(yuǎn)”）。當(dāng)大量處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有___▲____條。參考答案：近

6量子數(shù)越大，軌道越遠(yuǎn)，電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離要近；處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有=6條。8.（6分）如果乘客在地鐵列車(chē)中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，兩相鄰車(chē)站相距560m，則地鐵列車(chē)在這兩站行駛時(shí)間最少為_(kāi)________s，這種情況下最大行駛速度為_(kāi)________m/s。參考答案：40s，28m/s9.自行車(chē)的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，利用所學(xué)知識(shí)完成下表自行車(chē)的設(shè)計(jì)目的（從物理知識(shí)角度）車(chē)架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車(chē)重車(chē)胎變寬

自行車(chē)后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車(chē)胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強(qiáng)，有利于行車(chē)安全；自行車(chē)后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。10.光電門(mén)傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門(mén)。小車(chē)上固定著用于擋光的窄片，讓小車(chē)從木板的頂端滑下，光電門(mén)連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開(kāi)軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門(mén)1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測(cè)量光電門(mén)間距為L(zhǎng)，則小車(chē)的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車(chē)的力當(dāng)作小車(chē)的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車(chē)質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過(guò)大；m<<M的條件未能很好滿(mǎn)足；11.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為，該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：12.(5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）13.（選修3-5）（4分）有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來(lái)解釋?zhuān)?900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱(chēng)為_(kāi)________.1905年愛(ài)因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_(kāi)________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫(xiě)出了著名的______________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：

答案：能量子

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)方程（或）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)在利用“插針?lè)ā睖y(cè)定一塊紅色直角三角形玻璃磚的折射率時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于玻璃的顏色較深，在另一側(cè)很難觀測(cè)到對(duì)側(cè)所插的針.他想到可以用實(shí)驗(yàn)室的紅色激光器來(lái)完成實(shí)驗(yàn).如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了界面MN、MP、NP，然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射.（1）由于激光很強(qiáng)，不能用眼睛直接觀測(cè)，該同學(xué)通過(guò)在木板上插入被激光照亮的針來(lái)確定激光光路，正確的插針順序應(yīng)是（

）A.P1、P2、P3、P4

B.P4、P3、P2、P1C.P1、P3、P2、P4

D.P4、P2、P3、P1（2）若P1P2與MN垂直，用量角器量得圖中的，，則玻璃的折射率約為（

）A.1.41

B.1.73

C.1.22

D.1.58（3）若激光器正常發(fā)光，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，則可能的原因是

.（4）若該同學(xué)在MP一側(cè)沒(méi)有找到出射光線，但在NP一側(cè)找到了出射光線，并用“插針?lè)ā贝_定了激光在MN一側(cè)的入射光線和NP一側(cè)的出射光線，如果入射光線與MN相垂直，則測(cè)量后

他

計(jì)算出玻璃的折射率（填“能”或“不能”）.參考答案：（1）A；（2）C；（3）激光在MP界面上發(fā)生了全反射；（4）能15.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連?；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。①實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的_______（選填“＞”、“＝”或“＜”）時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。②滑塊P用細(xì)線跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到如圖乙所示圖像，若、、d和m已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出的物理量是_______和_______。參考答案：①

=；②滑塊質(zhì)量，兩光電傳感器間距離.①如果遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間相等，則說(shuō)明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．②要驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量，光電傳感器測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法，由于光電門(mén)的寬度很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度，進(jìn)而可得滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)的重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgL，所以還應(yīng)測(cè)出滑塊質(zhì)量M，兩光電傳感器間的距離L．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.最近一個(gè)階段我國(guó)中東部一些地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣。一位同學(xué)受桶裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣，設(shè)每人1min呼吸16次，每次吸入1atm的凈化空氣500mL，而每個(gè)桶能裝10atm的凈化空氣20L，假定這些空氣可以全部被使用，設(shè)溫度不變，估算一下每人每天需要多少桶凈化空氣。參考答案：58桶每人每天吸入1atm的凈化空氣的體積為

（4分）

由玻意耳定律可知，每桶10atm的凈化空氣轉(zhuǎn)化為1atm的體積為

L

(4分）故每人每天需要凈化空氣的桶數(shù)為

（2分）17.節(jié)能混合動(dòng)力車(chē)是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來(lái)源的汽車(chē)。有一質(zhì)量m=1000kg的混合動(dòng)力轎車(chē)，在平直公路上以v1=90km/h的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P=50KW。當(dāng)駕駛員看到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變，立即啟動(dòng)利用電磁阻止尼帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)L=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h。此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)功率的用于轎車(chē)的牽引，用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能，假設(shè)轎車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變。求：

（1）轎車(chē)以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受阻力的大??；

（2）轎車(chē)的速度從90km/h減速到72km/h過(guò)程中，獲得的電能電；

（3）轎車(chē)僅用其在上述減速過(guò)程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運(yùn)動(dòng)的距離L′。參考答案：18.在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面內(nèi)x≤12.5m的區(qū)域有平行XOY平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，12.5m≤x≤12.5