河南、广东、湖南、湖北四省部分学校高三联考理科综合物理试题Word版含答案解析.doc

2020 年普通高等学校招生全国统一模拟考试 (湖南、河南、湖北、广东四省联考 2020-3) 理科综合能力测试物理部分 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 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，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，有错选或不选的得 0 分。 14.由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核 聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为： 1 H ? 1 H ? 2 2 4 2 H e ，已知部分物质比 结合能与质量数关系如图所示，则该反应释放的核能约为 A.5 MeV B.6 MeV C.24 MeV D.32 MeV 15.如图所示，一 U 型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导 体棒 MN 垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。轻 轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁 感线运动，运动过程中导体棒 MN 与导轨始终保持垂直且接触良好。欲使导 体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为 A.垂直导体棒向上偏左 B.垂直导体棒向下偏左 C.垂直金属导轨平面向上 D.垂直金属导轨平面向下 16.某行星为质量分布均匀的球体，半径为 R，质量为 M。科研人员研究 同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的 1.1 倍。 已知引力常量为 G，则该行星自转的角速度为 A. GM 10 R 3 B. GM 1 1R 3 C. 1 .1G M R 3 D. GM R 17.如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用 户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率 P、升压变压器原线圈两端电压和 输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为 k 时，用户得到的功率为 P1。则 当升压变压器的原副线圈匝数比为 nk 时，用户得到的电功率为 A. (1 ? n k ) P ? n k P1 2 2 2 2 B. (1 ? n ) P ? n P1 2 2 C. (1 ? 1 nk 2 2 )P ? P1 nk 2 2 D. (1 ? 1 nk 2 2 )P ? P1 nk 2 2 18.如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮 O，轻 绳两端点 A、B 分别连接质量为 m1 和 m2 两物体。现用两个方向 相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与 AB 连线在同一直线 上。当∠AOB=90° 时，∠OAB= 30° ，则两物体的质量比 m1 ：m2 为 A.1：1 B.1：2 C.1 ： 2 D.1 ： 3 19.-粗细均匀的正方形金属线框 abcd 静止在光滑绝缘的水平面上，整 个装置处在垂直水平面的匀强磁场中，ab 边与磁场边界 MN 重合，如 图所示。现用水平向左的外力 F 将线框拉出磁场，且外力与时间的函 数关系为 F=b+kt，b 和 k 均为常数。在拉出线框的过程中，用 i 表示线 框中的电流，Q 表示流过线框某截面的电荷量，下列描述电流与时间 及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是 20.已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图 所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于 x 轴上 的 O 点， 球壳与 x 轴相交于 A、 两点， B 球壳半径为 r， 带电量为 Q。现将球壳 A 处开有半径远小于球半径的 小孔，减少的电荷量为 q，不影响球壳上电荷的分布。 已知球壳外侧两点 C、D 到 A.B 两点的距离均为 r ， 则此时 A.O 点的电场强度大小为零 C. C 点的电场强度大小为 k (Q ? q ) 4r 2 B. C 点的电场强度大小为 D. D 点的电场强度大小为 k (Q ? 4 q ) 4r 2 k (9 Q ? 4 q ) 36r 2 21.一质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，现对其施加两个水平作用力，两个力随时间 变化的图象如图所示，由图象可知在 t2 时刻物体的 A.加速度大小为 B.速度大小为 C.动量大小为 Ft ? F0 m ( F t ? F 0 ) ( t 2 ? t1 ) m （ Ft ? F0 ) 2m D.动能大小为 ( F t ? F 0 ) ( t 2 ? t1 ) 2 2 8m 三、非选择题：共 174 分，第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题 为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(6 分)某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨 道与长度不同的水平轨道平滑连接，并将轨道固定在同--竖直面内。实验时，将两小球 A.B 同时从两倾斜轨道上自由释放，释放位置到水平轨道距离相同。经过一段时间，小球 A 开 始做平抛运动，小球 B 继续沿水平轨道运动。两球运动过程中，用频闪照相的方式记录两 小球的位置(在图中已标出)。 (1)忽略各种阻力，小球 A 在空中运动过程中.两小球______。(选填正确答案标号) A.保持相对静止 B.在同一竖直线上 C.运动速度大小相同 D.机械能相同 (2)A 球做平抛运动后， 利用频闪照片计算出两小球连续三个位置的 高度差分别为 h1、h2、h3，重力加速度为 g，则频闪照相的频闪周 期为____________________。 (3)在实验操作过程中，发现两小球每次碰撞时，小球 A 都碰在小球 B 的后上方，请你分析 原因可能是___________________________________________________________。 23. (9 分)某实验小组欲将一量程为 2 V 的电压表 V1 改装成量程为 3 V 的电压表，需准确测 量电压表 V1 的内阻，经过粗测，此表的内阻约为 2 kΩ。可选用的器材有： 电压表 V2(量程为 5 V，内阻为 5 kΩ) 滑动变阻器 R1(最大值为 100 Ω) 电流表(量程为 0.6 A，内阻约为 0.1 Ω) 电源(电动势 E=6 V，内阻不计) 定值电阻 R(阻值已知且满足实验要求) 图甲为测量电压表 V，的内阻实验电路图，图中 M、N 为实验小组选用的电表。 (1)请选择合适的电表替代 M、N，按照电路图用线条替代导线连接实验电路; (2)实验电路正确连接，调节滑动变阻器，M 表的读数为 Y，N 表的读数为 X，请用两表的 读数和定值电阻 R 表示电压表 V1 的内阻_____________； (3)改变滑动变阻器滑片的位置， 得到多组 M 表和与之对应的 N 表的读数， 建立直角坐标系， 通过描点作出 M 表(纵坐标)和与之对应的 N 表的读数(横坐标)的函数图象。若使 M 表和 N 表可同时达到满偏，则函数图象的斜率约为_______；(结果保留 2 位有效数字) (4)若测得电压表 V 的内阻准确值为 R， 则将此表改成量程为 3 V 的电压表需______(选填“串” 或“并”)联电阻的阻值为__________。 24. (12 分)将电容器的极板水平放置分别连接在如图所示的电路上， 改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极板间电压。极板下方三角形 ABC 区域存在垂 直纸面向里的匀强磁场，其中∠B=30° 、∠C=90° ，底边 AB 平行于极板，长度为 L，磁感 应强度大小为 B。一粒子源 O 位于平行板电容器中间位置，可产生无初速度、电荷量为+q 的粒子，在粒子源正下方的极板上开一小孔 F，OFC 在同一直线上且垂直于极板。已知电源 电动势为 E，内阻忽略不计，滑动变阻器电阻最大值为 R，粒子重力不计，求： (1)当滑动变阻器滑片调节到正中央时，粒子从小孔 F 射出的速度; (2)调整两极板间电压，粒子可从 AB 边射出。若使粒子从三角形直角边射出且距离 C 点最 远，两极板间所加电压应是多少? 25. (20 分)如图所示， 一金属箱固定在倾角为 37'的足够长固定斜面上， 金属箱底面厚度不计， 箱长 l1=4.5 m，质量 m1=8 kg。金属箱上端侧壁 A 打开，距斜面顶端 l2=5 m。现将质量 m2=1 kg 的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放，沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能 量损失，最后与金属箱下端侧壁 B 发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁 A 下落锁定并释放 金属箱。 已知物块与斜面间的动摩擦因数 μ1=0.3， 与金属箱内表面间的动摩擦因数 μ2=0.125， 金属箱与斜面间的动摩擦因数 μ3= 0 .6 2 5 3 ， 重力加速度 g 取 10 m/s 2， 37° sin =0.6， 37° cos =0.8. 求： (1)物块与金属箱下端侧壁 B 相碰前瞬间的速度; (2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留 2 位小数) 33. [物理选修 3-3](15 分) (1)(5 分)关于气体压强的产生，下列说法正确的是______。 ( 选填正确答案标号。选对 1 个 得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C.气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的 D.气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 E.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关 (2)(10 分)如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度 不计的轻质活塞 A.B 由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为 SA= 30 cm2 ，SB=18 cm2 ，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活. 塞 A 距离较粗汽缸底端 10 cm，活塞 B 距离较细汽缸顶端 25 cm，整个 装置处于静止状态。此时大气压强为 p0=1.0×105 Pa，汽缸周围温度为 27 °C。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到 127 ° ，不计一切摩擦。 C (i)求升高温度后活塞 A 上升的高度;(结果保留 1 位小数)