2020届河南省九师联盟高三上学期核心模拟物理试卷（二）

一、单选题

1. 难度：简单

下列核反应方程正确的是（　　）

A.轻核聚变反应方程中，x表示电子

B.铀核裂变的一种核反应方程

C.核反应方程为轻核聚变

D.放射性元素发生的α衰变方程为

二、多选题

2. 难度：中等

2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知(　　)

A.该黑洞的质量M＝

B.该黑洞的质量M＝

C.该黑洞的半径R＝

D.该黑洞的半径R＝

三、单选题

3. 难度：简单

当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时，产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10Ω，电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是（　　）

A.矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100πt（A）

B.矩形线框的转速大小为100r/s

C.若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端，电容器不会被击穿（通过电容器电流可忽略）

D.矩形线框的转速增大一倍，则交变电流的表达式为i=1.2sin100πt（A）

4. 难度：中等

如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m_甲、m_乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。则m_甲：m_乙为（　　）

A.1： B.1：2

C.：1 D.：2

5. 难度：中等

如图所示的电路中，AB和CD为两个水平放置的平行板电容器，AB板间有一点P，闭合开关K，待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板（图中未画出）插入CD板间，则下列说法正确的是（　　）

A.CD平行板电容器的电容减小

B.P点电势降低

C.A、B两板间的电场强度增大

D.电阻R中有向右的电流

6. 难度：中等

甲、乙两质点在同一条直线上运动，质点甲做匀变速直线运动，质点乙做匀速直线运动，其中图线甲为抛物线的左半支且顶点在15s处，图线乙为一条过原点的倾斜直线。下列说法正确的是（　　）

A.t=5s时乙车的速度为2m/s，甲车的速率为2m/s

B.t=0时刻甲、乙两车之间的距离为25m

C.t=0时刻甲车的速度大小为4m/s

D.甲车的加速度大为0.1m/s²

四、多选题

7. 难度：中等

某机车发动机的额定功率为P=3.6×10⁶W，该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f=kv（k为常数），已知机车的质量为M=2.0×10⁵kg，机车能达到的最大速度为v_m=40m/s，重力加速度g=10m/s²。则下列说法正确的是（　　）

A.机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9×10⁴N

B.常数k=1.0×10³kg/s

C.当机车以速度v=20m/s匀速行驶时，机车所受的阻力大小为1.6×10⁴N

D.当机车以速v=20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率为9×10⁵W

8. 难度：困难

如图所示的 “U”形框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L，左端连接一阻值为R的定值电阻，阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度v₀，金属棒向右运动的距离为x后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q，重力加速度为g，忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（　　）

A.磁场对金属棒做功为

B.流过金属棒的电荷量为

C.整个过程因摩擦而产生的热量为

D.金属棒与导轨之间的动摩擦因数为

9. 难度：中等

如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（　　）

A.物块在BC段所受的摩擦力大小为6N

B.上述过程，物块重力势能的减少量为9.6J

C.上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6J

D.物块到达C点的速度大小为4m/s

10. 难度：中等

如图所示，MN 是一半圆形绝缘线，O 点为圆心，P 为绝缘线所在圆上一点，且 OP垂直于 MN，等量异种电荷分别均匀分布在绝缘线上、下圆弧上．下列说法中正确的(    )

A.O 点处和 P 点处的电场强度大小相等，方向相同

B.O 点处和 P 点处的电场强度大小不相等，方向相同

C.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P，电场力始终不做功

D.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P，电势能增加

五、实验题

11. 难度：中等

某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理，实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放，通过细绳在砝码的牵引下开始运动，先后经过光电门1、2，并通过计算机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m。

根据所学的知识回答下列问题：

(1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差，为了平衡摩擦力，实验时应________（填“取下”或“挂上”）砝码盘，并适当地垫高长木板的________（填“左”或“右”）端；

(2)在(1)的前提下，为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力，应使小车和挡光片的总质量为M________（填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”）砝码盘及盘中砝码的总质量；

(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量，读数如图乙所示，则挡光片的宽度d=________cm；

(4)计算机记录小车通过光电门1、2的时间分别为、，且两光电门之间的距离为L，重力加速度用g表示，则验证动能定理的关系式应为________（用以上相关物理量的字母表示）。

12. 难度：中等

某同学要测量量程为6 V的电压表V_x的内阻，实验过程如下：

(1) 先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表功能选择开关置于“×1 K”挡，调零后，将红表笔与电压表________(选填“正”或“负”)接线柱连接，黑表笔与另一接线柱连接，指针位置如图所示，电压表内阻为________Ω.

(2) 为了精确测量其内阻，现提供以下器材：

电源E(电动势为12 V，内阻约为1 Ω)

Ｋ开关和导线若干

电流表A(量程0.6 A，内阻约为3 Ω)

电压表V(量程10 V，内阻约为15 kΩ)

定值电阻R₀(阻值为5 kΩ)

滑动变阻器R₁(最大阻值为5 Ω，额定电流为1 A)

滑动变阻器R₂(最大阻值为50 Ω，额定电流为1 A)

①请选用合适的器材，在方框中画出实验电路图_______(需标注所用实验器材的符号)．

② 待测电压表V_x内阻测量值的表达式为R_x＝________．(可能用到的数据：电压表V_x的示数为U_x，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I)

六、解答题

13. 难度：中等

如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为90°的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，所有带电粒子经加速电压U加速后从小孔C射出，由磁场边界OP上N点垂直OP进入磁场区域，然后均从边界OQ射出，ON=l，不计粒子重力。

(1)若由静止开始加速的某种粒子X从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，求该粒子的比荷；

(2)若由静止开始加速的另一种粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求该粒子在磁场区域中运动的时间t。

14. 难度：困难

如图所示，质量为M=2kg的长木板甲放在光滑的水平桌面上，在长木板右端l=2m处有一竖直固定的弹性挡板，质量为m=1kg可视为质点的滑块乙从长木板的左端冲上，滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g=10m/s²，假设长木板与弹性挡板发生碰撞时没有机械能的损失。

(1)滑块乙的初速度大小为v₀=3m/s时，滑块乙不会离开长木板甲，则整个过程中系统产生的内能应为多少？

(2)如果滑块乙的初速度大小为v₀=11m/s，则长木板甲至少多长时，才能保证滑块乙不会离开长木板甲？

七、多选题

15. 难度：简单

关于对液体的理解，下列说法正确的是（　　）

A.船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力

B.水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的

C.密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的

D.相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比

E.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面

八、解答题

16. 难度：简单

如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量为m＝5kg、横截面面积为S=50cm²的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度为t₁=27℃、压强为p₁=1.0×10⁵Pa。已知大气压强为p₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度为g=10m/s²。

(1)现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？

(2)继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升H=10cm，在这上过程中理想气体的内能增加了18J，则气体与外界交换的热量为多少？

九、多选题

17. 难度：中等

如图甲所示为t=1s时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm处的质点b的振动图象。则下列说法正确的是（　　）

A.该简谐波的传播方向沿x轴的正方向

B.t=2s时，质点a的振动方向沿y轴的负方向

C.t=2s时，质点a的加速度大于质点b的加速度

D.0~3s的时间内，质点a通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm

十、解答题

18. 难度：中等

一半球形玻璃砖，球心为O，OA和OB与竖直方向间的夹角均为30°。一束光线射向A点，折射光线恰好竖直向下射到C点，已知该玻璃砖折射率为。

(1)求射向A点的光线与竖直方向的夹角；

(2)从B点射入的光线折射后恰好过C点，求折射光线BC与虚线BO夹角的正弦值。