2020届湖南省邵阳市重点学校高三综合模拟考试理科综合物理试题（含答案）

邵阳市部分学校 2020 届高三综合模拟考试 理科综合试题卷 二、选择题：本大题共 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 题至第 18 题只有一项符合题目要求，第 19 题至第 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．物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的 科学认知，推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（ ） A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量 B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型 C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说 D．康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性 15．如图所示，a、b、c 三木块通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮连接，处于静止状态。 其中 AB 细绳的 B 端与滑轮的转轴连接，A 端固定于天花板上。现将 A 端沿天花板向右缓慢移动， 移动过 程中系统处于平衡状态。移动过程中各物理量变化的说法，正确的是（ ） A．斜面对木块 a 的摩擦力增大 B．细绳对木块 c 的拉力增大 C．地面对斜面体的支持力增大 D．木块 c 的重力势能增大 16．如图所示，在倾角为 α＝30°的光滑斜面上，有一根长为 L＝0.8 m 的轻绳，一端固定在 O 点， 另 一端系一质量为 m＝0.2 kg 的小球，沿斜面做圆周运动，取 g＝10 m/s2，若要小球能通过最高 点 A，则小球在最低点 B 的最小速度是( ) A．4m/s B． 2 m / s C． 2 m / s D． 2 m / s 17．我国计划于 2020 年发射“火星探测器”，若探测器绕火星的运动、地球和火星绕太阳的公转 视为 匀速圆周运动，相关数据见表格，则下列判断正确的是 行星 行星半径/m 行星质量/kg 行星公转轨道半径 行星公转周期 地球 6.4×106 6.0×1024 R 地=1.5×1011m T 地 火星 3.4×106 6.4×1023 R 火=2.3×1011m T 火 A．T 地>T 火 B．火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度 C．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 10 5 2D．探测器绕火星运动的周期的平方与其轨道半径的立方之比与 相等 18．在真空中某点电荷 Q 的电场中，将带电荷量为 q 的负试探电荷分别置 于 a（0,0,r）、b 两点时，试探电荷所受电场力的方向如图所示，Fa、Fb 分 别在 yOz 和 xOy 平面内，Fa 与 z 轴负方向成 60° 角，Fb 与 x 轴负方向成 60° 角。已知试探电 荷在 a 点受到的电场力大小为 Fa=F，静电力常量为 k。则 以下判断正确的是 A．电场力的大小 Fb 大于 F B．a、b、O 三点电势关系为ϕa = ϕb > ϕO C．点电荷 Q 带正电，且大小为 D．在平面 xOz 上移动该试探电荷，电场力不做功 19．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小， 带 电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，A 处粒子源产生质量 为 m、 电荷量为+q 的粒子，在加速电压为 U 的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速 电场的频 率可调，磁场的磁感应强度最大值为 Bm 和加速电场频率的最大值 fm。则下列说法正确的是（ ） A．粒子获得的最大动能与加速电压的大小有关 B．粒子第 n 次和第 n+1 次进入磁场的半径之比为 C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为 D．若 ，则粒子获得的最大动能为 20．如图甲为俯视图，水平放置的单匝圆环导线框半径为 0.2m，其中有垂直线框方向匀强磁场， 线 框右端连接小灯泡 A 和理想变压器原线圈，变压器副线圈接小灯泡 B 和 C，各灯规格分别 A （2V， 1A）、B（3V，1A），C（3V，0. 5A）。线框电阻不计，当圆环导线框感应强度如图乙所示正弦 规 律变化时，三个小灯泡均正常发光，不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确的是（） A．变压器原、副线圏匝数比为 2：3 B．PQ 两端电压为 6.5V C．图乙中 B0 为 D．若拆除小灯泡 C，则小灯泡 B 亮度不变 21．如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端 接 有一定值电阻，导轨平面的倾角为 37° ，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力 F 拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为 0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙 所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为 1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin 37° =0.6，cos 37° =0.8，g 取 10m/s2，则（ ） 2 2 T T 火 地 24FrQ kq = 1:n n+ 2 2 BRt U π= 2 m m qBf mπ< 2 2 22km mE mf Rπ= 2 13 2 8 TπB B A．F 的大小会随着棒高度的变化而变化 B．回路中的最大电功率等于 0.56W C．F 的最大功率为 0.56W D．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是 0.26J 三、非选择题：共 174 分。第 22 至 32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33 至 38 题为选考 题。考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22．（6 分）某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B 处分别为光电门，可测得小车 遮光片通过 A、B 处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过 A、B 点时的速 度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力 F。 （1）用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度 d= mm，适当垫高 木板 O 端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码，从 O 点由静止释放小车进行实验； （2）保持拉力 F=0.2N 不变，仅改变光电门 B 的位置，读出 B 到 A 的距离 s，记录对于的 s 和 tB 数 据，画出 s − v2 图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量 m= kg； （3）该实验中不必要的实验要求有 A．钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量 B．画出 s − v2 图像需多测几组 s、tB 的数据 C．测量长木板垫起的高度和木板长度 D．选用宽度小一些的遮光片 23．（9 分）某实验小组为了测量出电池组的电动势 E 和内阻 r，用下列器材组装了一个实验电路， 设计完成后发现还可用该电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律： A．电压表 V1 （量程 0 − 3V − 6V 、内阻很大） B．电压表 V2 （量程 0 − 3V − 6V 、内阻很大） C．电流表 A（量程 0 − 0.6A − 3A 、内阻很小） D．滑动变阻器 R（最大阻值 20Ω 、额定电流 3A） E.小灯泡（3V） F.电池组（电动势 E、内阻 r） G.开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表 V1 的示 数增大，则电压表 V2 的示数减小： （1）请将设计的实验电路图在图甲虚线方框中补充完整；（ ） （2）某次实验时，调整滑动变阻器滑动片到适当位置，测得三个电表指针位置如图乙所示，则电流 表读数 A，电压表 V1 读数 V，电压表 V2 的读数 V； （3）多次实验，得到两电压表读数 U 与电流表对应读数 I。实验小组把测量数据画在 U − I 图像中， 描绘出了两条图线 A、B： ①根据图丙可以算出电源的电动势 E= V，内阻 r = Ω（计算结果保留 2 位有效数字）； ②图丙中电路处于 Q 状态时，滑动变阻器的阻值应为 Ω ，此时小灯泡的实际功率为 W。 24．（12 分）如图所示，竖直平面内有一直角坐标系 xOy，x 轴沿水平方向。第二、三象限有垂直于 坐标平面向里的匀强磁场，与 x 轴成 θ＝37°角的绝缘细杆固定在二、三象限；第四象限同时存在着竖 直向上的匀强电场和垂直于坐标平面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，一质量为 m、电荷量为 q 的带电小球 a 穿在细杆上沿细杆匀速下滑，在 N 点脱离细杆恰能沿圆周轨道运动到 x 轴上的 A 点， 且速度方向垂直于 x 轴。已知 A 点到坐标原点 O 的距离为 l ，小球 a 与绝缘细杆的动摩擦因数 μ＝ 0.5； ，重力加速度为 g，空气阻力忽略不计。求： 16 5 qB g m l =(1)第二、三象限里的磁场的磁感应强度大小 B1 与第四象限磁感应强度 B 之比， =？ (2)当带电小球 a 刚离开 A 点竖直向上运动时，从 y 轴正半轴距原点 O 为 4l 的 P 点（图中未画出）以 某一初速度水平向右平抛一个不带电的绝缘小球 b，a、b 两球刚好在第一象限某点相碰，则 b 球的初 速度为多大？ 25．（20 分）如图所示，质量为 mc=2mb 的物块 c 静止在倾角均为 α=30°的等腰斜面上 E 点，质量为 ma 的物块 a 和质量为 mb 的物块 b 通过一根不可伸长的匀质轻绳相连，细绳绕过斜面顶端的小滑轮并 处于松驰状态，按住物块 a 使其静止在 D 点，让物块 b 从斜面顶端 C 由静止下滑，刚下滑到 E 点时 释放物块 a，细绳正好伸直且瞬间张紧绷断，之后 b 与 c 立即发生完全弹性碰撞，碰后 a、b 都经过 t=1 s 同时到达斜面底端．已知 A、D 两点和 C、E 两点的距离均为 l1=0.9m，E、B 两点的距离为 l2=0.4m．斜 面上除 EB 段外其余都是光滑的，物块 b、c 与 EB 段间的动摩擦因数均为 μ= ，空气阻力不计，滑 轮处摩擦不计，细绳张紧时与斜面平行，取 g =10 m/s2．求： （1）物块 b 由 C 点下滑到 E 点所用时间． （2）物块 a 能到达离 A 点的最大高度． （3）a、b 物块的质量之比 （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果 多做，则每科按所做的第一题计分。 33．[物理——选修 3-3] （1）以下说法正确的是（ ） A．玻璃打碎后不容易把它们拼在一起，这是由于分子间斥力的作用 B．焦耳测定了热功当量后，为能的转化和守恒定律奠定了实验基础 C．液体表面层分子间引力大于液体内部分子间引力是表面张力产生的原因 D．当分子间的距离增大时，分子间的斥力和引力都减小，但斥力减小得快 E.悬浮在液体中的颗粒越小，小颗粒受到各个方向液体分子的冲击力就越不平衡，布朗运动就越明显 （2）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 ° C 1 B B 3 3 a b m m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] （1）如图所示，O 为一上下振动的波源，振幅为 2cm，振动频率为 10Hz，产生的简谐横波以 4m/s 的速度同时向左、右方向传播。已知 A、B 两质点到 O 点的水平距离分别为 OP=1.9m、OQ=2.2m， 下列说法正确的是（ ） A．这列波的波长是 20cm B．A、B 两质点不可能同时到达平衡位置； C．当 A 质点处于波峰时，B 质点恰好处于波谷 D．A、B 均开始振动后，0.2s 内两质点的路程均为 16cm E.当 O 质点刚过平衡位置时，A、B 两质点振动方向一定相同 （2）如图所示，AOB 是一半径为 R 的扇形玻璃砖的横截面，顶角∠AOB=120°。两束光线 a、b（图 中未画出）均向右垂直于 OA 边射入玻璃砖。其中光线 a 只经 1 次反射后垂直 OB 边射出；光线 b 经 2 次反射后垂直 OB 边射出，此时光线恰好在圆弧面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为 c。 求： (i)光线 a 入射点与 O 点的距离； (ii)光线 b 在玻璃砖中的传播速度。第 7 页 共 24 页第 8 页 共 24 页第 9 页 共 24 页第 10 页 共 24 页