黑龙江省2020年高三6月第一次模拟考试理综物理试题 （含答案）

2020 届高三学年六月第一次模拟考试 理科综合 命题人：高三理综备课组 审题人： 考生须知： 1.本试卷分试题卷和答题卡，满分 300 分，考试时间 150 分钟。 2.答题前，在答题卡指定位置上填写学校、姓名和准考证号。 3.所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效。 4.考试结束，只需上交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65 第Ⅰ卷 （选择题，共 126 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.沫蝉是一种身长只有 6mm 左右小昆虫。研究表明，沫蝉起跳时可以在 1ms 时间释放 出储存在后腿肌肉里的能量，最高跳跃到 80cm 的高处，若 g 取 10m/s2，沫蝉起跳时需承 受的力约为重力的 A．20 倍 B．100 倍 C．400 倍 D．800 倍 15.如图所示，工人利用固定斜面向高处运送重物。已知工人对重物的力平行于斜面向上， 工人与重物匀速向上，斜面的粗糙程度处处相同。关于该过程的说法正确的是 A.工人对重物的作用力大于重物对工人的作用力 B.工人和重物对斜面的压力等于他们的重力之和 C.斜面对工人和重物的摩擦力大小一定不等 D.若斜面不固定，该过程斜面可能相对地面发生运动 16.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压 UC 与入射光频率 v 的 关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量 h．电子电量用 e 表示，下列说法正确 的是 A.图甲中光电管两极间形成使电子加速的电场 B.该金属的截止频率是 Vc C.图乙中图象的斜率即为普朗克常量D.用同种颜色光照射金属板，光照强度越大，遏止电压越 大 17.如图甲为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方 便，深受年轻人的喜爱。当人站在平衡车上沿水平直轨道 由静止开始运动，其 v­t 图象如图所示(除 3～10s 时间段图 象为曲线外，其余时间段图象均为直线)。已知人与平衡车 质量之和为 80kg，3s 后功率恒为 300w，且整个骑行过程中 所受到的阻力不变，结合图象的信息可知 A．0～3s 时间内，牵引力做功 490J B．3～10 s 时间内，小车的平均速度大小是 4.5m/s C．3～10 s 时间内，小车克服摩擦力做功 1020J D．小车在第 2s 末与第 14 s 末的功率之比为 1:2 18.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在边长为 L 的等边 三角形 ABC 内，D 是 AB 边的中点，一群相同的带负电的粒子 仅在磁场力作用下，从 D 点沿纸面以平行于 BC 边方向、大小 不同的速率射入三角形内，不考虑粒子间的相互作用力，已知 粒子在磁场中运动的周期为 T，则下列说法中正确的是 A．粒子垂直 BC 边射出时，半径 R 等于 L/4 B．速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁场中运动时间长 C．粒子可能从 AB 边射出，且在磁场中运动时间为 5T/6 D．粒子可能从 C 点射出，且在磁场中运动的时间为 T/6 19.太阳系中，行星周围存在着“作用球”空间：在该空间内，探测器的运动特征主要决定 于行星的引力。2020 年中国将首次发射火星探测器，并一次实现“环绕、着陆、巡视”三 个目标。如图所示，若将火星探测器的发射过程简化为以下三个阶段：在地心轨道沿地 球作用球边界飞行，进入日心转移轨道环绕太阳飞行，在俘获轨道沿火星作用球边界飞 行。且 A 点为地心轨道与日心转移轨道切点，B 点为日心转移轨道与俘获轨道切点，则 下列关于火星探测器说法正确的是 A. 在地心轨道上经过 A 点的速度小于在日心转移轨道上经过 A 点的速度 B. 在 B 点受到火星对它的引力大于太阳对它的引力 C. 在 C 点的运行速率大于地球的公转速率 D. 若已知其在俘获轨道运行周期，可估算火星密度 20.如图所示，在真空中取正方体区域，中心为 O 点（图中未画出），a、b、c、d、e、f、g、h 为顶点，下列说法正确的是 A．若将两个等量异种电荷分别置于 b、d 点，则 a、c、g、e 点电势相等 B．若将两个等量同种电荷分别置于 b、d 点，则 a、c 场强大小相等且小于 O 点场强大小 C．若将两个等量正电荷分别置于 a、g 点，一电子仅在两正电荷作用下运动，其电势能 可能不变 D．若 a 点放点电荷为－Q，其余各顶点均放置点电荷＋Q，则中心 O 点场强方向沿 og 方 向 21.如图所示，两光滑导轨相距为 L，倾斜放置，与水平地面夹角为 α，上端接一电容为 C 的电容器。导轨上有一质量为 m 长为 L 的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为 h，磁感强度为 B 的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电。将导体 棒由静止释放，整个电路电阻不计，则 A．导体棒先做加速运动，后作匀速运动 B．导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为 a＝ C．导体棒落地时瞬时速度 v= D.导体棒下落中减少的重力势能大于增加的动能，机械能不守恒 第Ⅱ卷（非选择题，共 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（共 129 分） 22.（5 分）为了探究合外力做功与物体速度变化的关系，某同学设计了如下实验方案。 第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过细绳与一重锤相连，然后跨过定 滑轮，重锤下连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板 向下匀速运动。 22 sin LCBm mg + α 22 sin2 LCBm mgh + α第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板 靠近滑轮处，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器。 第三步：接通 50Hz 交流电源，释放滑块，使滑块由静止开始加速运动，按实验要求打出 的一条纸带如图丙所示。选择某一点为 O，依次每隔 4 个计时点取一个计数点。用刻度 尺量出相邻计数点间的距离 ，记录在纸带上。 (1)打点计时器打 1 点时滑块速度 (2)已知重锤质量为 ，当地的重力加速度为 ，合外力在 1 和 6 两点间 对滑块做的功 。 (3)利用纸带求出各段合外力对滑块做的功 及 1、2、 3、4、5、6 各点的速度 ，以 为纵轴， 为横轴 建立坐标系，作出 图象，发现它是一条过坐标 原 点 的 直 线 ， 则 说 明 ________________________________。 23.（10 分）用如图所示电路测量电源的电动势和内 阻。实验器材：待测电源(电动势约 3 V，内阻约 2 Ω)，保护电阻 R1(阻值 10 Ω)和 R2(阻值 5 Ω)，滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干。 实验主要步骤： ①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； ②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I； ③以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U­I 图线(U、I 都用国际单位)； ④求出 U­I 图线斜率的绝对值 k 和在纵轴上的截距 a。 回答下列问题： (1)电压表最好选用______；电流表最好选用______。 A．电压表(0～3 V，内阻约 15 kΩ) B．电压表(0～3 V，内阻约 3 kΩ) C．电流表(0～200 mA，内阻约 2 Ω) D．电流表(0～30 mA，内阻约 2 Ω) (2)选用 、 、 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式，r＝________，E＝ ________，所测得的电源电动势测量值______（大于、等于、小于）电源电动势真实值。 24.(12 分)如图所示，第一象限中有沿 x 轴的正方向的匀强电场，第二象限中有沿 y 轴负 方向的匀 强电场，两电场的电场强度大小相等。一个质量为 m，电荷量为－q 的带电质 点以初速度 v0 从 x 轴上 P(－L，0)点射入第二象限，已知带电质点在第一和第二象限中都 做直线运动，并且能够连续两次通过 y 轴上的同一个点 Q(未画出)，重力加速度 g 为已知 量。求： X∆ smv _______1 = kgm 1= 210 s mg = JW _______= W v 2v W Wv −2 k a 21 RR 和(1)初速度 v0 与 x 轴正方向的夹角； (2)P、Q 两点间的电势差 UPQ； (3)带电质点在第一象限中运动所用的时间。 25.（20 分）如图所示，半径为 R1＝1.8 m 的 光滑圆弧与半径为 R2＝0.3 m 的半圆 光滑细管平滑连接并固定，光滑水平地面上紧靠管口有一长度为 L＝2.0 m、质量为 M ＝1.5 kg 的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方 有一足够长的台阶，其高度正好与木板相同．现在让质量为 m2＝2 kg 的物块静止于 B 处，质量为 m1＝1 kg 的物块从光滑圆弧顶部的 A 处由静止释放，物块 m1 下滑至 B 处和 m2 碰撞后不再分开，整体设为物块 m(m＝m1＋m2)．物块 m 穿过半圆管底部 C 处滑上木板使其从静止开始向左运动，当木板速度为 2 m/s 时，木板与台阶碰撞立即 被粘住(即速度变为零)，若 g＝10 m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计． (1)求物块 m1 和 m2 碰撞过程中损失的机械能； (2)求物块 m 滑到半圆管底部 C 处时所受支持力大小； (3)若物块 m 与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为 μ＝0.25，求物块 m 在台阶表面上滑 行的最大距离。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生 物题中每科任选一题做答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框 涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域 指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 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．温度高的物体内能不一定大 B．一定质量的理想气体，在完全失重的状态下，气体的压强会变为零 C．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 D．一定质量的理想气体，当放出热量内能增加时，单位体积内的分子数一定增加 E.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 （2）为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好 1 4的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等．汽缸开口向上，用质量为 m＝1kg 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为 S＝1cm 2.当汽缸内温度为 300K 时， 活塞与汽缸底间距为 L，活塞上部距活塞 2 3L 处有一用轻质绳悬挂的重物 M.当绳上拉力为 零时，警报器报警．已知室外空气压强 p0＝1.0×105Pa，活塞与器壁之间摩擦可忽略 ．求： (Ⅰ)当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？ (Ⅱ)若锅炉外壁的安全温度为 1000K，那么重物的质量应是多少？ 34．【物理——选修 3－4】(15 分) (1)(5 分)如图所示，位于原点的波源振动方程为 y＝8sinπt cm，t＝0 时刻开始沿 y 轴方向 振动形成一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，在 t＝5 s 时刻位于 x 轴上的 M、N 两质点间 第一次出现图示波形，N 的横坐标为 x＝20 m，下列叙述中正确的是________。(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．此时质点 M 的速度为零 B．波的传播速度为 5 m/s C．质点 M 的横坐标为 x＝15 m D．质点 M 运动的路程为 40 cm E．若此波在传播过程中与另一列频率为 2 Hz、振幅为 4 cm 的简谐横波相遇，相遇区域有的质点位移可能达到 12 cm (2)(10 分)如图所示，均匀透明介质制成的半圆筒，O 为圆心、AB 为直径，OO′垂直 于 AB，外圆半径为 2a、内圆半径为 a，一束与 OO′平行的光射向圆筒，进入透明介质 后折射角为 30°的入射光线恰好不能射入圆筒内部。求： (Ⅰ)均匀介质的折射率； (Ⅱ)若在光线入射方向垂直放置一块不透光的遮光板，使圆筒内部 没有任何光线，遮光板的最小宽度。 物理答案 14. C 15.C16. B17. C18. D19. AB20. ABC 21.BD 22. (1)0．228　......2 分 (2)1.714......2 分(3)合外力对滑块做的功与滑块速度的平方成正比......1 分 23. (1)A......2 分　C......2 分　(2) ......2 分、 ......2 分、小于......2 分 24.(1)由题意知，带电质点在第二象限做匀速直线运动，有 qE＝mg 且由带电质点在第一象限做直线运动，有 tan θ＝ mg qE 解得θ＝45° (3)带电质点在第一 象限做匀变速直线运动， 由牛顿第二定律有 2mg＝ma， 即 a＝ 2g，v0＝at 解得 t＝ 2v0 2g 带电质点在第 一象限中往返一次所用的时间 T＝2t＝ 2v0 g 【答案】(1)45°　(2)－ mgL q 　(3) 2v0 g 25.⑴设物块 下滑到 B 点时的速度为 ，由机械能守恒可得： （1 分） 解得： （1 分） 、 碰撞满足动量守恒： （1 分） 2R-k a 1m Bv 2 1 1 1 B 1 2m gR m v= B 6 /v m s= 1m 2m 1 B 1 2( )m v m m v= + 共解得； （1 分） 则碰撞过程中损失的机械能为： （2 分） ⑵物块 m 由 B 到 C 满足机械能守恒： （1 分） 解得： （1 分） 在 C 处由牛顿第二运动定律可得： （1 分） 解得： （1 分） ⑶设物块 m 滑上木板后，当木板速度为 时，物块速度为 ， 由动量守恒定律得： （1 分） 解得： （1 分） 设在此过程中物块运动的位移为 ，木板运动的位移为 ，由动能定理得： 对物块 m： （1 分） 解得： （1 分） 对木板 M： （1 分） 解得： （1 分） 此时木板静止，物块 m 到木板左端的距离为： （2 分） 设物块 m 在台阶上运动的最大距离为 ，由动能定理得： （1 分） 解得： （1 分） 33. ADE (2)(ⅰ)活塞上升过程为等压变化． 2 /v m s共 = 2 2 1 B 1 1 122 2E m v mv J= − =共机 2 2 2 C 1 122 2mv mg R mv共 + × = C 4 /v m s= 2 C N 2 vF mg m R − = N 190F N= 2 2 /v m s= 1v C 1 2mv mv Mv= + 1 3 /v m s= 1x 2x 2 2 1 1 C 1 1 2 2mgx mv mvµ− = − 1 1.4x m= 2 2 2 1 2mgx Mvµ = 2 0.4x m= 3 2 1 1x L x x m= + − = 4x 2 3 4 1 1( ) 0 2mg x x mvµ− + = − 4 0.8x m=V1＝LS， V2＝(L＋d)S V1 T1＝V2 T2 得 T2＝500K (ⅱ)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为 M. p2S＝p0S＋mg p3S＝p0S＋(m＋M)g p2 T2＝p3 T3 可得：M＝2kg 34. (1)BCE　(2)(ⅰ) 2　(ⅱ)2a (2)(ⅰ) 折射角为 30°的入射光线恰好不能射入圆筒内部，即刚好发生全反射，设全 反射的临界角为 θ，作出光路图如图， 在三角形 ODC 中，由正弦定理得 a sin30°＝ 2a sin(180°－θ) 解得 sinθ＝ 2 2 则均匀介质的折射率 n＝ 1 sinθ＝ 2。 (ⅱ)光进入圆筒时，由折射定律得 n＝ sini sin30° 解得 i＝45° DF＝ 2asin45°＝a 所以遮光板的最小宽度为 2a。