2020年广东深圳市普通高中高三理综物理第二次线上统一测试试题( word版含答案及评分标准）

a o x1 x2 x3 x 2020 年深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试 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，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．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号 M”（又被称为“人造太阳”）将在 2020 年投入运行。其所发生的可控核聚变方程是21H + 31H → 42He + X，已知21H、31H、 42He和 X 的质量分别为 m1、m2、m3 和m4，真空中的光速为 c 。下列说法正确的是 A．X 是质子 B．大亚湾核电站利用核聚变发电 C．该核反应所释放的核能为∆E = (m1 + m2 − m3 − m4)c2 D．21H和31H的结合能之和大于42He的结合能 15．2020 年 10 月 13 日将发生火星冲日现象，即火星、地球和太阳刚好在一条直线上， 如图所示，已知火 星轨道半径为地球轨道半径的 1.5 倍，地球和火星绕太阳运行的轨道都视为圆。则 A. 火星与地球绕太阳运行的线速度大小之比为 2:3 B. 火星与地球绕太阳运行的加速度大小之比为 4:9 C. 火星与地球的公转周期之比为 ： D．2021 年 10 月 13 日前有可能再次发生火星冲日现象 16.一个带负电的粒子从 x=0 处由静止释放，仅受电场力作用，沿 x 轴正方向运动，加速度 a 随位置变化的关系如图所示，x2 - x1 = x3 - x2。可以得出 A. 从 x1 到 x3 过程中，电势先升高后降低 B. 在 x1 和 x3 处，电场强度相同 C. 粒子经 x1 和 x3 处，速度等大反向 D. 粒子在 x2 处，电势能最大 17.户外野炊所用的便携式三脚架，由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕 铰链自由转动。如图所示，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过细铁链挂在三脚架正中央，三根 杆与竖直方向 的夹角均相等。若吊锅和细铁链的总质量为 m，重力加速度为 g，不计支架与铰 链之间的摩擦，则 3 2A.当每根杆与竖直方向的夹角为 37°时，杆受到的压力大小为 mg B.当每根杆与竖直方向的夹角为 37°时，杆对地面的摩擦力大小为 mg C.当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，三根杆对铰链的作用力的合力变大 D．当每根杆与竖直方向的夹角均变大时，杆对地面的压力变大 18.如图所示，某时刻将质量为 10kg 的货物轻放在匀速运动的水平传送 带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物 最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为 0.5，货物在传送带 上留下的划痕长为 10cm，重力加速度取 10m/s2。则货物 A.总位移为 10cm B.运动的总时间为 0.2s C.与传送带由摩擦而产生的热量为 5J D．获得的最大动能为 5J 19.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A．图（a）中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电 B．图（b）中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热 C. 图（c）中如果线圈 B 不闭合，S 断开将不会产生延时效果 D. 图（d）中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度 20.某同学使用小型电动打夯机平整自家房前的场地，如图所示是电动打夯机的结构示意图。 质量为 m 的摆锤通过轻杆与总质量为 M 的底座（含电动机）上的转轴相连。电动机带动 摆锤绕转轴 O在竖直面内匀速转动，转动半径为 R，重力加速度为 g 。下列说法正确的是 A.转到最低点时摆锤处于失重状态 B.摆锤在最低点和最高点，杆给摆锤的弹力大小之差为 6mg C．若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤的角速度为 D. 若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤转到最低点时，打夯机对地面的压力为 21.如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线框所在 平面的匀强磁场，磁感应强度 B=2.5T。正方形单匝金属线框在磁 场上方 h=0.45 m 处，质量为 0.1kg，正方形单匝金属线框在磁场上 方 h=0.45 m 处，质量为 0.1kg，边长为 0.4m，总阻值为 1Ω。现 将线框由静止释放，下落过程中线框 ab 边始终与磁场边界平行， ab 边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速 度均为 2 m/s，不计空气 阻力，重力加速度取 10 m/s2则 5 9 1 4 ( )m M g mR +a D b H A.cd 边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为 9 W B.匀强磁场区域的高度为 0.65 m C.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为 0.65 J D.线框通过磁场上边界所用时间为 0.3s 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．（5 分）某同学在实验室使用半径相同的两个小球，按如图实验装置来验证动量守恒定 律。他的主要实验操作如下： ①用天平测量 a、b 两球的质量 m1 和 m2 ②用游标卡尺测出两个小球的直径 d ③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度 H ④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点 O ⑤在白纸上面放好复写纸，先不放 b 球，把 a 球从斜槽轨道上 D 点由静止释放，落到复 写纸上，重复多次；再把 b 球放在斜槽轨道水平部分最右端，把 a 球仍从 D 点由静止释 放，和 b 球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次 ⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点 M、P 和 N，并用刻度尺测量出图中的 、 和 的长度 (1)上述实验操作中不必要的步骤是 _______________ (2)如果满足关系式____，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。(用测量的物理量表示) （3）实验测得：m1=30.0g，m2=10.0g， =16.10cm， =30.30cm， =40.60cm。 则本实验的相对误差是______(保留一位有效数字，相对误差为 100% ） 23．（10 分）某兴趣小组测一电池组的电动势和内阻，电动势约为 3V，内阻约为 10Ω。 现有如下实验器材： A．电压表 V（0~15V, 内阻约为 3kΩ） B. 电流表 A（0~2mA，Rg=12Ω） C. 定值电阻 R0=6Ω D．电阻箱 R1（0~999Ω） E. 滑动变阻器 R2（0~2000Ω） F. 待测电池组 G. 电键 S、导线若干 （1）为完成实验需将电流表 A 改装成较大量程的电流表，A 应与定值电阻 R0____ 联（填 “串”或“并”），改装后电流表的量程为_______mA。 （2）为测量尽可能准确，电阻箱 R1 与滑动变阻器 R2 应选_____（填“R1”或“R2”） （3）根据你所选用的实验器材，设计实验电路并在答题卡的虚线框内将电路图补充完整（所 选器材要标明符号） （4） 按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后 做出图象如图所示，但忘记标注纵坐标，请你补充完整，此纵坐标应为_______（填 I、U、 OM OP ON OM OP ON ×碰撞前后总动量之差 碰撞总动量或 ）。若图象的斜率为 k，纵轴截距为 b，则该电池 组的电动势 E=______，内阻 r=_____。（用题中的相应符号表示） 24．（12 分）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻 绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在 地面上的力传感器相连，传感器示数为 1000N。打开扣环，人从 A 点 由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经 B 上升到最高位置 C 点，在 B 点时速度最大， 在上升过程中，仅在最后 1s 内做匀变速直线运动。已知 BC 间距 LBC= m，人与装备总质量 m=50kg(可视为质点)。弹性绳的弹力始终遵循 胡克定律，忽略空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2。求： （1） 人在最后 1s 内位移 h 的大小和释放瞬间人的加速度 a 的大小； （2） 弹性绳的劲度系数 k 和释放前弹性绳的弹性势能 Ep。 25．（20 分）在竖直面内建立如图所示直角坐标系 xOy，第一象限内（含坐标轴）有垂 直于坐标平面向里的匀强磁场，第三象限内有水平向右的匀强电场。两个大小相同的金 属小球 a、b（均可视为质点）质量分别为 m、3m，不带电的小球 b 静置于固定在原点 O 处的绝缘支架（图中未画出）上。小球 a 带电量为+2q，从第三象限的 P 点，以速度 v0 竖直向上射出，小球 a 运动到原点 O 时，速度方向恰好沿 x 轴正方向、大小为 v0，并与 b 球发生弹性正碰，碰撞时间极短。碰后两个小球带电量均变为+q，小球 b 恰 好经过x轴上的N点，小球a经过y轴上的Q点（图中未画出）。已知磁感应强度 不计两个小球之间的库仑力和空气阻力，重力加速度为 g 。求： （1）碰后 a、b 球的速度 va、vb； （2）电场强度 E 的大小和 Q 点到原点 O 的距离 s1； （3）N 点到原点 O 的距离 s2。 1 I 1 U 25 3 0 12mgB qv =33．【物理——选修 3-3】（15 分） （1）（5 分）下列说法正确的是（ ）（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．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，一定吸收热量 B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大 C．其它条件相同，空气的相对湿度越大，晾晒在室外的衣服越不容易干 D．布朗运动证明了悬浮微粒的分子在做无规则运动 E．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 （2）（10 分）如图所示，将横截面积 S=100cm2、容积为 V=5L，开口向上的导热良好的 气缸，置于 t1=-13℃的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为 V1=4L 的理想气体封闭 在气缸中，气缸底部有一个单向阀门 N。外界大气压强 P0=1.0×105Pa，重力加速 g=10m/s2，不计一切摩擦。求: (i) 将活塞用卡销 Q 锁定，用打气筒通过阀门 N 给气缸充气，每次可将体积V0=100mL， 压强为 P0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到 1.2P0； (ii) 当气缸内气体压强达到 1.2P0 时，停止打气，关闭阀门 N，将质量为 m=20kg 的物体 放在活塞上，然后拔掉卡销 Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。 34．【物理——选修 3-4】（15 分） （1）（5 分）一段绳子置于 x 轴上,某同学使绳子的左端（即波源 A）在 y 轴上做不连续 的简谐运动，振动周期为 0.4s，某时刻波刚好传到 P 点，O、P 间绳上各点形成的波形如 图所示，此时由波形可知（ ）（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. 波源的最初起振方向沿 y 轴正方向 B. 波在介质中传播的速度为 1.0m/s C. 质点 Q 此时以 1.0m/s 速率沿 y 轴负方向运动 D. 此波形是波源先做一次全振动后停止振动 0.6s，接着再振动半个周期形成的 E．从此时开始计时，再过 1s 质点 Q 刚好运动到 P 点（2）（10 分）一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一 半径为 R 的球形真空区域，一束平行单色光从 AB 面垂直射向透明体。已知透明体的折 射率为 2，光在真空中的传播速度为 c 。求： (i) 从 D 点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出； (ii) 为了使光线不能从 AB 面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体 AB 面上贴 至少多大面积的不透明纸。（不考虑 AC 和 BC 面的反射光线影响）