2020届河南省焦作市高三第三次模拟考试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

在匀强磁场中，一个静止的原子核发生了一次α衰变，生成新的原子核Th，新原子核Th和α粒子的运动方向与磁场垂直。若不计衰变后粒子间的作用力，关于新原子核Th和α粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是（  ）

A.运动的速率之比为2 ：119

B.运动的半径之比为2 ：117

C.运动的周期之比为2 ：117

D.衰变过程中发生了质量亏损

2. 难度：中等

如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，质量为m的滑块在沿着斜面向上的恒力F作用下向下做匀速运动，斜面体始终处于静止状态。已知重力加速度为g，在滑块下滑的过程中，下列说法正确的是（  ）

A.滑块与斜面体之间的动摩擦因数μ大于tanθ

B.撤去恒力F后，地面对斜面体的支持力不变

C.地面对斜面体的支持力大于（M＋m）g

D.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左

3. 难度：困难

如图所示，一木块静止在长木板的左端，长木板静止在水平面上，木块和长木板的质量相等均为M，木块和长木板之间、长木板和地面之间的动摩擦因数都为μ。一颗质量为的子弹以一定速度水平射入木块并留在其中，木块在长木板上运动的距离为L；静止后第二颗相同的子弹以相同的速度射入长木板并留在长木板中，则（  ）

A.第一颗子弹射入木块前瞬间的速度为

B.木块运动的加速度大小为

C.第二颗子弹射入长木板后，长木板运动的加速度大小为

D.最终木块静止在距离长木板左端L处

4. 难度：中等

如图所示为宇宙飞船分别靠近星球P和星球Q的过程中，其所受星球的万有引力F与到星球表面距离h的关系图象。已知星球P和星球Q的半径都为R，下列说法正确的是（  ）

A.星球P和星球Q的质量之比为1 ：2

B.星球P表面和星球Q表面的重力加速度之比为1 ：2

C.星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为2 ：1

D.星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1 ：

5. 难度：中等

如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是一正方体的8个顶点，正方体边长为d，AE边竖直向下。空间有一沿AB方向的匀强电场，从A点沿AD方向水平抛出一质量为m、带电量为＋q的小球，小球恰好落到G点，重力加速度为g，则（  ）

A.电场强度大小为

B.小球抛出的速度大小为

C.小球从A点运动到G点的时间为

D.小球运动到G点时速度方向与水平面的夹角θ满足

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n₁ ：n₂＝1 ：2，原线圈接电压恒定的正弦交流电，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，已知滑动变阻器R₂的最大阻值为定值电阻R₁的5倍。在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说法正确的是（  ）

A.变压器原、副线圈中的电流之比始终为2 ：1

B.定值电阻R₁消耗的功率逐渐增大

C.滑动变阻器R₂消耗的功率先增大后减小

D.变压器副线圈两端的电压逐渐增大

7. 难度：简单

如图所示，一正方形金属线框abcd静止在光滑的水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上。cd边与磁场边界平行，磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。现给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右运动，下列说法正确的是（  ）

A.线框进入磁场的过程中，cd边受到的安培力方向水平向左

B.线框通过磁场的整个过程中，cd边两端的电压始终不变

C.线框进入磁场和离开磁场的过程中，通过线框的电荷量相等

D.线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框速度的变化量相等

8. 难度：中等

如图所示，半径为R＝1m的光滑圆环竖直固定放置，AB为水平直径，CD为竖直直径。一质量为m＝1kg、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C，另一端固定在小球上，小球静止在E点，CE与竖直方向的夹角为37°，弹性橡皮绳原长为1.5 m，弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方给小球一个初速度v₀＝5 m／s。已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量x满足，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m／s²，则下列说法正确的是（  ）

A.橡皮绳的劲度系数为k＝160 N/m

B.小球运动到D点时机械能最大

C.小球运动到D点时，圆环对小球的弹力大小为70 N

D.小球能运动到C点

三、实验题

9. 难度：简单

某实验小组用如图1所示的实验装置研究匀变速直线运动，已知固定斜面的倾角为θ＝37°，把木块自斜面上某一位置由静止释放，测量释放点到斜面底端的距离x以及木块在斜面上运动的时间t，改变释放点位置，得到多组数据，作出图象如图2所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s²。

(1)根据图象可知，木块在斜面上运动的加速度大小为__________m/s²；

(2)木块与斜面之间的动摩擦因数为__________；

(3)在图象中，有一组数据偏离直线比较远，可能的原因是____________________。（回答出一条原因即可）

10. 难度：中等

某实验小组用如图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，已知电流表A₁、A₂是用相同的表头改装而成的，电流表A₁的量程为1A，内阻为3.0Ω；电流表A₂的量程为1.5 A，内阻未知。闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组电流表A₁示数I、电压表示数U的数据，作出U—I图象如图2所示。

(1)电流表A₂的内阻为__________Ω；

(2)根据U—I图象可以求得电源电动势为__________V，内阻为__________Ω；（要求结果尽量准确，保留一位小数）

(3)关于本实验中误差的主要来源，下列说法正确的是__________。（填正确答案标号）

A．电流表分压会引起系统误差

B．电压表分流会引起系统误差

C．电流表、电压表读数会引起偶然误差

D．作图描点、连线会引起偶然误差

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，半径为R＝1m的圆光滑轨道ADB和半径为r＝0.5 m的光滑半圆轨道BCO均竖直放置，并在最低点B平滑相连。将一质量为m＝1kg的小球（可视为质点）从A点的正上方由静止释放，小球恰好能通过半圆轨道的最高点O，然后落到D点。已知重力加速度g取10 m/s²，求：

(1)小球释放点离A点的高度h；

(2)小球通过最低点B前后对轨道的压力大小之比；

(3)D点到水平直线OA的距离。

12. 难度：困难

如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B₀的匀强磁场Ⅱ，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，从y轴上的A点（0，－R）沿x轴负方向射入第三象限，随后从C点垂直于x轴进入第二象限，然后从y轴上D点沿与y轴成45°角的方向离开电场，在磁场Ⅰ中运动一段时间后，从x轴上F点进入第四象限，恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ，以后做周期性运动。不计粒子重力，求：

(1)电场强度E的大小；

(2)磁场Ⅰ的磁感应强度B₁的大小；

(3)粒子的运动周期T。

五、多选题

13. 难度：简单

下列说法中正确的是（  ）

A.若分子引力做正功，则分子斥力一定做负功，分子间的引力和斥力是相互作用力

B.不论是单晶体还是多晶体，都具有确定的熔点，非晶体不具有确定的熔点

C.一定质量的理想气体，在等压膨胀的过程中，吸收的热量等于封闭气体对外做的功

D.若空气的压强是8×10²Pa，同温度下水蒸气的饱和汽压为2.0 ×10³Pa，则此温度下空气的相对湿度是40％

E.涉及热运动的宏观过程都有方向性，一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的气缸固定在水平地面上，活塞的质量为m＝1kg、面积为S＝10 cm²，一劲度系数为k＝200 N/m的弹簧一端连接在活塞下表面的中心，另一端连接在地面上水平放置的力传感器上，弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p₁＝8×10⁴Pa，长度为L＝15cm，温度为T＝300 K，活塞下方的气体和外界大气是连通的，外界大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，重力加速度g取10 m/s²。

(1)求弹簧的形变量；

(2)通过给电阻丝通电，缓慢升高封闭气体的温度，当传感器的示数大小和未加热气体时的示数大小相同时，求此时封闭气体的温度。

七、多选题

15. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，已知此时A质点偏离平衡位置的位移为30 cm，B质点刚要开始振动，质点振动的周期T＝0.4 s。下列说法正确的是（  ）

A.此时质点B将沿y轴负方向运动

B.波的传播速度为10 m/s

C.质点A的振动方程表达式为

D.质点A再次回到平衡位置的时刻是

E.从质点A开始振动到质点B开始振动经历的时间为s

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，某透明材料物体的横截面为一半圆，其半径为R，以球心O为原点，水平直径所在的直线为x轴建立坐标系，半圆下方距坐标原点R处放置一个和x轴平行且足够长的光屏，相同单色细光束a、b平行于y轴且从与y轴相距的位置射入该物体。已知该透明材料对这种单色光束的折射率n＝，求：

(1)细光束射入该物体时的折射角；

(2)两束细光束照射到光屏上的两光点之间的距离。