河北省石家庄市2020届高三物理综合训练（二）试题（Word版含答案）

石家庄市 2020 届高中毕业班综合训练（二） 物理试卷 注意事项: 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，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。回答非选择题时，把答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O16 P 31 S 32 Fe 56 Zn 65 Ag 108 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，弟 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．物理学家密立根利用如图甲所示的电路研究金属钾的遏止电压 Uc 与入射光频率 的关系，其图象如图 乙所示。已知电子的电荷量为 e。下列说法正确的是 A．若仅增大入射光的光强，则光电子的最大初动能增大 B．若增大入射光的频率，则光电子的最大初动能保持不 变 C．由 Uc— 图象可知，金属钾的截止频率为 D．由 Uc— 图象可求出普朗克常量为 15．如图所示，六根原长均为 L 的轻质细弹簧两两相连，在同一平面内六 个大小相等、互成 60°的恒定拉力 F 作用下，形成一个稳定的正六 边形。已知正六边形外接圆的半径为 R，每根弹簧的劲度系数均为 k， 弹簧在弹性限度内，则 F 的大小为 A． B． C． D． 16．如图所示为某种水轮机的示意图，水平管中流出的水流直接冲击水轮 机上的某挡板时，水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方 向相同，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为 ，圆盘的半径为 R，冲击 挡板时水流的速度是该挡板线速度的4倍，该挡板和圆盘圆心连线与水 平方向夹角为 30°，挡板长度远小于 R，不计空气阻力，则水从管口 流出速度的大小为 A． B． C． D． ν ν 0 ν ν 1 1 c U e ν ν− ( )2 k R L− ( )k R L− ( 2 )k R L− 2 ( )k R L− ω 2 Rω Rω 2 Rω 4 Rω17．如图所示，虚线 MN 上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直角三角形 OPQ 中，∠PQO=90°，∠ QOP=30°。两个带电荷量数值相等的粒子 a、b 分别从 O、P 两点垂直于 MN 同时射入磁场，恰好在 Q 点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是 A．a、b 两粒子均带正电 B．a、b 两粒子的周期之比为 1：3 C．a、b 两粒子的速度之比为 2：1 D．a、b 两粒子的质量之比为 1：3 18．如图所示，质量为 m 的 A 球以速度在吧净水平面上向右运动，与静止的质量为 5m 的 Bhm 球对心正碰，碰撞后 A 球以的速率弹回，并与竖直固定的挡板 P 发生弹性碰撞，要使 A 球与挡板碰后能追上 B 球再次相碰，则 k 的取值范围为 C A． B． C． D． 19．如图所示，平行金属板间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 2×102V/m，两极板间距离为 10cm。P 点距下极板 2cm，C 点距下极板 3cm，D 点距上极板 2cm。下列说法正确的是 A．设上极板电势为零，则电子在 D 点电势能为—4eV B．将一电子从 C 点移到 D 点，静电力做功为 10eV C．将一电子从 P 点沿直线移到 D 点静电力做的功，比将电子从 P 点经 C 点移到 D 点静电力做功少 D．设 C 点电势为零，则 P 点电势为—2V 20．如图所示为远距离输电的示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n2，发电厂的输出电压保持不 变。在用电高峰时，并联的用电器增多。已知输电线的电阻不能忽略，变压器均为理想变压器。与平 时相比，用电高峰时 A．降压变压器的输出电压将增大 B．输电线上损失电压将减小 C．电能的输送效率将减小 D．为了保证用户得到的电压和平时一样大， 可以适当减小 21．如图所示，由三根长均为 L 的轻杆构成的签边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质 量均为 m 的小球 A、B，构成一个系统。系统可绕 O 点在竖直面内转动。已知初始位置 OA 水平，重 力加速度为 g，不计一切摩擦及空气阻力。现将系统在初始位置由静止释放，下列说法正确的是 A．在运动过程中，系统的机械能守恒 B．小球 B 运动至最低点时，系统的重力势能最小 C．小球 B 运动至最低点时，小球 A 的速度大小为 D．在运动过程中，小球 B 的最大动能为 2 13 k≤ < 1 14 k< < 1 2 4 3k< ≤ 1 2 6 3k< ≤ 1 2 n n gL 3 4 mgL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．（6 分）某小组利用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。将光电门固定在光滑轨道上的 B 点，质量为 M 的小车中放置了 N 个相同的钩码，每个钩码质量为 m，每次从小车里拿出一个钩码挂到 绳子下端，让小车从位置 A 由静正释放，记下遮光条的挡光时间，已知重力加速度为 g （1）用游标卡尺测出遮光条的宽度 d 如图乙所示，则 d= cm； （2）某次实验时将小车从图示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门的挡光时间为 2×10—2s，则小 车经过光电门时的速度大小为 m/s（计算结果保留两位有效数字）； （3）某次实验时，从小车中取出 n 个钩码挂在绳子下端，测出 A、B 之间的距离为 x，遮光条通过光 电门的挡光时间为△t，若要验证牛顿第二定律，则应满足的表达式为 （用题中给出的字母表示）。 23．（9 分）某同学制作了一个简易多用电表，图甲为电路原理图，B 为选择开关，电流表内阻 ， 满偏电流 mA，定值电阻 R2=60 。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排正 中间刻线，其它刻线没有画出。 （1）当选择开关接 3 时，电表为 （选填“欧姆表”“电压表”或“电流表”）．量程为 。 （2）为了测该多用电表欧姆挡的内阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计 了如下实验： ①将选择开关接 2，红、黑表笔短接，调节 R1 的阻值使电表指针满偏； ②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在 C 处，此时电阻箱如图 丙所示； ③计算得到多用电表内电池的电动势为 （3）选择欧姆挡进行欧姆调零后，将红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则 待测电阻的阻值为 （4）该简易电表使用一段时间后，电池的电动势下降到 3V、内阻变大，但此表仍能调零，调零后用 此表测得某电阻阻值为 180 ，该电阻真实值为 Ω= 40gR 25=gI Ω Ω Ω Ω Ω24．（12 分）羚羊从静止开始奔跑，经过 t1=4s 能加速到最大速度 v1=24m/s，并能维持很长一段时间；猎豹 从静止开始奔跑，经过x 2=50m的距离能加速到最大速度v 2=30m/s，以后只能维持这个速度奔跑统t 0=15s。 设猎豹距离羚羊 x 时由静止开始追击，经Δt= 羚羊由静止开始奔跑。假定羚羊和猎豹在加速阶段均 以最大加速度做匀加速运动且沿同一直线奔跑。 （1）若猎豹在加速阶段追上羚羊，求 x 的最大值； （2）若猎豹刚好要减速时追上羚羊，求 x 的值。 25．（20 分）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，在匀强磁场区域内，一对固定光滑平行金属导轨， 处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距为 L=1m，电阻可忽略不计。长度均为 L、质量均为 m=3kg、电阻均为 R=2 的金属棒 MN 和 PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好。先将金属棒 PQ 锁定，金属棒 MN 在垂直于棒的拉力 F 作用下，由静止开始以加速度 a=2m/s2 向右做匀加速直线运动， 5s 后保持拉力 F 的功率下变，当金属棒 MN 达到最大速度 vm= m/s 时，解除金属棒 PQ 的锁定， 同时撤去拉力 F。 （1）求撤去拉力 F 后，两金属棒产生的总焦耳热； （2）求匀强磁场磁感应强度 B 的大小； （3）若金属 PQ 始终锁定，当金属棒 MN 达到量大速度 vm 时，撤 去拉力 F，求金属棒 MN 继续运动的距离。（结果可用根式表示） （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作答，并 用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边框涂黑。注意所做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，选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分。每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分。） A．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动 B．物体的温度越高，物体内分子热运动越激烈，分子的平均动能越大 C．密封在体积不变的容器中的气体温度升高时，气体分子对单位面积器壁的平均作用力增大 D．由热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 E．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统的温度相同 s3 4 Ω 104（2）（10 分）如图所示，容积均为 V 的导热气缸 A、B 下端有细管相连接，阀门 K 2 位于细管的中 部．A、B 顶部各有一阀门 K1、K3，B 中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀 门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K3，通过 K1 给气缸充气，使 A 中气体 的压强达到 3p0 后关闭 K1。已知室温为 27℃，大气压强为 P0，且保持不变。 ①打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； ②接着打开 K3，等活塞稳定后再缓慢加热气缸内气体使其温度升高 20℃， 求此时活塞下方气体的压强。 34．【物理——选修 3—4（15 分）】 （1）（5 分）某同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中，用一个直径为 d 的实心钢球作为摆球，多 次改变悬点到摆球顶部的距离 L0，分别测出摆球做简谐运动的周期 T 后，作出的 T2—L 图象如图所示。进 而可求出当地的重力加速度 g。 ①造成图象不过坐标原点的原因可能是 A．将 L0 记为摆长 L B．将（L0+d）计为摆长 L C．将摆球的（N－1）次全振动记为了 N 次 D．将摆球的（N＋1）次全振动记为了 N 次 ②由图象可求出重力加速度 g= m/s2（取π2=9.87，结果保留三位有效数字） （2）（10 分）如图所示，半径为 R 的玻璃球冠的折射率为 ，其底面镀银，底面的半径为 ；在 过球心 O 且垂直于底面的平面内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点，该光线的延长线恰好过 底面边缘上的 A 点。已知光在真空中的传播速度为 c，不考虑折射时的反射光。求： ①该光线由 M 点射入玻璃球冠经一次反射后从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角； ②光在玻璃球冠中的传播时间。 3 3 2 R