百師聯(lián)盟2020屆高三物理模擬試卷四（全國卷Ⅰ）

更新時間：2020-01-10 瀏覽次數(shù)：815 類型：高考模擬

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

1. 某發(fā)電機的原理簡圖如圖所示，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動。以下說法正確的是（）

A . 線圈經(jīng)過圖示位置時穿過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率為零 B . 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后，小燈泡中的電流方向發(fā)生變化電流逐漸變大 C . 線圈轉(zhuǎn)動兩周，電流的方向改變2次 D . 從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，則電動勢e隨時間變化的規(guī)律為e=Esinωt(V)

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2. 如圖所示為一個單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦式交變電流的波形圖，若只將線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，則（）

A . 峰值變?yōu)?0A B . 周期變?yōu)?.4s C . 轉(zhuǎn)速變?yōu)?00r/s D . 提高轉(zhuǎn)速前，在t=0.05s到t=0.1s時間內(nèi)，穿過線圈的磁通量逐漸增大

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3. (2020高二下·遵化期末) 1896年法國科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（）

A . ③是α射線， α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強 B . ①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子 C . 原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線 D . 原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性

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4. 利用碘131( $\text{[math]}$ I)治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法，它是通過含有β射線的碘被甲狀腺吸收，來破壞甲狀腺組織，使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來達到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天，則以下說法正確的是（）

A . 碘131的衰變方程為 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 核比 $\text{[math]}$ 核多一個中子 C . 32g碘131樣品，經(jīng)16天后大約有8g樣品發(fā)生了β衰變 D . 升高溫度可能會縮短碘131的半衰期

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5. 歐內(nèi)斯特·盧瑟福是JJ·湯姆遜的弟子，他培養(yǎng)了十一個獲得諾貝爾獎的學(xué)生和助手，被稱為“原子核物理之父”，他于1919年用a粒子轟擊氮核(1N)時發(fā)現(xiàn)質(zhì)子并預(yù)言了中子的存在，1932年他的學(xué)生查德威克利用a粒子轟擊鈹核(Be)發(fā)現(xiàn)了中子，證實了他的猜想。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是（）

A . $\text{[math]}$ 俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 并放出一個粒子 B . $\text{[math]}$ 俘獲一個質(zhì)子，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 并放出一個粒子 C . $\text{[math]}$ 俘獲一個a粒子，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 并放出一個粒子 D . $\text{[math]}$ 俘獲一個a粒子，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 并放出一個粒子

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6. 已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的靜止質(zhì)量分別是226.0254u、222.0175u、4.0026u，u為原子質(zhì)量單位，且1u相當(dāng)于931.5MeV。當(dāng) $\text{[math]}$ 發(fā)生α衰變時，下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 的質(zhì)量等于組成它的核子的質(zhì)量之和 B . $\text{[math]}$ 發(fā)生一次α衰變釋放的核能為4.93695MeV C . 因 $\text{[math]}$ 的比結(jié)合能比 $\text{[math]}$ 小，所以 $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 更穩(wěn)定 D . 一個靜止的 $\text{[math]}$ 發(fā)生一次α衰變，產(chǎn)生的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的速度之比約為111：2

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7. 利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕梢詫蛔冸娏鬟M行整流，將交變電流變?yōu)橹绷?。一種簡單的整流電路如圖甲所示，a、b為交變電流信號輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號輸人后，電阻R兩端輸出的電壓信號如圖乙所示，則關(guān)于該輸出信號，下列說法正確的是（）
??

A . 頻率為100 Hz B . 電壓有效值為50 $\text{[math]}$ V C . 一個標有“90 V，30 μF"的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作 D . 若電阻R=10Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為1.5×10⁴J

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8. 如圖所示，PQ兩小物塊疊放在一起，中間由短線連接(圖中未畫出)，短線長度不計，所能承受的最大拉力為物塊Q重力的1.8倍；一長為1.5 m的輕繩一端固定在O點，另一端與P塊拴接，現(xiàn)保持輕繩拉直，將兩物體拉到O點以下，距O點豎直距離為h的位置，由靜止釋放，其中PQ的厚度遠小于繩長。為保證擺動過程中短線不斷，h最小應(yīng)為（）

A . 0.15m B . 0.3m C . 0.6 m D . 0.9 m

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9. 某課外興趣小組欲利用如圖所示的電路探究光電效應(yīng)現(xiàn)象，V為理想電壓表。C為靈敏電流計。電路閉合后，用綠光照射光電管，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。保持滑動變阻器滑片P位置不變，以下說法正確的是（）

A . 保持入射光為綠光，若增大入射光強度，則靈敏電流計的示數(shù)會增大 B . 換用紫光照射光電管，逸出電子的最大初動能比綠光照射時大 C . 換用紅光照射光電管，則靈敏電流計的指針一定不會發(fā)生偏轉(zhuǎn) D . 換用黃光照射光電管，靈敏電流針指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若只增大入射光強度。靈敏電流計指針可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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10. 如圖是氫原子的能級示意圖。當(dāng)氫原子從n=4能級躍遷到n=2能級時，拓射出光子a從n=2能級躍遷到n=1能級時，輻射出光子b。以下判斷正確的是（）

A . 光子b可能使處于基態(tài)的氫原子電離 B . n=4能級比n=2能級氫原子的電子動能小 C . 一個處于n=5能級的氫原子向低能級躍遷時最多可輻射10種不同的譜線 D . 若與a同頻率的光可以使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么與b同頻率的光也可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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11. 某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽?zāi)：睦硐胱儔浩鞯脑本€圈匝數(shù)比。R為定值電阻，L₁、L₂為兩只標有“5V，2A”的相同小燈泡，S為開關(guān)。保持開關(guān)S斷開，在輸入端施加如圖乙所示的交變電壓后燈泡L₁正常發(fā)光測得電阻R兩端的電壓為燈泡L₁的2倍，則以下說法正確的是（）

A . 理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為4：1 B . 理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2：1 C . 定值電阻的阻值為10Ω D . 閉合開關(guān)S后，燈泡L₁可能被燒壞

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12. 質(zhì)量為3m速度為v的A球跟質(zhì)量為m的靜止B球發(fā)生正碰在兩球碰撞后的瞬間，以下說法正確的是（）

A . A球速度可能反向 B . A球速度可能為0.6v C . B球速度可能為v D . B球速度可能為1.4v

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二、實驗題：本大題共2題，13題6分，14題9分，共15分。

13. 實驗室中有一臺銘牌模糊的可拆卸式變壓器，如圖所示，該變壓器可近似看做理想變壓器。某同學(xué)欲測量它的初級次級線圈匝數(shù)：先在閉合鐵芯的上端鐵軛處緊密纏繞100匝漆包細銅線，并將細銅線兩端與理想交流電壓表構(gòu)成閉合回路。
1. （1）在次級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為60V，則次級線圈的匝數(shù)為匝；在初級線圈左右兩端的接線柱上輸入12V低壓交流電壓，理想交流電壓表示數(shù)為30V，則初級線圈的匝數(shù)為匝。
2. （2）若初級線圈左右兩端接線柱接入的交變電壓瞬時表達式為u=311sin100πt(V)，則與次級線圈左右兩端接線柱直接相連的理想交流電壓表的示數(shù)為V。
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14. 某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證“碰撞過程中的動量守恒”和探究“碰撞過程中的動能是否守恒”。水平的氣墊導(dǎo)軌上有兩滑塊A、B，滑塊A上有寬度為d的遮光板；滑塊B上固定一支架，支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開口的細薄金屬直管，金屬管右側(cè)用金屬板封閉，管內(nèi)靠近金屬板處靜置一金屬小球。氣墊導(dǎo)軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出，測得滑塊A第一次經(jīng)過光電門的時間為t₁ ，后與靜止的滑塊B相碰，碰后滑塊B和小球一起向左滑動滑塊A向右運動。滑塊A第二次通過光電門的時間為t₂ ，滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時，立即被安裝的鎖止裝置鎖止，同時金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M₁、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M₂、小球的質(zhì)量m，重力加速度為g。請回答以下問題：
1. （1）除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測出的物理量及符號是。
2. （2）小球離開金屬管口時的速度大小為 (用題中已知和(1)問中物理量符號表示)。
3. （3）要驗證碰撞過程中的動量守恒，本實驗需要驗證的表達式為。
4. （4）要進一步探究碰撞過程中的動能是否守恒，需要比較表達式與表達式在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。
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三、計算題本題共3小題滿分37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15. 如圖所示，一質(zhì)子自M點由靜止開始，經(jīng)勻強電場加速運動了距離d后，由N點沿著半徑方向進入直徑為d的圓形勻強磁場區(qū)域，在磁場中偏轉(zhuǎn)了 $\text{[math]}$ 弧度后飛出磁場，求質(zhì)子在電場和磁場中運動的時間之比。

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16. 如圖所示，質(zhì)量M=5kg的小車靜止在光滑水平地面上，小車左側(cè)AB部分水平，右側(cè)BC部分為半徑R=0.5m的豎直光滑 $\text{[math]}$ 圓弧面，AB與BC恰好在B點相切，CD為豎直側(cè)壁。質(zhì)量m=1kg的小滑塊以v₀=6m/s的初速度從小車左端的A點滑上小車，運動到B點時與小車相對靜止一起向前運動，之后小車與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生碰撞，碰撞前后無能量損失。已知滑塊與小車AB段間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s² ，求：
1. （1）小車與墻壁碰撞前的速度大?。?
2. （2）小車AB段的長度；
3. （3）試通過計算說明：小車與墻壁碰撞后，滑塊能否從C點滑出。
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17. 如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌山彎軌AB，F(xiàn)G和直室軌B，GH以及直寬軌DE、組合而成，AB、FG段均為豎直的 $\text{[math]}$ 圓弧，半徑相等，分別在B，G兩點與窄軌BC、GH相切，容軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，BC、GH等長且與DE，IJ均相互平行，CD，HI等長，共線，且均與BC垂直。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強度為B的勻強磁場，窄軌間距為 $\text{[math]}$ ，寬軌間距為L。由同種材料制成的相同金屬直棒a，b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩棒的長度均為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌BC段某位置，a棒由距水平面高h處自由釋放。已知b棒剛到達C位置時的速度為a棒剛到達B位置時的 $\text{[math]}$ ，重力加速度為g，求：
1. （1） a棒剛進入水平軌道時，b棒加速度a_b的大??；
2. （2） b棒在BC段運動過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱Qa；
3. （3）若a棒到達寬軌前已做勻速運動，其速度為a棒剛到達B位置時的 $\text{[math]}$ ，則b棒從剛滑上寬軌到第一次達到勻速的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Qb。
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