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2020年高考名校考前提分仿真卷 物理(九)学生版.docx

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2020年高考名校考前提分仿真卷 物理九学生版 2020 年高 名校 前提 仿真 物理 学生
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绝密 ★ 启用前2020届高考名校考前提分仿真卷物 理(九)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。3.回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。4.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。14.若做匀速直线运动的列车受到的阻力与其速率的二次方成正比,则当列车的速率提升为原来的3倍时,其发动机的输出功率变为原来的A.27倍 B.9倍 C.3 倍 D.倍15.质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为A.mv2 B.C.NμmgL D.2NμmgL16.为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小,某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点,如图所示,稳定后,细线与竖直方向的夹角θ=60°;再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后,细线与竖直方向的夹角变为α=30°,重力加速度为g,则该匀强电场的电场强度E大小为A. B. C. D.17.如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是A.粒子在磁场中运动的时间B.粒子运动的半径C.粒子从射入到射出的速度偏转角D.粒子做圆周运动的周期18.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能增大为原来的4倍,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的A.向心加速度大小之比为1∶4 B.轨道半径之比为4∶1C.周期之比为4∶1 D.角速度大小之比为1∶219.把光电管接成如图所示的电路,用以研究光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极K,电流表中有电流通过,则A.用紫外线照射,电流表中一定有电流通过B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过C.保持照射光不变,当滑动变阻器的滑片向a端滑动时,电流表示数可能不变D.将电路中电池的正负极反转连接,电流表中一定没有电流通过20.如图所示,一质量m=1 kg的小物块(可视为质点)从高H=12 m处的A点由静止沿光滑的圆弧轨道AB滑下,进入半径r=4 m竖直圆环轨道,与圆环轨道的动摩擦因数处处相同,当到达圆环轨道的顶点C时,小物块对圆环轨道的压力恰好为零。之后小物块继续沿CFB滑下,进入光滑轨道BD,且到达高度为h的D点时速度为零,g取10 m/s2,则下列说法正确的是A.小物块在圆环最高点时的速度为2 m/sB.小物块在圆环最高点时的速度为 m/sC.h的值可能为6.5 mD.h的值可能为8.5 m21.如图所示,在光滑的水平面上,放置一边长为l的正方形导电线圈,线圈电阻不变,线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场,建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox,O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx,线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图象(以顺时针为正方向)、拉力F随线圈位移x变化的图象可能正确的是 第 II 卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共129分)22.(5分)某同学利用图示装置验证滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒。图中1、2是两个光电门(当物体从1、2间通过时,光电计时器可以显示物体的挡光时间),木板的一端在水平面上,将光滑木板的一端垫起,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1和t2。用游标卡尺测得滑块的宽度为d,测得1、2间的距离为x,木板的倾角为θ。(1)滑块通过光电门1时的速度大小为________;(2)本实验________(选填“需要”或“不需要”)测量滑块的质量;(3)若滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒,则有2gxsin θ=__________。23.(10分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S1,开关S2打到位置1,移动滑动变阻器的滑片P,记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数;然后将S2打到位置2,移动滑动变阻器的滑片P,再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图乙所示,两图线(直线)在纵轴上的截距分别为UA、UB,在横轴上的截距分别为IA、IB。(1)S2打到位置1时,作出的U-I图象是图乙中的图线______(选填“A”或“B”),测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因可能是________。(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=______、r真=______。(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时,电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电源,S为开关,R为滑动变阻器,R0是阻值为4.0 Ω的定值电阻。①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100 μA、内阻rg=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只阻值为______Ω的定值电阻R1(结果保留一位小数)。②小组同学在前面实验的基础上,为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量,发现电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因可能是________(填选项前的字母)。A.电压表内阻的影响B.滑动变阻器的最大阻值偏小C.R1的实际阻值比计算值偏小D.R0的实际阻值比标称值偏大24.(12分)如图所示,右端带有挡板的长木板B在水平拉力作用下沿水平面向左匀速运动,速度大小为v1=4 m/s。某时刻可视为质点的小物块A以v2=10 m/s的速度从左端滑上长木板B,同时撤去拉力,小物块A在长木板B上滑动并能与挡板发生碰撞。长木板B水平部分长L=11.375 m,小物块A与长木板B间的动摩擦因数为μ1=0.4,长木板B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2,小物块A和长木板B的质量之比为1∶3,重力加速度g=10 m/s2。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求小物块A从滑上长木板B到与挡板碰撞经历的时间。25.(20分)如图所示,在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场,直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子,粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出,然后经ac和aO之间的真空区域返回电场,最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L,ac=L,ac垂直于cQ,∠acb=30°,带电粒子质量为m,带电量为+q,不计粒子重力。求:(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小;(2)粒子从边界OQ飞出时的动能;(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)33.【物理——选修3-3】(15分)(1)(5分)用油膜法测定分子的直径,1 mL的油酸加入酒精中配制成1 000 mL的油酸酒精溶液,1 mL油酸酒精溶液通过滴管实验测得为80滴,取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中,待油膜界面稳定后测得油膜面积为260 cm2。①则油酸分子的直径约为________ m;(结果保留一位有效数字)②按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中,如果时间偏长,会影响分子尺寸测量结果导致测量值________(选填“偏大”或“偏小”)。(2)(10分)如图所示,在粗细均匀的U形管右侧,用水银封闭一段长为L1=19 cm、温度为T1=280 K的气体,稳定时,左右两管水银面高度差为h=6 cm。已知大气压强为p0=76 cmHg。(i)给右管密闭气体缓慢加热,当右管内气体温度为多少时,两管水银面等高。(ii)若不给右管密闭气体加热,而是向左管缓慢补充水银,也可使两管水银面等高,求需补充水银柱的长度。34.【物理——选修3-4】(15分)(1)(5分)图(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图,图(b)为平衡位置在x=0.5 m处的质点P的振动图象,M是平衡位置在x=2 m的质点。下列说法正确的是________。A.波的传播方向向右B.波速为0.5 m/sC.0~2 s时间内,M向y轴正方向运动D.当t=9 s时,M恰好回到平衡位置且向下振动E.x=1.5 m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反(2)(10分)现有一三棱柱工件,由透明玻璃材料制成.如图14所示,其截面ABC为直角三角形,∠ACB=30°,现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出.已知光在空气中的传播速度为c。(i)求透明玻璃材料的折射率;(ii)若BC=a,求光线在玻璃材料内传播的时间。绝密 ★ 启用前2020届高考名校考前提分仿真卷物理答案(九)二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。14.【答案】A【解析】列车受到的阻力与其速率的二次方成正比f=kv2,列车做匀速直线运动,牵引力和阻力相等F=f,输出功率P=Fv=kv3,所以当列车速率提升为原来的3倍时,功率提升为原来的27倍,A正确。15.【答案】B【解析】由于箱子M放在光滑的水平面上,则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的,直到箱子和小物块的速度相同时,小物块不再相对滑动,有mv=(m+M)v1,根据能量守恒可知ΔEk=mv2- (M+m)v12=,故B正确。16.【答案】D【解析】设电场方向与竖直方向夹角为α,则开始时,水平方向T1sin 60°=qEsin α,竖直方向T1cos 60°+qEcos α=mg,当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开,再次稳定后电量减半,则水平方向T1sin 30°=qEsin α,竖直方向T1cos 30°+qEcos α=mg,联立解得qE=mg,α=60°,即E=,故选D。17.【答案】D【解析】粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为αmax=300°,粒子在磁场中的最长运动时间,粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角αmin=120°,粒子在磁场中的最短运动时间,粒子在磁场中运动所经历的时间为≤t≤,说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则Bqv=m,且v=,则得T=,说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。18.【答案】B【解析】根据万有引力充当向心力G=m=m2r=mω2r=ma,卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v=,其动能Ek=,由题知变轨后动能增大为原来的4倍,则变轨后轨道半径r2=r1,变轨前后卫星的轨道半径之比r1∶r2=4∶1;向心加速度a=,变轨前后卫星的向心加速度之比a1∶a2=1∶16,故A错误,B正确;卫星运动的周期T=2π,可得变轨前后卫星的周期之比T1∶T2=8∶1,故C错误;卫星运动的角速度ω=,变轨前后卫星的角速度之比ω1∶ω2=1∶8,故D错误。19.【答案】AC【解析】紫外线的频率高于可见光,照射时能发生光电效应,电流表中一定有电流通过,所以A正确;红外线的频率低于可见光,其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极K的截止频率,则可能发生光电效应,电流表中可能有电流通过,所以B错误;当滑片向a端滑动时,光电管两端电压增大,其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光电流,则增大电压光电流也不会增大,所以C正确;将电路中电池的正负极反接,光电子处在反向电压下,若光电子的动能足够大,电流表中可能有电流通过,所以D错误。20.【答案】AD【解析】小物块在圆环最高点时有,解得vC=2 m/s,所以A正确,B错误;BEC过程克服摩擦力做的功为W1=mg(H-2r)-mvC2=20 J,CFB过程克服摩擦力做的功为W2,因该过程小物块与轨道的平均压力小于BEC过程,则摩擦力也小,则有0<W2<W1,CFBD过程,由动能定理得-mg(h-2r)-W2=-mvC2,解以上各式得8 m<h<10 m,所以D正确,C错误。21.【答案】AC【解析】由于磁场的磁感应强度从左边界到右边界逐渐增强,根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向,设线圈的速度为v,进入磁场只有右边切割磁感线,感应电动势E1=Blv,B=kvt,感应电流,即:,进入过程感应电流大小与时间成正比;线圈完全进入磁场,线圈的左右两边都在切割磁感线,回路的感应电动势E2=[kx-k(x-l)]lv=kl2v,恒定不变,故电流不变;线圈右边出磁场之后,只有左边切割磁感线,离开磁场时,线圈中磁通量减少,则感应电流方向为顺时针方向,E3=Blv,,则感应电流,故之后感应电流大小随时间均匀增大,故A正确,B错误;线圈匀速进入磁场过程,F=Bil,,B=kvt,x=vt,可得,F-x图象为抛物线;线圈完全进入磁场到右边即将离开磁场的过程中F=kxil-k(x-l)il=kil2,电流恒定,此过程中F不变;线圈右边离开磁场之后,拉力等于线圈左边所受安培力大小,B=k(x-l),则,F-x图象为一段抛物线,故C正确,D错误。第 II 卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题(共129分)22.(5分)【答案】(1) (2)不需要 (3) 【解析】(1)滑块通过光电门1时的速度等于通过光电门1的平均速度。(2)本实验要验证ΔEp=ΔEk,而ΔEp=mgsin θ,ΔEk=m(v22-v12),即要验证gsin θ=(v22-v12),不需要测量滑块的质量。(3)机械能守恒要满足gsin θ=(v22-v12),其中,,则可得。23.(10分)【答案】(1)B 电压表的分流 (2)UA (3)1.0 CD【解析】(1)S2打到1位置时,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可知路端电压测量准确,当路端电压为0时,短路电流测量准确,即,S2打到2位置时,干路电流测量准确,当干路电流为0时,根据闭合电路欧姆定律可知电源电动势测量准确,即E=U,此时将电流表和电源视为等效电源,短路电流为,RA为电流表内阻,根据I1>I2,结合图象可知,,所以S2打到1位置时,对应的图线为B。误差的原因可能是电压表分流,导致干路电流测量不准确。(2)根据(1)中分析可知电动势E真=UA,内阻为r真=。(3)根据并联电路的分流规律,解得1.0Ω;②如果考虑电压表的内阻,测得的电阻相当于电源E的内阻与R0串联后再与电压内阻并联的阻值,即测得的电阻值偏小,A错误;滑动变阻器的阻值不会影响r的测量结果,B错误;电表改装时,R1的实际阻值比计算值偏小,可导致通过表头的电流偏小,电流表读数偏小,故内阻测量值总量偏大,C正确;结合电路图,由闭合电路欧姆定律E=U+I(R0+r),R0的实际阻值比称标值偏大,可导致内阻测量值总量偏大,故D正确。24.(12分)【解析】设小物块A的质量为m,则长木板的质量为3m,当小物块A滑上长木板B后,对长木板B由牛顿第二定律可得:μ1mg+μ2(m+3m)g=3ma1得:a1=4 m/s2对小物块A由牛顿第二定律可得:μ1mg=ma2得:a2=4 m/s2设长木板速度减为零经历的时间为t1,位移为s1,则v1=a1t1,v12=2a1s1得:t1=1 s,s1=2 m此时小物块A的速度为v21=v2-a2t1=6 m/s小物块A的位移为s21=v2t1-a2t12=8 m当长木板B速度减为零之后,长木板B将静止不动,小物块A仍在摩擦力作用下减速设经历时间t2发生碰撞,有L-s1-s21=v21t1-a2t22得:t2=0.25 s,t2=2.75 s(舍)小物块A从滑上长木板B到与挡板碰撞经历的时间t=t1+t2=1.25 s。25.(20分)【解析】(1)从O点到a点过程的逆过程为平抛运动水平方向:2L=v0cosθt1竖直方向:at12=L加速度:可得:,粒子进入磁场后运动轨迹如图所示,设半径为r,由几何关系得:洛伦兹力等于向心力:qvB=m,v=v0cos 60°=v0解得:在磁场内运动的时间:。(2)粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程,由动能定理得:qE(L-2r)=Ek-mv2解得:Ek=mv02。(3)粒子经过真空区域的时间粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为土,则L-2r=at42解得:粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间t=t1+t2+t3+t4=。(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)33.【物理——选修3-3】(15分)(1)(5分)【答案】①5×10-10 ②偏小【解析】①测得油膜面积S=260 cm2=2.6×10-2m2,每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为:V=× mL=1.25×10-11 m3,所以油酸分子的直径d== m≈5×10-10 m。②置于一个敞口容器中,如果时间偏长,酒精挥发,导致油酸浓度增大,因此导致测量值偏小。(2)(10分)【解析】(i)加热前,对于封闭气体有:p1=p0-ρgh=70 cmHg加热后,右管内气体压强为:p2=p0=76 cmHg当两管内水银面等高时,右管内水银面下降高度为:=3 cm由理想气体状态方程得:=又L2=L1+3 cm=22 cm代入数据解得:T2=352 K(ii)设补充水银后,右管内水银面上升x,管内气体长度为L1-x由玻意耳定律有:p1SL1=p2S(L1-x)解得:x=1.5 cm注入水银柱的长度为:y=h+2x=9 cm。34.【物理——选修3-4】(15分)(1)(5分)【答案】ABD【解析】根据题图(b)可知,t=2 s时在x=0.5 m处的质点P的振动方向向下,由平移法可知,波的传播方向向右,A正确;根据图(a)可知波长λ=2 m,根据图(b)可知周期T=4 s,所以波速:v==0.5 m/s,B正确;M点与原点距离一个波长,所以t=2 s时M也处于波谷,0~2 s时间内后半个周期,M在向y轴负方向运动,C错误;从t=2 s到t=9 s,Δt=7 s=1T,现在M处于波谷,所以t=9 s时,M恰好回到平衡位置且向下振动,D正确;x=1.5 m处的质点与P相距半个波长,所以振动步调相反,E错误。(2)(10分)【解析】(i)光路图如图所示DE光线垂直AB射出,所以∠EDB=∠ODC=30°折射角r=30°所以n==。(ii)由几何关系可知,ODcos 30°=CD=CB,所以OD=a,DE=BDcos 30°=因为n=,所以v==,t==。
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