2020年高考物理全真模拟押题卷(新课标Ⅲ)押题卷03(解析版)

绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试（全国三卷）理科综合能力押题卷（三）物理部分第Ⅰ卷(选择题，共48分)二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.下列与α粒子相关的说法中正确的是A ．天然放射现象中产生的α射线速度与光速差不多，穿透能力强 B.U 23892(铀238)核放出一个α粒子后就变为Th 23490(钍234)C ．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为H O N He 1117814742+→+ D ．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型 【答案】B【解析】：天然放射性现象中产生的α射线速度约为光速的110，穿透能力不强，故A 错误；根据质量数和电荷数守恒可知，U 23892(铀238)核放出一个α粒子后就变为Th 23490(钍234)，故B 正确；高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程为H O N He 1117814742+→+，故C 错误；卢瑟福进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，故D 错误．15.如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t ，已知引力常量为G ，则下列关于土星质量M 和平均密度ρ的表达式正确的是A ．232)(4Gt h R M +=π，323)(3R Gt h R +=πρB ．222)(4Gt h R M +=π，322)(3R Gt h R +=πρ C ．2322)(4Gn h R t M +=π，3232)(3R Gn h R t +=πρ D ．2322)(4Gt h R n M +=π，3232)(3RGt h R n +=πρ 【答案】D【解析】：由)(4)(222h R T m h R Mm G +=+π，又n t T =，得：2322)(4Gt h R n M +=π由V M =ρ，334R V π=得：3232)(3R Gt h R n +=πρ，故选项D 正确。

16.如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。

现在电灯上电压的有效值为A ．m UB ．2mU C.3mU D ．2mU 【答案】 D【解析】 从t u -图像上看，每个14周期正弦波形的有效值21m U U =，根据有效值的定义024222+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=TR U T R U m ，解得2m U U =，D 正确。

17.如图所示，水平面上固定一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为0v 时，小球恰好落到斜面底端，飞行时间为0t 。

现用不同的初速度v 从顶端向右平抛这只小球，以下能正确表示平抛的飞行时间t 随v 变化的关系是【答案】A【解析】：当小球落在斜面上时，有：vgtvt gt x h 221tan 2===θ，解得：g v t θtan 2=，与速度v 成正比。

当小球落在地面上，根据221gt h =，解得：ght 2=，可知运动时间不变。

所以t 与v 的关系图线先是过原点的一条倾斜直线，然后是平行于横轴的直线，故A 正确，B 、C 、D 错误。

18.甲、乙两物块在同一直线上运动的t x -图象如图所示，乙物块做匀变速运动，加速度大小为0.2 m/s 2，两图线相切于坐标点()m 3-5，，下列说法正确的是A ．前5 s 内甲、乙的运动方向相反B ．t ＝5 s 时甲、乙相遇且速度相同C ．乙的初速度大小为1.8 m/sD ．t ＝0时甲、乙相距2.8 m 【答案】 B【解析】 t x -图象的斜率表示速度，前5 s 内甲、乙的t x -图线斜率均一直为负，则运动方向一直相同，A 错误；t ＝5 s 时甲、乙的t x -图线斜率相同，位移、时间都相同，所以相遇且速度相同，B 正确；由甲的图线知t ＝5 s 时，速度为－0.6 m/s ，乙做匀变速运动，at v v +=0，则乙的初速度大小为1.6 m/s ，C错误；由位移20021at t v x x ++=，代入()m 3-5，及0v 的值，可得m x 5.20=，D 错误。

19.如图甲所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图乙所示的两条U －I 图线，则下列关于调节过程中说法正确的是A ．图线乙是根据V 1与A 的示数描绘的B ．电源的内阻为1 ΩC ．两图线交点处电源的输出功率最大D ．两图线交点处电源效率最大 【答案】 BC【解析】 由部分电路的欧姆定律可得，电压表V 2和电流表A 的示数的比值为定值电阻R 0，三者之间满足关系：0IR U =，结合数学知识可得应为图线乙，A 错误；由闭合电路欧姆定律：Ir E U -=，结合数学知识可得图线甲为根据电压表V 1与电流表A 的示数描绘的，图线斜率的绝对值为电源内电阻大小，故有：Ω=Ω-=∆∆=15.00.15.1I U r ，B 正确；图线的交点处表示两电压表示数相等，分析电路可知此时滑动变阻器分压为零，即此时滑动变阻器的电阻0=R ，由于Ω=>Ω=Ω=125.00.10r R ，故此时负载电阻最小，电源的输出功率最大，C 正确；负载电阻越大，电源的效率越大，交点处负载电阻最小，电源效率最小，D 错误。

20.如图所示，电阻不计的导轨OPQS 固定，其中PQS 是半径为r 的半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。

OM 是长为r 的可绕O 转动的金属杆，其电阻为R ，M 端与导轨接触良好。

空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B ，现使OM 从OQ 位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS 位置。

则该过程中A ．产生的感应电流大小恒定，方向为OPQMOB ．通过OM 的电荷量为RBr 42πC ．回路中的感应电动势大小为ω2Br D ．金属杆OM 的发热功率为Rr B 2422ω【答案】 AB【解析】 由金属杆OM 绕其端点O 在磁场中转动时产生的电动势为：ωω2212Br rBrv Br E ===，所以产生的感应电动势恒定，电流恒定，由于磁场方向垂直于纸面向里，由右手定则可知感应电流的方向为OPQMO ，故A 正确，C 错误；通过OM 的电荷量为：R Br R S B R q 42πφ=∆=∆=，故B 正确；由闭合电路欧姆定律得：R Br R E I 22ω==，则金属杆OM 的发热功率为：Rr B R I P 42422ω==，故D 错误。

21.如图所示，平行板电容器与电源相连，开始时极板不带电，质量为m 、电荷量为q 的油滴开始自由下落，一段时间后合上开关S ，油滴经过相同时间回到出发点。

忽略电容器充电时间，极板间距足够大，已知充电后的电场强度大小为E ，下列判断正确的是A ．油滴带负电B ．mg Eq 4=C ．油滴回到出发点的速度为0D ．油滴向下运动的过程中，机械能先不变后减小 【答案】 ABD【解析】 充电后，油滴受到向上的电场力，而电容器上极板带正电，电场方向竖直向下，故油滴带负电，A 正确；闭合前，油滴向下运动的过程，221gt h =，闭合开关后，221at t v x m -=，又gt v m =，x h -=，解得a ＝3g ，对第二个过程由牛顿第二定律可得mg mg qE 3=-，故mg Eq 4=，B 正确；返回到出发点的速度为m m v at v v 2-=-=，C 错误；自由下落过程中机械能守恒，当闭合开关后，电场力做负功，所以机械能减小，故向下运动的过程中，机械能先不变后减小，D 正确。

第Ⅱ卷二、非选择题：共62分，第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第33～34题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共47分。

22.（6分）用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨B位置的上方。

(1)（2分）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________ mm。

(2)（2分）实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L。

在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL 与________(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒。

(3)（2分）下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)。

A．滑块必须由静止释放B．应使滑块的质量远大于钩码的质量C．已知当地重力加速度D．应使细线与气垫导轨平行【答案】(1)2.70(2)222)(t dmM(3)B【解析】(1)由图示游标卡尺可知，主尺示数为2 mm，游标尺示数为14×0.05 mm＝0.70 mm，则游标卡尺读数为2 mm＋0.70 mm＝2.70 mm。

(2)由于遮光条通过光电门的时间极短，因此可以利用其平均速度来代替遮光条通过光电门的瞬时速度，则滑块经过光电门时的瞬时速度为：tdv =；实验要验证机械能守恒定律，只需验证：2222)()(21td m M v m M mgL +=+=。

(3)本实验通过测定钩码下降一定高度时，滑块与钩码的共同速度的大小，来判定钩码重力势能的减少量与系统动能的增加量的关系，故不需要保证所挂钩码的质量m 远小于滑块质量M ，故A 、C 、D 不符合题意，B 符合。

23.（9分）为了测量一电压表V 的内阻，某同学设计了如图1所示的电路。

其中0V 是标准电压表，R 0和R 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E 是电源。

(1)（2分）用笔画线代替导线，根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整。

(2)实验步骤如下：①（2分）将S 拨向接点1，接通S 1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数U ；①（2分）然后将S 拨向接点2，保持R 0不变，调节______________，使____________________________，记下此时R 的读数；①（1分）多次重复上述过程，计算R 读数的________，即为待测电压表内阻的测量值。