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2020年高考名校考前提分仿真卷 物理(四) 学生版.docx

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2020年高考名校考前提分仿真卷 物理四 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(四)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,有选错或不答的得0分。14.用频率为ν的紫外线分别照射甲、乙两块金属,均可发生光电效应,此时金属甲的遏止电压为U,金属乙的遏止电压为U。若金属甲的截止频率为ν甲=ν,金属乙的截止频率为ν乙,则ν甲∶ν乙为A.2∶3 B.3∶4 C.4∶3 D.3∶215.两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B球放在倾角为θ的斜面上,A、B均静止,B球没有滑动趋势,则A球对挡板的压力大小为(重力加速度为g)A.mgtan θ B.C. D.2mgtan θ16.2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航空工程进入了一个新高度。已知地球和月球的半径之比为4∶1,表面重力加速度之比为6∶1。则地球和月球的密度之比为A.2∶3 B.3∶2 C.4∶1 D.6∶117.某回旋加速器的示意图如图,两个半径均为R的D形盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,并与高频电源两极相连,现对氚核(H)加速,所需的高频电源的频率为f。已知元电荷为e。下列说法正确的是A.D形盒可以用玻璃制成B.氚核的质量为 C.高频电源的电压越大,氚核从P处射出的速度越大D.若对氦核(He)加速,则高频电源的频率应调为f18.如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成60°角,粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是A.点电荷Q带正电B.a点的电势低于b点电势C.从a到b,系统的电势能减小D.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度19.如图所示,半径为R的光滑半圆槽竖直固定在水平地面上,可视为质点的小球以4 m/s的初速度向左进入半圆轨道,小球通过最高点后做平抛运动。若小球做平抛运动有最大水平位移,重力加速度为g=10 m/s2,则下列说法正确的是A.最大水平位移为1.6 mB.R=0.2 m时,球的水平位移最大C.小球落地时,速度方向与水平地面成45°角D.小球落地时,速度方向与水平地面成60°角20.如图所示,在O、S间接有负载电阻R1=2 Ω,用电阻R2=8 Ω的导体弯成半径L=1 m的闭合圆环,圆心为O,SOQ是一条直径。整个圆环中均有B=0.1 T的匀强磁场垂直环面穿过。电阻r=2 Ω、长度为L的导体棒OP贴着圆环做匀速运动,角速度ω=120 rad/s,导体棒OP与圆环接触良好,不计一切摩擦以及导线的电阻,则A.棒转动过程中产生的感应电动势为12 VB.当OP到达OQ处时圆环的电功率为2 WC.当OP到达OS处时圆环的电功率为1 WD.棒转动过程中电路的最大电功率为9 W21.如图甲所示,绷紧的传送带与水平方向的夹角为37°,传送带的v­t图象如图乙所示。t=0时刻质量为1 kg的楔形物体(可视为质点)从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,2 s后物体开始减速,在t=4 s时物体恰好到达最高点A。重力加速度为10 m/s2。对物体从B点运动到A点的过程,下列说法正确的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.75B.物体的重力势能增加48 JC.摩擦力对物体做的功为12 JD.物体在传送带上运动过程中产生的热量为12 J第 II 卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共47分。22.(5分)某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,图中A、B为两个光电门。(1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d=________ cm。(2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落,计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB,已知当地的重力加速度为g,用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h,则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒。(用题目中涉及的物理量符号来表示)(3)该同学的实验操作均正确,经过多次测量发现,(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差,产生这种误差的主要原因是_________________________________________________________。23.(10分)货运交通事故往往是由车辆超载引起的,因此我国交通运输部对治理货运超载有着严格规定。监测站都安装有称重传感器,图甲是一种常用的力传感器,由弹簧钢和应变片组成,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力F,则弹簧钢会发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大,应变片的电阻变化就越大,输出的电压差ΔU=|U1-U2|也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19 Ω,为了准确地测量该传感器的阻值,设计了以下实验,实验原理图如图乙所示。实验室提供以下器材:A.定值电阻R0(R0=5 Ω)B.滑动变阻器(最大阻值为2 Ω,额定功率为50 W)C.电流表A1(0.6 A,内阻r1=1 Ω)D.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为5 Ω)E.直流电源E1(电动势3 V,内阻约为1 Ω)F.直流电源E2(电动势6 V,内阻约为2 Ω)G.开关S及导线若干。(1)外力F增大时,下列说法正确的是________。A.上、下应变片电阻都增大B.上、下应变片电阻都减小C.上应变片电阻减小,下应变片电阻增大D.上应变片电阻增大,下应变片电阻减小(2)图乙中①、②为电流表,其中电流表①选________(选填“A1”或“A2”),电源选________(选填“E1”或“E2”)。(3)为了准确地测量该阻值,在图丙中,将B、C间导线断开,并将滑动变阻器与原设计电路的A、B、C端中的一些端点连接,调节滑动变阻器,测量多组数据,从而使实验结果更准确,请在图丙中正确连接电路。(4)结合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为________(A1、A2两电流表的电流分别用I1、I2表示)。24.(12分)如图所示,半径R=2.0 m的光滑圆弧轨道固定在光滑的水平地面上,其末端水平。平板小车上固定一木块,紧靠在轨道的末端,木块上表面水平粗糙,且与圆弧轨道末端等高。木块的厚度h=0.45 m,木块最右端到小车最右端的水平距离x=0.45 m,小车连同木块总质量M=2 kg。现使一个质量m=0.5 kg的小球从圆弧轨道上由静止释放,释放小球的位置和圆弧轨道的圆心之间的连线与竖直方向的夹角为53°,小球从木块右端飞出后恰好击中小车的最右端。(g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:(1)小球到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;(2)小球离开木块最右端时,小球的速度大小;(3)小球运动到木块最右端过程中,系统产生的内能。25.(20分)如图所示,在竖直平面内,第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出),第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B0=0.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出),A( m,0)处在磁场的边界上,现有比荷=108 C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ=60°角的方向从A点射入磁场,初速度范围为×106 m/s≤v0≤106 m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴,进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN,取π2=10,不计离子重力和离子间的相互作用。(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度。(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等,求电场强度E的大小(结果可用分数表示)。(3)在第(2)问的条件下,欲使所有离子均能打在荧光屏MN上,求荧光屏的最小长度及M点的坐标。(二)选考题:共15分。请考生从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)关于热力学定律,下列说法正确的是________。(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.不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度B.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小C.热量不可能由低温物体传递给高温物体D.物体从外界吸收热量,但其内能可能减小E.第二类永动机违背能量守恒定律,不可能制成(2)(10分)如图为测量粉末状矿物密度的装置,其中A、B、C是一个玻璃容器,D是玻璃管,上端与大气相通,B、D间用软管连接,内部灌有水银。测量时操作步骤如下:①打开阀门K,使管AB及罩C与大气相通,上下移动D使AB管中水银面在1的位置;②关闭K,缓慢上提D,使水银面到达2位置,记下两管中水银面的高度差h1=12.5 cm;③打开K,使水银面重新回到1位置,将m=400 g的某种矿物放入C中,关闭K;④缓慢上提D,使水银面重新达到2位置,此时两管中水银面的高度差h2=37.5 cm。已知罩C和管AB中2位置以上部分的总体积为V0=1 000 cm3,不考虑环境温度及大气压强的变化,求该矿物的密度。(已知大气压强p0=75 cmHg)34.【物理——选修3-4】(15分)(1)(5分)以下物理学知识的相关叙述中,正确的是________。(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.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应C.变化的电场周围一定产生变化的磁场D.狭义相对论认为,在惯性参考系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关E.在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量n次全振动的总时间时,计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜(2) (10分)学校水平地面上两幢相同高度的教学楼A和B相距较近,白天B楼对A楼有阳光遮挡,某时刻沿B楼楼顶边缘照射的太阳光恰好落在A楼的C点,已知C与A楼楼顶的高度差为h=6 m,A与B楼间距为d=18 m,截面如图16所示。在B楼楼顶边缘安置一个底面为扇形的柱状透明物,扇形的半径为R= m、圆心角为150°,圆心在楼顶边缘,扇形柱体的一个侧面紧贴竖直墙壁,这样就可以使A楼C点下方一定区域在此时获得光照。求安装了上述透明体后可使此时刻的太阳光最大能到达C点正下方多大距离处?(可将太阳光当做平行单色光处理,且光在该透明体中的折射率为n=,结果可用根式表示) 绝密 ★ 启用前2020届高考名校考前提分仿真卷物理答案(四)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,有选错或不答的得0分。14.【答案】C【解析】设金属甲的逸出功为W甲,逸出的光电子的最大初动能为Ek甲,金属乙的逸出功为W乙,逸出的光电子的最大初动能为Ek乙,由爱因斯坦光电效应方程,对金属甲,Ek甲=hν-W甲,而Ek甲=eU,W甲=hν甲,ν甲=ν;对金属乙,Ek乙=hν-W乙,而Ek乙=eU,W乙=hν乙,联立解得ν甲∶ν乙=4∶3,选项C正确。15.【答案】D【解析】根据题述,B球没有滑动趋势,说明B球不受摩擦力作用。竖直挡板光滑,A球不受摩擦力作用。把A、B看成整体进行受力分析,设挡板对A球的支持力为F,由平衡条件可得tan θ=,解得F=2mgtan θ,由牛顿第三定律可知,A球对挡板的压力大小为2mgtan θ,选项D正确。16.【答案】B【解析】对于天体表面的物体,由重力近似等于万有引力,有G=mg,解得M=,又ρ=,V=πR3,整理得ρ=。结合题中的信息可知地球和月球的密度之比为3∶2,B正确,A、C、D错误。17.【答案】D【解析】为使D形盒内的带电粒子不受外电场的影响,D形盒应用金属材料制成,以实现静电屏蔽,A错误;为使回旋加速器正常工作,高频电源的频率应与带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的频率相等,由T1= 和T1=,得氚核的质量m1=,B错误;由evmB=m1,得vm=,可见氚核从P处射出时的最大速度vm与电源的电压大小无关,C错误;结合T2= 和T2=,得f2=f,又 =,得f2=f,D正确。18.【答案】C【解析】根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在运动的过程中,一直受库仑引力作用,因粒子带正电,所以点电荷带负电,故A错误;由图可知,点电荷Q位于Ea方向延长线与Eb方向延长线的交点处,且b点与a点相比,b点离负点电荷较近,b点处电势较低,所以B错误;由E=qφ可知正点电荷在电势低处,电势能较小,所以正点电荷在a处时,系统具有的电势能较大,因此C正确;根据点电荷电场线的分布,b点处电场线分布较密,电场强度较大,粒子加速度较大,所以D错误。19.【答案】BC【解析】设小球在最高点的速度大小为v,由机械能守恒定律得mv=mv2+mg·2R,小球做平抛运动时,在空中运动的时间为t=,则小球做平抛运动的水平位移为x=vt,整理得x= m,当R=0.2 m时水平位移最大,最大的水平位移为xmax=0.8 m,A错误,B正确;将R=0.2 m代入解得v=2 m/s、t= s,由平抛运动的规律可知,小球落地瞬间的竖直分速度大小为vy=gt=2 m/s,由于落地瞬间的水平速度与竖直速度大小相等,因此小球落地瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°,C正确,D错误。20.【答案】BD【解析】棒为等效电源,棒转动过程中产生的感应电动势E=BL2ω=6 V,A错误;画出等效电路如图所示,当OP到达OQ处时,R3=R4=4 Ω,并联后的电阻为2 Ω,外电阻为4 Ω,圆环的电功率为2 W,B正确;当OP到达OS处时,圆环不接入电路,圆环的电功率为零,此时电路中总电阻最小,而电动势不变,所以电功率最大为P==9 W,D正确,C错误。21.【答案】AD【解析】根据速度—时间图象的斜率表示加速度,可得传送带运动的加速度为a=-1 m/s2。t=0时刻质量为1 kg的楔形物体从B点滑上传送带并沿传送带向上做匀速直线运动,说明物体受力平衡,由平衡条件可知μmgcos 37°=mgsin 37°,解得物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.75,选项A正确;2 s末,传送带的速度为2 m/s,物体开始减速,分析可知,物体做匀速直线运动的速度为2 m/s,且2 s后物体与传送带一起做加速度为a=-1 m/s2的匀减速运动,t=4 s时物体恰好到达最高点A,则传送带的长度lAB=6 m,对物体从B点运动到A点的过程,根据动能定理有0-mv2=-mgh+Wf,其中h=lABsin 37°,则物体的重力势能增加量为mgh=36 J,摩擦力对物体做的功为Wf=34 J,选项B、C错误;物体在前2 s内与传送带有相对运动,二者间的相对位移为s=2 m,该过程中的滑动摩擦力f=6 N,则物体在传送带上运动过程中产生的热量为Q=fs=12 J,选项D正确。第 II 卷三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共47分。22.(5分)【答案】(1)0.885 (2)gh   (3)小球下落过程中受到空气阻力的影响【解析】(1)根据游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为0.885 cm。(2)小球从A到B,重力势能减少了mgh,动能增加了,因此,要验证机械能是否守恒,只需比较gh与是否相等即可。(3)小球下落过程中,受到空气阻力的作用,造成机械能损失,所以gh与(v-v)总是存在一定的误差。23.(10分)【答案】(1)D  (2)A1  E2  (3)如图所示 (4) 【解析】(1)外力F增大时,上应变片长度变长,电阻变大,下应变片长度变短,电阻变小,故选D。(2)题图乙中的①要当电压表使用,因此内阻应已知,故应选电流表A1;因回路总阻值接近11 Ω,满偏电流为0.6 A,所以电源电动势应接近6.6 V,故电源选E2。(3)滑动变阻器应采用分压式接法,将B、C间导线断开,A、B两端接全阻值,C端接在变阻器的滑动端,如图所示。(4)由题图乙知,通过该传感器的电流为I2-I1,加在该传感器两端的电压为I1r1,故该传感器的电阻为。24.(12分)【解析】(1)设小球到达轨道末端的速度为v0,由机械能守恒定律得mgR(1-cos 53°)=mv解得v0=4 m/s小球在轨道最低点F-mg=m解得F=9 N由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小F′=F=9 N。(2)设小球运动到木块最右端的速度为v1,此时小车的速度为v2,取水平向右为正方向由动量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2小球离开木块最右端后做平抛运动,运动时间为t,则:h=gt2解得:t=0.3 s小球恰好击中小车的最右端v1t-v2t=x以上各式联立解得v1=2 m/s,v2=0.5 m/s所以小球到达木块最右端的速度大小为2 m/s。(3)由能量守恒定律得:mgR(1-cos 53°)=mv+Mv+Q解得:Q=2.75 J。25.(20分)【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力,得:qvB=rmax==0.1 m根据几何关系可知,速度最大的离子在磁场中做圆周运动的圆心恰好在y轴B0, m点,如图甲所示,离子从C点垂直穿过y轴。根据题意,所有离子均垂直穿过y轴,即速度偏向角相等,AC连线是磁场的边界。速度最小的离子在磁场中做圆周运动的半径rmin== m速度最小的离子从磁场离开后,匀速前进一段距离,垂直y轴进入电场,根据几何知识,离子恰好从B点进入电场,如图乙所示故y轴上B点至C点区域有离子穿过,且BC= m满足题意的矩形磁场应为图乙中所示,由几何关系可知矩形长 m,宽 m,面积S= m2。(2)速度最小的离子从B点进入电场,离子在磁场中运动的时间t1=T=·离子在电场中运动的时间为t2,则BO=··t,t1=t2解得E=×104 V/m。(3)离子进入电场后做类平抛运动,BO=··t′,水平位移大小x1=vB·t′1,CO=··t′,水平位移大小x2=vC·t′2,得x1= m,x2= m荧光屏的最小长度Lmin=x2-x1= mM点坐标为(,0)。(二)选考题:共15分。请考生从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】ABD【解析】热力学零度不可能达到,选项A正确;在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,这是用熵的概念表示的热力学第二定律,选项B正确;热量可以由低温物体传递给高温物体,但要引起其他变化,选项C错误;物体从外界吸收热量,若同时对外做功,则物体的内能可能减少,选项D正确;第二类永动机并不违背能量守恒定律,而是违背热力学第二定律,因此不可能制成,选项E错误。(2)(10分)【解析】设水银面在1位置时气体体积为V1水银面在2位置时气体压强p1=p0+ρ水银gh1步骤①②气体为等温变化,由玻意耳定律得p0V1=p1V0水银面重新达到2位置时气体压强p2=p0+ρ水银gh2步骤③④气体也为等温变化,设矿物的体积为V,由玻意耳定律得p0(V1-V)=p2(V0-V)矿物的密度ρ=联立解得:ρ=0.6×103 kg/m3。34.【物理——选修3-4】(15分)(1)(5分)【答案】BDE【解析】用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,选项A错误;交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应,选项B正确;变化的电场周围一定产生磁场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,选项C错误;狭义相对论认为,在惯性参考系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关,选项D正确;在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量n次全振动的总时间时,计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜,选项E正确。(2)(10分)【解析】如图设太阳光与水平夹角为θ,tan θ=得θ=30°光线在E点恰好发生全反射,设临界角为C,由折射定律:sin C=,得C=60°。由几何关系知,|OF|=得|OF|=2 m。据图设可以使太阳光到达C点下方H处,则有h+H=(d-|OF|)·tan∠OFE又∠OFE=C=60°由此可解得H=10 m。
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