广东省珠海市2020届高三三模 物理试题（含答案）

理科综合试题 第 1 页（共 16 页） 珠海市 2019～2020 学年度第二学期普通高中学业质量监测 高三理科综合试题 注意事项： 1．考试时间 150 分钟，满分 300 分。 2．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准 考证号填写在答题卡上。 3．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。 4．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 Mg 24 Nb 93 第Ⅰ卷 （选择题，共 126 分） 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 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. 有关下列四幅图的说法正确的是 A．甲图中，链式反应属于轻核聚变 B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 C．丙图中射线 1 由 β 粒子组成，射线 2 为 γ 射线，射线 3 由 α 粒子组成 D．丁图中，球 m1 以速度 v 碰撞静止球 m2，若两球质量相等，碰后 m2 的速度一定为 v 甲 乙 丙 丁 第 14 题图理科综合试题 第 2 页（共 16 页） 第 16 题图 15．如图所示，将一小球从水平面 MN 上方 A 点以初速度 v1 向右水平抛出，经过时间 t1 打在前方竖 直墙壁上的 P 点，若将小球从与 A 点等高的 B 点以初速度 v2 向右水平抛出，经过时间 t2 落在竖直墙 角的 N 点，不计空气阻力，下列选项中正确的是 A．v1>v2 B．v1t2 D．t1＝t2 16. 如图甲所示，M 是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比 n1∶n2＝10∶1，接线柱 a、b 间接 一正弦交变电源，其电压随时间的变化规律如图乙所示。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图， 其中 R2 是用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1 为一定值电阻。下列说法中 正确的是 A．电压表 V 的示数为 22 V B．当 R2 所在处出现火警时，电压表 V 的示数增大 C．当 R2 所在处出现火警时，电流表 A 的示数增大 D．当 R2 所在处出现火警时，电阻 R1 的功率不变 17．2020 年 7 月底至 8 月初，我国将用长征五号遥感火箭择机发射火星探测器“天问一号”。假设火 星探测器环绕勘测时在距火星表面高度为 h 处绕火星做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响)，宇 航员测出飞行 N 圈用时 t，已知万有引力常量 G 和火星半径 R，则 A.火星探测器的线速度 B．火星的质量为 C.火星表面的重力加速度 D．火星的第一宇宙速度 18．如图所示，虚线 MN 将竖直平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域分别存在着水平方向的匀强磁 场，一带电粒子仅在洛伦兹力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区。曲线 aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧 aP、弧 Pb 的弧长之比为 2∶1，且粒子经过 a、b 点时的速度方向均水平向右，下列判断 2 NR t π 2 3 2 4 RN Gt π 2 2 3 2 2 4 + )(RN h t R π 2 ( )N R h t π + 第 18 题图 第 15 题图理科综合试题 第 3 页（共 16 页） 正确的是 A．粒子通过 aP、Pb 两段弧的时间之比为 1∶1 B．弧 aP 与弧 Pb 对应的圆心角之比为 2∶1 C．粒子在Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场中的运动半径之比为 1：2 D．Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为 1∶2 19．如图所示，带有孔的小球 A 套在粗糙的倾斜直杆上， 与正下方的小球 B 通过轻绳连接，处于静止状态。给小球 B 施加水平方向的力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动， 在此过程中 A．水平力 F 的大小不变 B．杆对小球 A 的支持力增加 C．轻绳对小球 B 的拉力先变大后变小 D．杆对小球 A 的摩擦力先变小后变大 20．如图所示，在光滑的绝缘水平面上固定两个等量同种点电荷 A、B，在 AB 连线上的 P 点由静止 释放一带电滑块(可视为质点)，滑块由静止向右运动的最右点为 M 点（图中未画出）。则以下判断正 确的是 A．滑块一定带的是与 A、B 异种的电荷 B．滑块的电势能一定是先减小后增大 C．滑块的动能与电势能之和一定减小 D．AP 间距离等于 BM 间距离 21. 如图所示的 “U”形金属框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为 L，左端连接一阻值为 R 的定值电阻，阻值为 r、质量为 m 的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场 中，磁感应强度大小为 B。现给金属棒以水平向右的初速度 v0，金属棒向右运动的距离为 x 后停止 运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为 Q，重力加速度为 g，忽略导轨的电阻，整个过程 金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中 A．磁场对金属棒做功为 B．流过金属棒的电荷量为 第 20 题图 +− R r QR BLx R r+ 第 19 题图 第 21 题图理科综合试题 第 4 页（共 16 页） C．整个过程因摩擦而产生的热量为 D．金属棒与导轨之间的动摩擦因数为 第Ⅱ卷 （非选择题，共 174 分） 注意事项：本卷须用蓝黑色墨水笔在答题卡书写作答，在试卷上作答，答案无效。 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做 答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共 129 分） 22. （5 分）在用“自由落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带， 如图甲所示。他舍弃前面密集的点，以 O 为起点，从 A 点开始选取纸带上连续点 A、B、C……， 测出 O 到 A、B、C……的距离分别为 h1、h2、h3…….，电源的频率为 f。 (1) 有关本实验，下列操作正确的是________（双项选择）。 A. 选用质量和密度较大的重锤 B. 安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上 C. 利用公式 v=gt 计算重物速度 D. 需使用秒表测出重物下落的时间 (2)打 B 点时，重锤的速度 vB 为________（用题中字母表示）。 (3)小明用实验测得数据画出的 v2－h 图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是_______ ______________________________________________________________________________。 23. （10 分）物理学习小组在测定某电源的电动势 E 和内阻 r 时，用一段电阻率较大的粗细均匀的 电阻丝 ab 替代滑动变阻器，设计了如图甲所示的实验，其中 R0 是阻值为 2 Ω 的保护电阻，滑片 P 与电阻丝始终接触良好。实验时闭合开关，调节 P 的位置，测得 aP 的长度 x 和对应的电压 U、电流 2 0 1 2 mv Q− 2 0 2 v R r Qgx mgxR +− 第 22 题图理科综合试题 第 5 页（共 16 页） I 数据，并分别绘制了如图乙所示的 U­I 图像和如图丙所示的U I ­x 图像。则： (1) 电源的电动势 E＝________ V；内阻 r＝________ Ω。(结果保留两位有效数字) (2) 已知电阻丝的横截面积 S＝1.0×10-7 m2，电阻丝的电阻率 ρ 为________ Ω·m，电流表内阻为 ________ Ω。(结果保留两位有效数字) (3) 通过本实验方案测得的电源电动势__________(“大于”、“等于”、“小于”)真实值，电源内阻 __________(“大于”、“等于”、“小于”)真实值。理科综合试题 第 6 页（共 16 页） 第 23 题图理科综合试题 第 7 页（共 16 页） 24.（12 分）如图所示，内壁粗糙、半径 R=0.40m 的四分之一圆弧轨道 AB 在最低点 B 处与光滑水平 轨道 BC 相切。质量 m2=0.40kg 的小球 b 左端连接一水平轻弹簧，静止在水平轨道上，质量 m1=0.60kg 的小球 a 自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点 B 的过程中克服摩擦力做功 1.20J，忽 略空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。求： (1) 小球 a 由 A 运动到 B 点时对轨道的压力大小； (2) 小球 a 的最终速度； (3) 全过程弹簧对小球 b 的冲量 I 的大小。 25. （20 分）如图所示，直线 与 y 轴之间有垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场 B2，直线 x＝d 与 间有沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度 ，另有一半径 R= m 的圆形匀 强磁场区域，磁感应强度 B1= ，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线 x＝d 和 x 轴均相切，且与 x 轴相切于 S 点．一带负电的粒子从 S 点沿 y 轴的正方向以速度 v0 进入圆形磁场区域，经过一段时 间进入磁场区域 B2，且第一次进入磁场 B2 时的速度方向与直线 垂直．粒子速度大小 v0＝ 1.0×105m/s，粒子的比荷为 =5.0×105C/kg，粒子重力不计。求： (1)粒子在圆形匀强磁场中运动的半径 r1 和时间 t1； (2)d 的值； (3)要使粒子不进入 x 轴的负半轴区域，求磁感应强度 B2 应满足的条件？ 第 24 题图 3 4 xy = 3 4 xy = 44 V10 m3E = × 1 6 6 T5 3 4 xy = q m理科综合试题 第 8 页（共 16 页） （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。注意所做题目题号必须与所涂题目题号 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．（5 分）(1)如图所示，在 P­V 图像中，一定质量理想气体从状态 a 依次经过状态 b、c 和 d 后再 回到状态 a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。下列说法正确的是________。 A．从 a 到 b，气体的温度一直升高 B．从 b 到 c，气体与外界无热量交换 C．从 c 到 d，气体对外放热 D．从 d 到 a，单位体积中的气体分子数目增大 E．从 b 到 c 气体吸收的热量与从 d 到 a 气体放出的热量相同 (2) （10 分）如图 a 所示是常见的饮水机的压水器，可简化为图 b 所示的模型，上方气囊的体积为 V1=0.5L，挤压时可将气囊中的气体全部挤入下方横截面积为 S=0.05m2 的水桶中，下方气体压强增 大，桶中的液体会从细管中流出。已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，忽略细管的体积 及桶口连接处的体积，外部大气压为 P0=105Pa，水的密度为 ρ=103kg/m3，重力加速度为 g=10m/s2。 某次使用过程时，桶内气体体积为 V2=12.5L，挤压气囊一次后， 桶内的水恰好上升到出水口处，假设每次挤压都能将气囊中的气 体全部挤入桶中，求 ①桶中液面离出水口高度 h？ ②至少挤压多少次才能从桶内流出体积为 V3=2.5L 的水？ 34．[物理一选修 3–4）（15 分） 第 25 题图 第 33（1）题图理科综合试题 第 9 页（共 16 页） （1）（5分）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t= 时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介 质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是 A．质点Q的振动图像与图（b）相同 B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大 C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大 D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示 E．在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大 （2）（10 分）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中 O 点)，然后用横截 面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于 AC 边上。D 位于 AB 边上，过 D 点做 AC 边的垂线交 AC 于 F。该同学在 D 点正上方向下顺着直线 DF 的方向观察，恰好可以看到小标记的像； 过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三 棱镜中的反射) 2 T 第 34（1）题图 第 34（2）题图理科综合试题 第 10 页（共 16 页） 选择题： 22．（5 分）. (1)AB （2 分）　(2)(h3－h1)f 2 　（2 分） (3)打下 O 点时重锤速度不为零（1 分，其它 说法酌情给分） 23.（10 分）(1) 3.0　1.0(0.80～1.0 均可)(每空 2 分) (2)　 1.2×10－6 1.6　(每空 2 分) (3) 小于，小于(每空 1 分) 24.（12 分）(1)12N；(2)0.4m/s；(3)0.96N·s (1)设 a 球运动到 B 点时的速度为 ，根据动能定理有 （1 分） 解得 又因为 （1 分） 解得 FN=12N（1 分） 由牛顿第三定律知小球 a 对轨道的压力 FN’ =FN=12N（1 分） (2)小球 a 与小球 b 通过弹簧相互作用整个过程中，a 球始终做减速运动，b 球始终做加速运动，当 a 和弹簧分离时速度最小（1 分） 设此时 a 球速度为 ，b 球速度为 ，由动量守恒定律和能量守恒得 （2 分） （2 分） 解得 v1=0.4 m/s, 故 a 球的最小速度为 0.4 m/s。（1 分） (3)由(2)知 b 球的最大速度为 2.4m/s，（1 分） 根据动量定理有 Bv 2 1 1 B 1 2fm gR W m v− = B 2m/sv = 2 B N 1 1 vF m g m R − = 1v 2v 1 B 1 1 2 2m v m v m v= + 2 2 2 1 B 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2m v m v m v= + 14 15 16 17 18 19 20 21 B A C C D BD BD ABD理科综合试题 第 11 页（共 16 页） （1 分） 25. （20 分）(1)2.6×10﹣6s (2)4m (3)0≤B2≤0.13T 或者 B2≥0.3T (1)在磁场 B1 中 （2 分） 解得 （1 分） 画出轨迹恰为四分之一圆，T=2휋푟1 푣 , （2 分） 得 （1 分） (2)在电场中类平抛运动 （1 分） （2 分） 解得 又根据 x0=v0t （1 分） （1 分） 解得 所以坐标 d 的值 d= 푦0 + 푟 푡푎푛37° + 푥0, d=4m （2 分） (3)进入磁场 B2 的速度为： （1 分） 当带电粒子出磁场与 y 轴垂直时，圆周半径 （1 分） 2 2 0.4 2.4 0.96= = × = I m v N s N s 2 1 vqvB m r = 1 1 m6r R= = 1 1 2π 4 4 T mt qB = = × 5 1 0.26 10 st −= × 50 4 m10 stan37 3y vv °= = × y qEv tm = 52 10 st −= × 50 1 5 m10 ssin37 3 vv °= = × 1 2 2 2.5mmvr qB = =理科综合试题 第 12 页（共 16 页） 可得 （1 分） 当带电粒子出磁场与 y 轴相切时，圆周半径 （1 分） 可得 B2＝0.3T（1 分） 所以, B2 应满足的条件为 0≤B2≤0.13T 或 B2≥0.3T．（2 分） 33. (1) （5 分）ACD。 (2)（10 分）①压缩气囊过程中，温度不变，由于水管体积非常小，水桶中气体体积认为不变，由玻 意耳定律可知： （2 分） 又 （2 分） 代入数据可知 （1 分） ②设挤压 n 次后，水桶内水流出 ，气体压强为 ，体积为 ，由玻意耳定律可知： （2 分） （1 分） 解得 代入数据得 （1 分） 故至少挤压 7 次。（1 分） 34.(1) （5 分）CDE (2)（10 分）过 D 点作 AB 边的法线푁푁′，连接 OD，则∠푂퐷푁 = 훼为 O 点发出的光线在 D 点的入射 角；设该光线在 D 点的折射角为 β，如图所示。根据折 射定律有 푛sin 훼 = sin 훽①（2 分） 2 2 T=0.13T15B = 2 2 2.5mcos37 rr °+ = ( )20 21p V V pV+ = 0p p ghρ− = 0.4mh = 3V 2p 1 2V V+ ( ) ( )0 1 2 2 2 3=p nV V p V V+ + 2 0 3Vp p g h S ρ  − = +   ( )3 0 3 2 3 0 1 Vp V g h V VSn p V ρ  + + +  = 6.35n =理科综合试题 第 13 页（共 16 页） 式中 n 为三棱镜的折射率 由几何关系可知 ∠훽 = 60°②（2 分） ∠퐸푂퐹 = 30°③ 在훥푂퐸퐹中有 퐸퐹 = 푂퐸sin ∠퐸푂퐹④ 由③④式和题给条件得 푂퐸 = 2푐푚⑤（2 分） 根据题给条件可知， △ 푂퐸퐷为等腰三角形，有 훼 = 30°⑥ （2 分） 由①②⑥式得 푛 = 3⑦（2 分）