甘肃省平凉市庄浪县紫荆中学2020届高三第二次模拟考试物理试卷

物理注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、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14～17只有一项是符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。

对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是A ．饱和光电流B ．遏止电压C ．光电子的最大初动能D ．逸出功【答案】A【解析】饱和光电流和光的强度有关，这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同，A 正确；不同的金属其逸出功是不同的，根据光电效应方程：E k ＝hv －W ，用同种频率的单色光，光子能量hv 相同，光电子的最大初动能E k 不同，CD 错误；根据遏止电压和最大初动能关系k E U e，可知光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B 错误。

15．一质点在xOy 平面内运动轨迹如图所示，下列判断正确的是A ．质点沿x 方向可能做匀速运动B ．质点沿y 方向一定做匀速运动C ．若质点沿y 方向始终匀速运动，则x 方向可能先加速后减速D ．若质点沿y 方向始终匀速运动，则x 方向可能先减速后反向加速【答案】D【解析】物体做曲线运动，合力大致指向轨迹凹的一侧，则加速度大致指向轨迹凹的一侧，由图可知：x 轴方向有分加速度，所以x 轴方向不可能匀速，y 方向可能有分加速度，故质点沿y 方向可能做变速运动，也可能做匀速运动，故A 、B 错误；物体在y 方向匀速，则合力在水平方向，合力指向轨迹的凹侧可知合力水平向左，因此物体在水平方向先加速度后减速，C 错误，D 正确。

16．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，正弦交流电源电压为U ＝12V ，电阻R 1＝1Ω，R 2＝2Ω，滑动变阻器R 3最大阻值为20Ω，滑片P 处于中间位置，则A ．R 1与R 2消耗的电功率相等B ．通过R 1的电流为3AC ．若向上移动P ，电压表读数将变大D ．若向上移动P ，电源输出功率将不变【答案】B【解析】理想变压器原副线圈匝数之比为1∶2，可知原副线圈的电流之比为2∶1，根据P ＝I 2R 可知R 1与R 2消耗的电功率之比为2∶1，故A 错误。

设通过R 1的电流为I ，则副线圈电流为0.5I ，初级电压为U －IR 1＝12－I ，根据匝数比可知次级电压为2(12－I )，则23m 2(12)1120.52I R R I -=+=Ω，解得I ＝3A ，故B 正确。

若向上移动P ，则R 3电阻减小，次级电流变大，初级电流也变大，根据P ＝IU 可知电源输出功率将变大；电阻R 1的电压变大，变压器输入电压变小，次级电压变小，电压表读数将变小，故CD 错误。

17．如图所示，aefc 和befd 是垂直于纸面向里的匀强磁场I 、II 的边界，磁场I 、Ⅱ的磁感应强度分别为B 1、B 2，且B 2＝2B 1，一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场I ，后经f 点进入磁场II ，并最终从fc 边界射出磁场区域。

不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为A ．12πm qB B ．13π2m qBC ．1πm qBD ．13π4m qB 【答案】B【解析】粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有qvB ＝m v 2R ，则有R ＝mv qB，粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场Ⅰ，后经f 点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d ；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度2d ，那么，根据几何关系可得：粒子从P 到f 转过的中心角为90°，粒子在f 点沿fd 方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过180°，在e 点沿ea 方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过90°后从fc 边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过180°，根据周期T ＝2πm qB 可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为121113π222m t T T qB =+=，故选B 。

18．歼－15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。

某飞行训练中，第一次舰保持静止，飞机从静止开始沿甲板运动，当飞机的速度为v 时通过的距离为x 1，经历的时间为t 1；第二次舰以速度v 0匀速运动，飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速，当飞机相对海面的速度为v 时沿甲板通过的距离为x 2，经历的时间为t 2。

设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。

则A ．1211t t =B ．120t v t v v =- C ．21220()x v x v v =-D ．212220x v x v v =- 【答案】BC【解析】当舰静止时，根据运动学公式有：v ＝at 1，v 2＝2ax 1；当舰运动时，有v －v 0＝at 2，v 0t 2＋12at 22－v 0t 2＝x 2，整理得：120t v t v v =-，21220()x v x v v =-，故BC 正确，AD 错误。

19．如左图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面，一质量为m 的小物块从斜面底端沿斜面向上运动，其速度－时间图象如下图所示。

已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ＝39，该星球半径为R ＝6×104km 。

引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，则下列正确的是A ．该星球的第一宇宙速度v 1＝3.0×104m/sB ．该星球的质量M ＝8.1×1026kgC ．该星球的自转周期T ＝1.3×104sD ．该星球的密度ρ＝895kg/m 3【答案】ABD【解析】上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有μmg cos θ＋mg sin θ＝ma 1，下滑过程中，在沿斜面方向上有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，又知v －t 图象的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：a 1＝10m/s 2，a 2＝5m/s 2，联立解得g ＝15m/s 2，故该星球的第一宇宙速度v 1＝gR ＝3.0×104m/s ，A 正确；根据黄金替代公式GM ＝gR 2可得该星球的质量M ＝8.1×1026kg ，B 正确；根据所给条件无法计算自转周期，C 错误；该星球的密度ρ＝M /V ＝895kg/m 3，D 正确。

20．静电场方向平行于x 轴，其电势随x 轴分布的φ－x 图象如图所示，φ0和x 0均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x 轴往返运动。

已知电子质量为m ，带电荷量为e ，运动过程中的最大动能为E k ，则A ．电场强度大小为00E x ϕ=B ．在往返过程中电子速度最大时的电势能为－φ0eC ．释放电子处与原点的距离为0k 102x E x e ϕ= D 0k 42x mE e ϕ【答案】ABD【解析】在0＜x ＜x 0区间内，场强大小00U E d x ϕ==，方向沿＋x 方向；在－x 0＜x ＜0区间内，场强大小00U E d x ϕ==，场强方向沿－x 方向，故A 正确；根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能E p ＝－φ0e ，故B 正确；已知电子质量为m 、带电荷量为e ，在运动过程中电子的最大功能为E k ，根据动能定理得eEx 1＝E k ，得0k k 10x E E x eE e ϕ==，故C 错误；根据牛顿第二定律知00e eE a m mx ϕ==，粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间1k 22x x t mE a e ϕ==，电子从释放点返回需要的时间为0k 442x T t mE e ϕ==，故D 正确。

21．将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能E k ，重力势能E p 与其上升高度h 间的关系分别如图中两直线所示，取g ＝10m/s 2，下列说法正确的是A ．小球的质量为0.2kgB ．小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.25NC ．小球动能与重力势能相等时的高度为2013m D ．小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为0.5J【答案】BD【解析】由图知，小球上升的最大高度为h ＝4m ，在最高点时，小球的重力势能E p ＝mgh ＝4J ，得m ＝0.1kg ，故A 错误；根据除重力以外其他力做的功W ＝ΔE ，则有－fh ＝E 高－E 低，由图知E 高＝4J ，E 低＝5J ，又h ＝4m ，解得f ＝0.25N ，故B 正确；设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，此时有mgh ＝12mv 2，由动能定理有－fH －mgH ＝12mv 2－12mv 02，由图知12mv 02＝5J ，联立解得209H =m ，故C 错误；由图可知，在h ＝2m 处，小球的重力势能是2J ，动能是2.5J ，所以小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为0.5J ，故D 正确。

二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。

第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)(一)必考题(共47分)22．(5分)在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板B 间的动摩擦因数。

已知铁块A 的质量m A ＝0.5kg ，金属板B 的质量m B ＝1kg 。

用水平力F 向左拉金属板B ，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的动摩擦因数μ＝________（g取10m/s2）。

该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F＝________N。

【答案】0.504.50【解析】A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，F f＝F＝2.50N，根据F f＝μm A g，得μ＝0.50。

由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据Δx＝aT2，其中Δx＝2cm＝0.02m，T＝0.1s，解得a＝2.0m/s2。