2020届山西省晋中市高三（下）全国普通高校招生统一模拟理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

2020年4月23日是人民海车的71岁生日。近年来，我国海车航母事业高歌猛进，“辽宁号”与第一艘国产航母将首次构成双航母编队。我国的核动力航母也将在不远的将来实现装备，这也是我国海军航母的“终极”日标。原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所小，根据该曲线对核能的认识正确的是（　　）

A.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量不等于该原子核的结合能

B.质量较小的轻核结合成质量较大的重核时要吸收能量，质量较大的重核分裂成质量较小的轻核时要放出能量

C.质量较大的重核和质量较小的轻核平均结合能都较小，且轻核的平均结合能还有些起伏

D.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量

2. 难度：中等

如图所示，真空中有一等边三角形ABC，在三角形顶点A、B点处各固定一正电荷，另一顶点C处固定一负电荷，且三个电荷所带的电荷量均相等，其中a、b、c为等边角形三边的中点，d为三角形的中心。则下列说法正确的是（　　）

A.b、c两点电场强度相同

B.中心d点处的电场强度为零

C.将电子从b处移到c处电场力不做功

D.将电子从b处移到a处电场力不做功

3. 难度：中等

如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体A放在斜面上，轻质细线一端固定在物体A上，另一端绕过滑轮O₁、O₂固定在C处。轻质滑轮O₂下悬挂物体B，定滑轮与物体A间的细线与斜面平行，系统处于静止状态。做以下调整后，系统仍处于静止状态，且调整过程中斜而与物体A位置不变，不计细线与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（　　）

A.若物体B的质量m增大，斜劈对物体A的摩擦力一定减小

B.若物体B的质量m增大，地面对斜劈的摩擦力不变

C.若将悬点C上移，斜劈对物体A的摩擦力一定增大

D.若将右边的固定杄向左平移一点，地面对斜劈的摩擦力减小

4. 难度：中等

如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R₁、R₂、R₃为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时，平行金属板中带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面，当滑动变阻器R₄的滑片向a端移动时，则（　　）

A.电阻R₁消耗的功率增大

B.小液滴一定会运动且运动过程中电势能增加

C.电源的效率减小

D.若电流表、电压表的示数变化量分别为I和U，则

5. 难度：中等

国际空间站上的阿尔法磁谱仪（AMS）是探究宇宙中的反物质和暗物质（即由反粒子构成的物质）的重要仪器，如氚核（）的反粒子（比如反氚核）为（）。该磁谱仪核心部分的截面区域是半径为R的圆形匀强磁场，该区域磁场方向垂直纸面向里，如图所示，P为粒子入射窗口，各粒子从P射入速度相同，均沿直径方向，P、a、b、c、d、e为圆周上等分点，若氚核粒子射入磁场区域后打在d点，则反质子（）射入后，则（　　）

A.反质子将打在b点

B.反质子射入磁场后运动轨迹的半径为氚核的3倍

C.反质子在磁场中运动的时间为氚核的

D.反质子在磁场中运动的轨迹弧长为氚核的

二、多选题

6. 难度：中等

据美国航空航天界权威杂志《空间与太空技术》周刊报道称，美国监视中国的侦察卫星“长曲棍球”Ⅱ在经过中国上海上空时，遭到中国反卫星武器“攻击”，失效长达27分钟，过后恢复照相侦察功能，其实是中国进行了“太空涂鸦”技术的反卫星测试。所谓“太空涂鸦”的技术就是使低轨运行的反侦察卫星通过变轨接近高轨侦查卫星（近似认为进入高轨道），准确计算轨道并向其发射“漆雾”弹，“漆雾”弹在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦査卫星，喷散后强力吸附在侦査卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列关于反侦察卫星的说法正确的是（　　）

A.反侦察卫星进攻前需要向后方喷气才能进入侦察卫星轨道

B.反侦察卫星进攻前的向心加速度小于攻击时的向心加速度

C.反侦察卫星进攻前的机械能小于攻击时的机械能

D.反侦察卫星进攻时的线速度大于第一宇宙速度

7. 难度：中等

如图所示，一轻绳两端贯穿质量分别为m_A=2kg、m_B=4kg的A、B两小球，并悬挂于定滑轮两侧且等高，距地面均为25m处，两侧轻绳下端恰好触地。知两小球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两小球同时由静止开始向下释放，g取10m/s²，不计细绳与滑轮间的摩擦及空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A.A小球与细绳间相对静止，B小球与细绳间相对滑动

B.A小球比B小球先落地

C.A、B两小球与轻绳摩擦力为零瞬间的动量之比为1:3

D.两小球损失的机械能总量为250J

8. 难度：中等

如图甲所示，可视为质点的质量m₁=1kg的小物块放在质量m₂=2kg的木板正中央位置，木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳伸直且与水平方向的夹角为37°。现对木板施加水平向左的拉力F=18N，木板运动的v-t图象如图乙所示，sin37°=0.6，g取10m/s²，则（　　）

A.木板的长度为2m

B.木板的长度为1m

C.木板与地面间的动摩擦因数为0.5

D.物块与木板间的动摩擦因数为

三、实验题

9. 难度：中等

某实验小组利用如图所所示的电路，测量某一玩具电动机M（有正负接线柱）的电阻，实验方案如下：

(1)插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×10”位置，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到欧姆表的0刻度处。

(2)考虑到电动机的两个接线柱标有正负，为了和电动机的标注一致，将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端，在电动机不转的情况下读数，结果发现多用电表指针偏转过大，因此需选择__________（填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，并进欧姆调零后进行测量，多用电表的示数如图乙所示，则测量结果为__________Ω。多用电表使用长久其电源电动势降低，仍能进行欧姆调零，则实际值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量结果。

10. 难度：中等

某实验小组要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一气垫导轨，把气垫导轨调节水平，在导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端用跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相迕，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示遮光条的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列问题。

(1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=__________mm；

(2)实验时将滑块从如图甲所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门的瞬时速度为__________m/s（结果保留2位有效数字）；

(3)若将滑块自A点由静止释放，考虑遮光条宽度的影响，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能的减小量测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）动能的增加量测量值；

(4)该实验小组在研究中发现利用该装置可测带长方形遮光条的滑块的总质量M，实验小组多次改变光电门的位置，且每次均令滑块自同一点（A点）开始运动，测量相应的s与t值。某同学完成实验后，想利用测得的数据探究s与t的关系。根据测量的数据作出图象，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量为m，则滑块的总质量M的表达式为__________（用题目给出的字母表示）。

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，两条相距L的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角为θ，其上端接一阻值为R的电阻；一根与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，金属棒的长度为L；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于导轨平面向下的均匀磁场，磁感应强度大小B₁随时间t的变化关系为B₁=kt，式中k为常量；虚线MN左侧是一匀强磁场区域，区域上边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B₀，方问向也垂直于导轨平面向下。某时刻，金属棒从图示位置由静止释放，在t₀时刻恰好以速度v₀越过MN，此后沿导轨向下做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。

(1)分别求出在时刻t₁（t₁<t₀）和时刻t₂（t₂>t₀）的感应电流的大小；

(2)求金属棒的质量及0~t（t>t₀）时间内电阻R产生的热量。

12. 难度：困难

如图甲所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面上端固定一轻质弹簧，下端与一足够长的水平面平滑相连，水平面右端放置一个质量M=7.0kg的滑块，开始时弹箦被一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）压缩，小物块与弹簧只接触不相连，此时小物块距斜面底端的距离=4.0m。t=0时释放小物块，图乙为小物块在斜面上运动的加速度a随时间t变化的部分图象，小物块到达水平面并与滑块发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知弹簧的劲度系数k=75N/m，弹性势能的表达式为，x为弹簧形变量，所有接触面之间动摩擦因数均相同。g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

(1)斜面与小物块之间的动摩擦因数μ；

(2)小物块到达斜面底端时的速度大小；

(3)滑块运动的路程s。

五、多选题

13. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.分子间距离减小时，分子势能一定增大

B.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

C.在绝热压缩和等温压缩过程中，气体内能均不变

D.知道某物质的摩尔尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子的质量

E.悬浮在空气中含有新冠病毒的气溶胶做布朗运动，气温越高，运动越剧烈

六、解答题

14. 难度：中等

在全国千万“云监工”的注视下，2月2日，武汉火神山医院交付使用，建设工期仅为十天十夜。在“云监工”视线之外，先进的设计理念和科技元素充当着幕后英雄，火神川医院病房全部为负压病房，所谓负压病房是通过特殊的通风抽气设备，使病房内的气压低于病房外的气压，保证污染空气不向外扩散。若已知某间负压隔离病房的空间体积V=60m³，启用前环境温度t₁=-3℃，外界大气压强为p₀=1.01×10⁵Pa，启用后，某时刻监测到负压病房的温度t₂=27℃、负压为-15Pa（指与外界大气压p₀的差值）。

(1)试估算启用后负压隔离病房内减少的气体质量与启用前房间内气体总质量的比值；

(2)判断在负压隔离病房启用过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。

七、实验题

15. 难度：中等

如右图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验．在一半圆形玻璃砖外面插上P₁、P₂、P₃、P₄四枚大头针时，P₃、P₄恰可挡住P₁、P₂所成的像，关于该实验

（1）以下说法正确的是（_________）

A．P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离适当大些，可以提高准确度

B．P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离取得小些，可以提高准确度

C．入射角θ适当大些，可以提高准确度

D．P₁、P₂的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关

（2）该玻璃砖的折射率n=_______．另一同学将大头针插在 和 位置时，沿着P₃、P₄的方向看不到大头针的像，其原因可能是__________________________________．

八、解答题

16. 难度：中等

让一根均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向上做简谐运动，软绳上会形成横波波形，如图甲所示。已知软绳端点M的振动图像如图乙。观察发现，当t=1s时，软绳上各点都已经开始振动。在t=1.1s时刻，M、N平衡位置之间只有一个波峰，且N点处在平衡位置，M、N两点平衡位置之间距离d=0.6m。求：

①波长和传播速度；

②从端点M起振开始计时，绳上N点第五次运动到波峰位置的时间。