2020年東北三省三校聯(lián)考高考物理三模試卷

2020年東北三省三校聯(lián)考高考物理三模試卷二、選擇題：本題共 8小題，共 48分．在每小題給出的四個選項中，第 14～17題只有一個選項正確，第 18～21題有多個選項正確，全部選對的得 6分，選對但不全的得 3分，有選錯的得 0分．（6分）關于原子能級躍遷，下列說法正確的是（A．處于 n＝3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為 12.09eV，則動能等于 12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)（6分）真空中一半徑為 r0的帶電金屬球，通過其球心的一直線上各點的電勢 φ分布如圖所示， r表示該直線上某點到球心的距離， r1、r2分別是該直線上 A、B兩點離球心的距離，根據(jù)電勢圖象（ φ﹣r圖象），判斷下列說法中正確的是（ ）A．該金屬球可能帶負電B．A點的電場強度方向由 A指向球心C．A點的電場強度小于 B點的電場強度D．電荷量為 q的正電荷沿直線從 A移到B的過程中，電場力做功 W＝q（φ1﹣φ2）（6分）如圖所示，金屬環(huán) M、N用不可伸長的細線連接，分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上，當整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩金屬環(huán)始終相對桿不動，下列判斷正確的是（ ）A．轉(zhuǎn)動的角速度越大，細線中的拉力越大B轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán) N與豎直桿之間的彈力越大C轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán) M與水平桿之間的彈力相等D轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán) M與水平桿之間的摩擦力大小不可能相等（6分）如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為 1：2，原線圈與固定電阻 R1串聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源。副線圈電路中負載電阻為可變電阻 R2，A、V是理想電表。當 R2＝2R1時，電流表的讀數(shù)為TOC\o"1-5"\h\z1A，電壓表的讀數(shù)為 4V，則（ ）A電源輸出電壓為 8VB電源輸出功率為 4WC當 R2＝8Ω時，變壓器輸出功率最大D當 R2＝8Ω時，電壓表的讀數(shù)為 3V（6分）如圖所示，衛(wèi)星 a沒有發(fā)射停放在地球的赤道上隨地球自轉(zhuǎn)；衛(wèi)星 b發(fā)射成功在地球赤道上空貼著地表做勻速圓周運動；兩衛(wèi)星的質(zhì)量相等。認為重力近似等于萬有引力。下列說法正確的是（ ）Aa、b做勻速圓周運動所需的向心力大小相等Bb做勻速圓周運動的向心加速度等于重力加速度 gCa、b做勻速圓周運動的線速度大小相等，都等于第一宇宙速度Da做勻速圓周運動的周期等于地球同步衛(wèi)星的周期（6分）如圖所示， 以O為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強電場中， 圓所在平面與電場方向平行， M、N為圓周上的兩點。帶正電粒子只在電場力作用下運動，在 M點速度方向如圖所示，經(jīng)過 M、N兩點時速度大小相等。已知 M點電勢高于 O點電勢，且電勢差為 U，下列說法正確的是（ ）A．M，N兩點電勢相等B．粒子由 M點運動到 N點，電勢能減小C．該勻強電場的電場強度大小為D．粒子在電場中可能從 M點沿圓弧運動到 N點（6分）如圖所示，豎直面內(nèi)有一個半徑為 R的光滑 圓弧軌道，質(zhì)量為 m的物塊（可視為質(zhì)點）從頂端 A處TOC\o"1-5"\h\z靜止釋放滑至底端 B處，下滑過程中，物塊的動能 Ek、與軌道間的彈力大小 N、機械能 E、重力的瞬時功率 P隨物塊在豎直方向下降高度 h變化關系圖象正確的是（ ）（6分）在傾角為 θ的斜面上固定兩根足夠長且間距為 L的光滑平行金屬導軌 PQ、MN，導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下。有兩根質(zhì)量分別為 m1和m2的金屬棒 a、b，先將 a棒垂直于導軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊 c連接，連接 a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放 c，此后某時刻，將 b也垂直于導軌放置，此刻起 a、c做勻速運動而 b靜止，a棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌接觸良好，導軌電阻不計，則（ ）A．物塊c的質(zhì)量是 m1sinθb棒放上導軌后， b棒中電流大小是C．b棒放上導軌前，物塊 c減少的重力勢能等于 a、c增加的動能D．b棒放上導軌后， a棒克服安培力所做的功等于 a、b兩棒上消耗的電能之和三、非選擇題：共 174分．第 22～32題為必考題，每個試題考生都必須作答．第 33～38題為選考題，考生根據(jù)要求作答．（一）必考題：共 129分．（5分）某實驗小組用如圖所示的裝置探究功和速度變化的關系：將小鋼球從固定軌道傾斜部分不同位置由靜止釋放，經(jīng)軌道末端水平飛出，落到鋪著白紙和復寫紙的水平地面上，在白紙上留下點跡。為了使問題簡化，小鋼球在軌道傾斜部分下滑的距離分別為 L、2L、3L、4L?，這樣在軌道傾斜部分合外力對小鋼球做的功就可以分（1）為了減小實驗誤差必須進行多次測量，在 L、2L、3L、4L?處的每個釋放點都要讓小鋼球重復釋放多次，TOC\o"1-5"\h\z在白紙上留下多個點跡，那么，確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點位置的方法是 ；（2）為了完成實驗，除了測量小鋼球離開軌道后的下落高度 h和水平位移 s，還需測量 。A．小鋼球釋放位置離斜面底端的距離 L的具體數(shù)值B．小鋼球的質(zhì)量 mC．小鋼球離開軌道后的下落高度 hD．小鋼球離開軌道后的水平位移 x（3）請用上述必要的物理量寫出探究動能定理的關系式： W＝ ；該實驗小組利用實驗數(shù)據(jù)得到了如圖所示的圖象， 則圖象的橫坐標表示 （用實驗中測量的物理量符號表示）。（10分）在練習使用多用電表的實驗中。請完成下列問題：（1）用多用表測某元件的電阻，選用“× 100”倍率的電阻擋測址，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)角度過小，因此需選擇倍率為 （填“× 10”或“× 1k”）的電阻擋，并需 （填操作過程）后，再次進行測量，多用表的指針如圖甲所示，測量結(jié)果為 Ω。（2）某同學設計出一個歐姆電表，用來測量電阻，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖乙電路，其中電源內(nèi)陽 r＝ 1.0Ω．電流表G的量程為 Ig，故能通過讀取流過電流表 G的電流值而得到被測電阻的阻值。但和普通歐姆表不同的是調(diào)零方式。該同學想用一個電阻箱 Rx來測出電路中電源的電動勢 E和表頭的量程 Ig，進行如下操作步驟是：a．先兩表筆間不接入任何電阻，斷開狀態(tài)下調(diào)滑動變阻器使表頭滿偏；TOC\o"1-5"\h\zb．將歐姆表與電阻箱 Rx連成閉合回路， 改變電阻箱阻值； 記下電阻箱示數(shù) Rx和與之對應的電流表 G的示數(shù) I；c．將記錄的各組 Rx，I的數(shù)據(jù)描點，得到 ﹣圖線如圖丙所示；d．根據(jù)丙圖作得的 ﹣圖線，求出電源的電動勢 E和表頭的量程 Ig．由丙圖可知電源的電動勢為 ，歐姆表總內(nèi)阻為 ，電流表 G的量程是 。（12分）如圖所示，半徑未知的 光滑圓弧 AB與傾角為 37°的斜面在 B點連接， B點的切線水平。斜面 BC長為 L＝0.3m。整個裝置位于同一豎直面內(nèi)?，F(xiàn)讓一個質(zhì)量為 m的小球從圓弧的端點 A由靜止釋放，小球通過2B點后恰好落在斜面底端 C點處。不計空氣阻力。 （g取10m/s）（1）求圓弧的軌道半徑；（2）若在圓弧最低點 B處放置一塊質(zhì)量為 m的膠泥后，小球仍從 A點由靜止釋放，粘合后整體落在斜面上的某點D．若將膠泥換成 3m重復上面的過程，求前后兩次粘合體在斜面上的落點到斜面頂端的距離之比。（20分）如圖所示，在平面直角坐標系第Ⅲ象限內(nèi)充滿 +y方向的勻強電場，在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場 （電場、磁場均未畫出） ；一個比荷為 ＝K的帶電粒子以大小為 v0的初速度自點 P（﹣ 2d，﹣ d）沿 +x方向運動，恰經(jīng)原點 O進入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強磁場后，最終從 x軸上的點 Q（9d，0）沿﹣y方向進入第Ⅳ象限；已知該勻強磁場的磁感應強度為 B＝ ，不計粒子重力．（1）求第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強 E的大小；（2）求粒子在勻強磁場中運動的半徑 R及時間 tB；（3）求圓形磁場區(qū)的最小半徑 rm．四、（二）選考題：共 45分．請考生從 2道物理題、 2道化學題、 2道生物題中每科任選一題作答．如果多做，則每科按所做的第一題計分． ［物理--選修 3-3］（15分）（5分）下列說法正確的是（ ）A．液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特性B．當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大C．兩個相鄰的分子間的距離增大時，分子間的引力增大，斥力減小D．熱量既能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體E．絕熱氣缸中密封的理想氣體在被壓縮過程中，氣體分子運動劇烈程度增大（10分）如圖甲所示，有一“上”形、粗細均勻的玻璃管，開口端豎直向上放置，水平管的兩端封閉有理想氣體A與B，氣柱長度都是 22cm，中間水銀柱總長為 12cm，現(xiàn)將水銀全部推進水平管后封閉管道接口處，并把水平管轉(zhuǎn)成豎直方向，如圖乙所示，為了使 A、B兩部分其他一樣長，把 B氣體的一端單獨放進恒溫熱水中加熱，試問熱水的溫度應控制為多少？（已知外界大氣壓強為 76cmHg，氣溫275K）［物理 --選修3-4］（15分）15．一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）A．該波沿 x軸正向傳播B．該波的波速大小為 1m/sC．經(jīng)過 0.3s，A質(zhì)點通過的路程為 0.3mD．A、B兩點的速度有可能相同E．若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為 0.4Hz16．如圖所示， ABC等邊三棱鏡， P、Q分別為AB邊、AC邊的中點， BC面鍍有一層銀，構(gòu)成一個反射面，一單色光以垂直于 BC面的方向從 P點射入，經(jīng)折射、反射，剛好照射在 AC邊的中點 Q，求①棱鏡對光的折射率；②使入射光線繞 P點在紙面內(nèi)沿順時針轉(zhuǎn)動，當光線再次照射到 Q點時，人射光線轉(zhuǎn)過的角度。2020年東北三省三校聯(lián)考高考物理三模試卷參考答案二、選擇題：本題共 8小題，共 48分．在每小題給出的四個選項中，第 14～17題只有一個選項正確，第 18～21題有多個選項正確，全部選對的得 6分，選對但不全的得 3分，有選錯的得 0分．解： A、處于 n＝3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子，處于 n＝3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子，故A錯誤；B、根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故 B正確；C、由高能級向低能級躍遷時， 會輻射一定頻率的光子， 同時氫原子的電勢能減小， 電子的動能增大， 故C錯誤；D、根據(jù)能量守恒可知， 要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)， 需要吸收的能量為 12.09eV，由于碰撞過程中能量能量只能被部分吸收，則必須使動能比 12.09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故 D錯誤。故選：B。解：A、由圖可知 0到r0電勢不變，之后電勢變小，帶電金屬球為一等勢體，再依據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，則金屬球帶正電，故 A錯誤；BC、因為順著電場線電勢降低，所以 A點的電場強度方向由 A指向 B，因為 φ﹣x圖象的斜率表示電場強度，所以A點所在處的切線的斜率大于 B點所在處的切線的斜率， A點的電場強度大于 B點的電場強度，故 BC錯誤；D、正電荷沿直線從 A移到B的過程中，電場力做功 W＝qUAB＝q（φ1﹣φ2），故D正確。故選：D。解：AB、繩子拉力方向與豎直方向夾角為 θ，對N受力分析知繩子的拉力在豎直方向的分力恒等于重力，即Fcosθ＝mNg，所以只要角度不變，繩子的拉力不變，環(huán) N與豎直桿之間的彈力 FN＝Fsinθ不變，故 AB錯誤；C、對M受力分析知豎直方向 F′N＝Fcosθ+mg，與角速度無關，故 C正確；D、對M受力分析知水平方向 Fsinθ±f＝mω2r，角速度不同，摩擦力大小可能相同，但方向相反，故 D錯誤；故選： C。

4解：A、電流表的讀數(shù)： I2＝1A，電壓表的讀數(shù)：得R14解：A、電流表的讀數(shù)： I2＝1A，電壓表的讀數(shù)：得R1＝2Ω，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為U2＝4V，根據(jù)歐姆定律可知， R2＝ ＝4Ω，當R2＝2R1時，1：2，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得原線圈電壓： U1＝2V，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得原線圈電流： I1＝2A，所以電源輸出電壓： U＝U1+I1R1＝2V+2×2V＝6V，故 A錯誤；B、電源輸出功率為 P＝UI1＝12W，故 B錯誤；C、通過副線圈電流： I2＝+變壓器輸出的功率：解得：U2＝U＝R2＝8Ω時，變壓器輸出的功率 P2最大，即為 4.5W，故C正確；D、當 R2＝8Ω時， U2＝ ＝6V，即電壓表的讀數(shù)為 6V，故D錯誤。故選： C。解：AD、衛(wèi)星a沒有發(fā)射停放在地球的赤道上隨地球自轉(zhuǎn)，其自轉(zhuǎn)周期與同步衛(wèi)星相等，衛(wèi)星b和同步衛(wèi)星都是萬有引力提供向心力，根據(jù) 以及同步衛(wèi)星的半徑較大可知，同步衛(wèi)星的周期大于衛(wèi)星 b的周期，a、b衛(wèi)星的質(zhì)量和半徑都相等，再根據(jù)向心力 可知，b衛(wèi)星的向心力大，故 A錯誤，D正確；B、衛(wèi)星b發(fā)射成功在地球赤道上空貼著地表做勻速圓周運動，半徑為地球半徑，根據(jù)重力近似等于萬有引力可知： man＝mg，則 an＝g，故B正確；b衛(wèi)星的向心力大，C、衛(wèi)星 bb衛(wèi)星的向心力大，根據(jù) 可知，a衛(wèi)星的速度小于 b的速度，故 C錯誤。故選：BD。解：AB、帶電粒子只在電場力作用下運動，經(jīng)過 M、N兩點時速度大小相等， 根據(jù)能量守恒可知，粒子在 M、N兩點處的電勢能相等，所以 M、N兩點的電勢相等，則 M、N兩點的的連線為等勢面，做 MN的垂線CO，即

為電場線，如圖所示：90°后小于 90°，電場力對粒子先做負功，后做正功，電勢能先增大，后減小，故 A正確，B錯誤；C、勻強電場的場強為： E為電場線，如圖所示：90°后小于 90°，電場力對粒子先做負功，后做正功，電勢能先增大，后減小，故 A正確，B錯誤；C、勻強電場的場強為： E＝ ，故C正確；D、粒子在勻強電場中受到的是恒定的電場力，不可能做圓周運動，故D錯誤。7．故選：AC。解：A、根據(jù)機械能守恒知 Ek＝mgh，Ek與h成線性關系，故 A錯誤；B、受力分析知 N﹣mg?＝，其中 v2＝2gh，所以N＝N與h是線性關系，過原點，故 B正確；C、根據(jù)機械能守恒知 E不變，故 C正確；D、重力瞬時功率為： P＝mgvy＝mgv? ＝mg ，與h的關系圖象不是如圖關系，故 D錯誤；故選： BC。8．解：A、b棒靜止說明 b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡， a棒勻速向上運動，說明 a8．繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡， c勻速下降則 c所受重力和繩的拉力大小平衡。由b平衡可知，安培力大小為： F安＝m2gsinθ由 a平衡可知： F繩＝F安+m1gsinθ由 c平衡可知： F繩＝mcg聯(lián)立解得物塊 c的質(zhì)量為： mc＝（ m1+m2）sinθ，故A錯誤；b棒放上導軌后， 根據(jù) b棒的平衡可知： F安＝m2gsinθ，又因為F安＝BIL，可得b棒中電流大小是： I＝ ，故B正確；c減少的重力勢能等于 ac減少的重力勢能等于 a、c增加的動能與 a增加的重力勢能之和，故C錯誤；

D、根據(jù)功能關系可知， b棒放上導軌后， a棒克服安培力所做的功等于 a、b兩棒上消耗的電能之和， 故D正確。故選：BD。三、非選擇題：共 174分．第 22～32題為必考題，每個試題考生都必須作答．第 33～38題為選考題，考生根據(jù)要求作答．（一）必考題：共 129分．解：（1）確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點位置的方法是：用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點，圓心即為平均落點的位置；TOC\o"1-5"\h\z（2）根據(jù)動能定律可得： W＝ mv2根據(jù)平拋規(guī)律可得： x＝vt，h＝ gt2聯(lián)立可得探究動能定理的關系式： W＝ ，根據(jù)表達式可知為了探究動能定理，并測量當?shù)氐闹亓铀俣冗€需測量的量為小鋼球的質(zhì)量 m，故選 B。（3）由解析（ 2）可知探究動能定理的關系式為： W＝ 。（4）根據(jù)圖象形狀可知， W與橫軸表示的物理量成正比例，又因為表達式為 W＝ ，所以圖象的橫坐標表示x2。故答案為： （1）用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點，圓心即為平均落點的位置 （2）B（3） ，x2。解：（1）歐姆表的表盤上越向右側(cè)電阻越小，偏角小說明阻值大，選用“× 100”倍率的電阻擋測址，發(fā)現(xiàn)多要換較大擋， 故選擇×1k要換較大擋， 故選擇×1k擋進行測量，換擋后要重新歐姆調(diào)零，示數(shù)為： 7×1000Ω＝7000Ω；聯(lián)立解得：根據(jù)圖象可知：2）設電流表G所在的支路電阻之和為 R，由閉合電路歐姆定律得：Ig聯(lián)立解得：根據(jù)圖象可知：2）設電流表G所在的支路電阻之和為 R，由閉合電路歐姆定律得：Ig＝4A﹣11Ω＝﹣1A1Ω，I＝解得： E＝1.5V，R＝5Ω，所以歐姆表總內(nèi)阻為： R總＝R+r＝6.0Ω電流表G的量程為： Ig＝ ＝0.25A。故答案為： （1）× 1k，歐姆調(diào)零， 7000；（2）1.5V，6.0Ω，0.25A。解：（1）設圓弧半徑為 R，小球從 A到B運動過程，只有重力做功，故其機械能守恒，則有：mgR＝解得： v0＝ ；小球從 B到C做平拋運動，故有：Lsin37°＝gt2Lcos37°＝ v0t聯(lián)立解得： v聯(lián)立解得： v02＝1.6m2/s2，t＝R＝0.08m。2）在 B處放置質(zhì)量為 m的膠泥后，粘合時系統(tǒng)的動量守恒，取水平向右為正方向，則有：mv02）在 B處放置質(zhì)量為 m的膠泥后，粘合時系統(tǒng)的動量守恒，取水平向右為正方向，則有：mv0＝2mv1解得： v1＝在B處放置質(zhì)量為 3m的膠泥后，由動量守恒定律得：mv0＝4mv2解得： v2＝由上問中的結(jié)論知 v02＝1.6m2/s2，粘合體在斜面上的落點到斜面頂端的距離為：2s＝ ＝ ∝v0故得前后兩次粘合體在斜面上的落點到斜面頂端的距離之比為： ＝ ＝答：（1）圓弧的軌道半徑為 0.08m；2）前后兩次粘合體在斜面上的落點到斜面頂端的距離之比為 4：1。12．解：（1）粒子在第Ⅲ象限做類平拋運動：?①?②解得： ?④（2）設粒子到達 O點瞬間，速度大小為 v解得： ?④（2）設粒子到達 O點瞬間，速度大小為 v，與 x軸夾角為 α：解得，粒子在勻強磁場中運動的半徑：?⑨在磁場時運動角度：在磁場時運動時間：（3）如圖，若粒子進入磁場和離開磁場的位置恰位于磁場區(qū)的某條直徑兩端，可求得磁場區(qū)的最小半徑：解得：答：（1）第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強 E的大小為2）粒子在勻強磁場中運動的半徑R2）粒子在勻強磁場中運動的半徑3）圓形磁場區(qū)的最小半徑為 d．四、（二）選考題：共 45分．請考生從 2道物理題、 2道化學題、 2道生物題中每科任選一題作答．如果多做，則每科按所做的第一題計分． ［物理 --選修 3-3］（15分）解：A、液晶既具有液體的流動性，又具有單晶體的光學各向異性的特點，故 A正確；B、當人們感到潮濕時，空氣的相對濕度一定較大，