2020年湖南省长沙市明达中学高考物理模拟试卷(有答案解析)
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2020年湖南省长沙市明达中学高考物理模拟试卷一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）1.研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。
已知该光电管阴极K的极限频率为，元电荷电量为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、上下对齐。
现用频率为的光照射阴极，则下列说法错误的是A. 该光电管阴极材料的逸出功为B. 若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为C. 若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大D. 若将滑片向右滑动，则当滑片P、间的电压为时，电流计G的示数恰好为02.如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。
将质量的石块，装在与转轴O相距的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上。
若石块落地位置与抛出位置间的水平距离，不计空气阻力，g取以下判断正确的是A. 石块抛出后运动时间为B. 石块被抛出瞬间的速度大小为C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为D. 石块落地的瞬时速度大小为3.如图所示为范德格拉夫起电机示意图，直流高压电源的正电荷通过电刷E、传动带和电刷F，不断地传到球壳的外表面，并可视为均匀地分布在外表面上，从而在金属球壳与大地之间形成高电压．关于金属球壳上的A、B两点，以下判断正确的是A. A、B两点电势相同B. A、B两点电场强度相同C. 将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能增加D. 将带正电的试探电荷从A点移到B点，电势能减小4.如图为模拟远距离输电的部分测试电路。
a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为、，且，理想变压器的原、副线圈匝数比为k且电流表、电压表均为理想表，其示数分别用I和U表示。
当向下调节滑动变阻器的滑动端P时，电流表、电压表示数变化分别用和表示。
则以下说法错误的是A. B.C. 电源的输出功率一定减小D. 电压表示数一定增加二、多选题（本大题共6小题，共33.0分）5.如图所示，abcd为边长为L的正方形线框，线框在纸面内，电阻为图中虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．现用外力作用于线框，使线框从图示位置开始沿x轴正方向做初速度为零的匀加速运动，线框运动过程中，ad边始终水平，线框平面始终与磁场垂直，磁场宽度大于L，以x轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线及线框ab边的带你随时间t的变化图象正确的是A. B.C. D.6.如图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小。
这就是大家熟悉的惯性演示实验。
若砝码和纸板的质量分别为M和m。
各接触面间的动摩擦因数均为，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d。
现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是A. 纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为B. 要使纸板相对砝码运动，F一定大于C. 若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D. 当时，砝码恰好到达桌面边缘7.图示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂面向内，有一粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，运动的半径为r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为，以下说法正确的是A. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为B. 若，粒子沿着与半径方向成角斜向下射入磁场，则有关系成立C. 若，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动的时间为D. 若，粒子沿着与半径方向成角斜向下射入磁场，则圆心角为8.如图所示，一弹性轻绳绳的弹力与其伸长量成正比一端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。
空间中还存在着水平向右的匀强电场图中未画出，且电场强度初始时A、B、C在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动，滑到E点时速度恰好为零。
已知C、E两点间距离为L，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为，弹性绳始终处在弹性限度内。
下列说法正确的是A. 小球在D点时速度最大B. 若在E点给小球一个向左的速度v，小球恰好能回到C点，则C. 弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功D. 若保持电场强度不变，仅把小球电荷量变为2q，则小球到达E点时的速度大小9.下列说法正确的是A. 分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力和斥力都减小B. 根据恒量，可知液体的饱和汽压与温度和体积有关C. 液晶具有液体的流动性，同时其光学性质具有晶体的各向异性特征D. 在不考虑分子势能的情况下，1mol温度相同的氢气和氧气内能相同E. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部10.关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是A. 机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动B. 弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅C. 有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去D. 电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、射线E. 在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）11.实验小组采用如图1所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等。
实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度。
正确进行实验操作，得到一条纸带。
纸带的一部分如图2所示，纸带上两相邻计数点的时间间隔为。
该同学将纸带从每个计数点处截断，得到6条短纸带，再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上，以纸带下端为横轴建立直角坐标系，并将刻度尺边缘紧靠纵轴，其示数如图3所示。
则打下计数点“2”时小车的速度大小为______；小车的加速度大小为______结果均保留两位有效数字将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出图象如图4所示。
已知当地重力加速度，则木块与木板间动摩擦因数______保留两位有效数字；的测量值______选填“大于”“小于”或“等于”真实值。
实验中______选填“需要”或“不需要”满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。
12.某同学利用传感器，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b．由图线a可知电池a的电动势______V，内阻______若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率______填“大于”、“等于”或“小于”，两电池的效率______填“大于”、“等于”或“小于”．四、计算题（本大题共3小题，共32.0分）13.一球形人造卫星，其最大横截面积为A、质量为m，在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动．由于受到稀薄空气阻力的作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．卫星在绕地球运转很多圈之后，其轨道的高度下降了，由于，所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动．设地球可看成质量为M的均匀球体，万有引力常量为取无穷远处为零势能点，当卫星的运行轨道半径为r时，卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为．求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期；某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，作出了如下假设：卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为，且为恒量；稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的，所有的颗粒原来都静止，它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度，在与这些颗粒碰撞的前后，卫星的速度可认为保持不变．在满足上述假设的条件下，请推导：估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时，所受阻力F大小的表达式；估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为的轨道的过程中，卫星绕地球运动圈数n的表达式．14.如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。
初状态整个装置静止不动处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为，温度为设外界大气压强为保持不变，活塞横截面积为S，且，环境温度保持不变。
在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B下降的高度；现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度。
15.如图所示，ABC是一个三棱镜的截面图，一束单色光以的入射角从侧面的中点N射入。
已知三棱镜对该单色光的折射率，AB长为L，光在真空中的传播速度为c，求：此束单色光第一次从三棱镜射出的方向不考虑AB面的反射；此束单色光从射入三棱镜到BC面所用的时间。
五、简答题（本大题共1小题，共20.0分）16.如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为，导轨光滑且电阻忽略不计。
场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为，间距为两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。
设重力加速度为若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能。
若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域。
且a。
b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相。
求b 穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。
对于第问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v。
-------- 答案与解析 --------1.答案：C解析：解：A、由图可知，K是阴极，A是阳极，依据光电效应方程：，当时，入射光的能量等于阴极材料的逸出功，则阴极材料的逸出功，故A正确。
B 、光电子的最大初动能为：光电子在电场中加速过程，由动能定理有：所以有：，故B正确。
C、若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数将先逐渐增大到饱和光电流，当达到饱和电流时，则不变，故C错误。
D、为了阻止光电子到达阳极，根据动能定理得可得即则当滑片P、P间的电压为时，电流计G的示数恰好为0，故D正确。
本题选择错误的，故选：C。
K是阴极，A是阳极，根据光电效应方程，知光电子最大初动能为零时，材料的逸出功等于入射光的能量；加在A、K间的正向电压为U时，根据动能定理求到达阳极的光电子的最大动能。
