2020届河北省唐山市高三年级第一次 模拟考试理科综合物理试题（含答案）

唐山市 2019- 2020 学年度高三年级第一次模拟考试 理科综合能力测试物理部分 二、选择题:本题共 8 小题，每题 6 分。在每小题给出的 4 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.花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法 正确的是 A. 衰变成 要经过 8 次 β 衰变和 6 次 衰变 B.氡的半衰期为 3.8 天，4 个氡原子核经过 7.6 天后只剩下 1 个氡原子核 C. 射线与 射线都是电磁波， 射线穿透本领远比 射线弱 D.放射性元素发生 β 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 15. 甲、乙两物体在 t=0 时刻同地出发，其运动的 x—t 图象如图 所示，下列说法正确的是 A.甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动 B.0~t2 时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程 C. t1~t2 时间内，甲物体平均速度大于乙物体的平均速度 D. t1 时刻甲物体的速度大于乙物体的速度 16.如图所示，光滑水平面上有质量为 m 足够长的木板， 木板上 放一质 量也为 m、可视为质点的小木块。现分别使木块获得向 右的水平初速度 v0 和 2v0,两次运动均在木板上留下划痕，则两次划痕长度之比为 A.1:4 B.1: 4 C.1:8 D.1 :12 17.随着空间探测技术的发展，中国人的飞天梦已经成为现实。某质量为 m 的探测器关闭 发动机后被某未知星球捕获，在距未知星球表面一定高度的轨道上以速度 v 做匀速圆周运 动，测得探测器绕星球运行 n 圈的总时间为 t。已知星球的半径为 R,引力常量为 G,则该 未知星球的质量为 A. B. C. D. 18.某同学用拇指和食指掐住质量为 500g 的玻璃瓶同高度的 A、B 位置处 于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑。该位置侧壁与竖直方向夹角为 30°，其截面如图所示。若玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为 μ=0.2,手指可 视为形状不变的圆柱体，重力加速度 g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩 擦力。则拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为 A.1.25N B.2.5N C D. 19.如图所示，理想变压器原线圈一端有 a、b 两接线柱，a 是原线圈的一端点，b 是原线 238 92U 206 82U α α γ α γ 2 2v R G 3 2 v t n Gπ 2 2 v t n Gπ 3 2 nv tGπ 25 5 3 22 N − 25 15 3 22 N −圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变 电压，其瞬时值表达式为 。则 A.当单刀双掷开关分别与 a、b 连接时，电压表的示数比为 1 : 2 B.当 t=0 时，c、d 间的电压瞬时值为 C.单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器触头 P 向上移动的过 程中，电压表示数增大 D.当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电流表的示数增大 20.两电阻不计的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨足够长且间距为 l。两质量均为 m、 电阻均为 R 的导体棒 M、N 位于边界水平的匀强磁场上方，距磁场的上边界有一定高度， 磁场竖直方向宽度为导体距水平边界高度的 3 倍，磁场大小为 B,方向垂直导轨所在平面， 如图所示。先由静止释放导体棒 M, M 进入磁场恰好匀速运动，此时再由静止释放导体棒 N,两导体棒始终水平且与导轨保持良好接触。重力加速度取 g,则下列说法正确的是 A.释放前导体棒 M、N 距磁场上边界的高度为 B.导体棒 M 离开磁场时的速度 C.导体棒 M、N 均进入磁场后，两棒间距离减小 D.两导体棒各自离开磁场时导体棒 N 的速度较小 21.将两点电荷分别固定在 x 轴上的 A、B 两点，其坐标分别为(-4, 0)和(2, 0), B 处点电荷带 电量绝对值为 Q,两点电荷连线上各点电势 随 x 变化的关系如 图所示，其中 x=0 处电势最高，x 轴上 M、N 两点的坐标分别为 (-1, 0)和(1, 0)，静电力常量为 k,则下列说法正确的是 A.两点电荷一定为异种电荷 B. M 点的电场强度大于 N 点的电场强度 C. M 点电场强度大小为 D.正的试探电荷由 M 点运动到 N 点的过程，电势能先增大后减小 第 II 卷(174 分) 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题，每个试题考生 都必须作答。第 33 题~第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题 22. (6 分)某同学利用如图所示实验装置探究橡皮筋做功与速度变化的关系。他进行了如 下操作:将长木板放在水平桌面上，调节一端高度，平衡小车及 纸带的摩擦力并固定长木板;把橡皮筋一端固定在墙上，另一端 系在小车上，将橡皮筋拉长 d。由静纸带打点计时小车橡皮筋止 释放小车，带动穿过打点计时器的纸带沿长木板运动，得到一条 纸带。增加橡皮筋的条数，重复上述操作，长木板得到多条纸带。 打点计时器电源的频率为 50Hz。 1 sin100u U tπ= 2 U 2 2 4 4 m gR B l 2 2 2 2mgR B l ϕ 3 kQ(1)本实验中，该同学应怎样判断长木板及纸带的摩擦力已经被平衡: ___________________________________________________________________。 (2)实验时得到一条纸带，如图所示。此次操作中应选择的速度大小为___ m/s; (结果 保留三位有效数字) (3)该同学由多次实验数据做出 W— v2 图象如图所示，则橡皮筋弹力做功与速度平方变 化的关系为_____________________________________。 23. (9 分)某实验小组欲测量一电压表 V 的内阻(约为 30kΩ),已知电压表量程约 25V~ 35V, 表盘共有 30 个均匀小格。 (1)首先该小组用电阻刻度中间值为 30 的多用表粗测该表的内阻。 ①请你用实线连接两表笔和电压表接线柱; ②在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率______选填: (×1 档、 ×10 档、×100 档或×1K 档) (2)若在实验过程中测得该电压表内阻为 Rv= 30kΩ，为了精确校对 电压表的量程，要求测量多组数据，现有下列器材 可供选用:标准电压表 V1 (量程 3V,内阻 Rv1= 3kΩ);电流表 A (量程 0~3A，内阻未知);稳压电源 E (30V,内阻不能忽略);电键、导线若 干。 ①已给出部分实验电路，请你用实线替代导线完成实验电路: ②实验电路连接正确，请用各测量值和已知量表示电压表的量程的表达式 U=___; 式中各测量值的含义是:__________________________________。 24. (14 分)如图所示，某小型滑雪场的雪道倾角为 ,已知 AB =BC=L, 其中 BC 部分粗糙，其余部分光滑。现把滑雪车 P 和 Q 固定在雪道 上，两车质量均为 m 且可看作质点，滑雪车 P 恰在 A 点。滑雪车 P 上 固定一长为 L 的轻杆，轻杆与雪道平行，左端与滑雪车 Q 接触但不粘 连。现同时由静止释放两滑雪车，已知滑雪车与 BC 段的动摩擦因数 为 ,重力加速度为 g。求: (1)滑雪车 P 刚进入 BC 段时，轻杆所受的压力多大? (2)滑雪车 Q 刚离开 BC 段时，滑雪车 P 和 Q 之间的距离为多少? 25. (18 分)在直角坐标系 xoy 中，x 轴上方空间分布着竖直向上的匀强电场，场强大小为 。在第一象限(包括 x 和 y 轴的正方向)存在垂直坐标平面的周期性变化的磁场， 磁感应强度的大小 ，变化规律如图所示，规定垂直坐标平面向外为磁场正方向。 θ = tanµ θ 2mgE q = 0 2 mB q π=一带量为+q、 质量为 m 的小球 P 被锁定在坐标原点，带电小球可视为质点。t=0 时刻解除 对 P 球的锁定，1s 末带电小球 P 运动到 y 轴上的 A 点。此后匀强电场方向不变，大小变 为原来的一半。已知重力加速度为 10m/s2，求: (1)小球 P 运动到 A 点时的速度大小和位移大小; (2)定性画出小球 P 运动的轨迹(至少在磁场中两个周期)并求出小球进入磁场后的运动周期: (3)若周期性变化的磁场仅存在于某矩形区域内，区域左边界与 y 轴重合，下边界与过 A 点 平行于 x 轴的直线重合。为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿 y 轴正方向，则矩形磁场 区域的水平及竖直边长应同时满足什么条件? 33. [物理-- 选修 3-3] (15 分) (1) (5 分)下列说法正确的是_____________。 A.在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体 B.气体的内能是分子热运动的平均动能与分子势能之和 C.晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性 D.气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定 也变化 E.金属是多晶体，在各个方向具有相同的物理性质 (2) (10 分)如图所示，水平放置的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量 m= 10kg， 横截面积 S= 100 cm2 ，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏 气，活塞到汽缸底部的距离 L1= 11cm,到汽缸口的距离 L2=4 cm.现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对 缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平。 已知 g=10m/s2，外界气温为 27 °C，大气压强为 1.0×105 Pa, 活塞厚度不计，求: (i)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度是多少? (i)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收 Q =350 J 的热量，则气 体增加的内能∆U 多大? 34. [物理--选修 3-4] (15 分) (1) (5 分)位于坐标原点的波源在 t=0 时刻开始沿 y 轴做简谐运动，它激起的横波沿 x 轴正向 传播，经一小段时间停止振动。当 t=0.15s 时，波的图象如图所示，此时波恰好传到 P 点， 则下列说法正确的是_______________ A. P 点频率是 5Hz B.波长是 0.4m C.P 点沿 y 轴正方向运动D. P 点振动的总时间为 0.015s E. Q 点再经 0.05s 停止振动 (2) (10 分)如图所示，一横截面为环形的均匀玻璃管，内圆半径为 R, 外圆半径为 2R,圆心为 O, PQ 为过圆心的水平直线。细光束 a 平行于 PQ 射到玻璃管上，入射方向恰好与内圆相切。 已知光在真空中的速度为 c = 3× 108m/s. (i)试证明无论该玻璃的折射率多大，光束 a 经过一次折射后在 内圆边界处发生全反射; (i)若玻璃环的折射率为 n= ，光束 a 经过-次折射和一次全反 射，从玻璃管的外圆边界射出(不考虑多次反射情况)，则光线 a 在玻璃中传播的时间 t 为多 少? ( =2.646，计算结果保留两位有效数字) 2 7