永州市 2020 年高考第三次模拟考试试卷
理科综合能力测试 物理部分
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.烟雾探测器使用半衰期为 432 年的放射性元素镅 来探测烟雾。当正常空气分子穿过
探测器时,镅 衰变所释放的射线很容易将它们电离,从而产生电流。一旦有烟雾进入
探测器内,烟雾中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。则
A.镅 衰变所释放使空气电离的射线是 X 射线
B.镅 衰变所释放使空气电离的射线是 γ 射线
C.1mg 的镅 经 864 年将有 0.75mg 发生衰变
D.发生火灾时,镅 因温度升高而半衰期变短
15.跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助速度和弹跳力,
使身体跃入空中,运动员在空中飞行 4~5 秒钟后,落在山坡上。为研究跳台滑雪,将某次跳
台滑雪简化为如下过程:质量为 60kg 的运动员在助滑道末端沿水平方向跃入空中,经过 4s 落
在斜坡上,在空中飞行过程中(忽略空气阻力,取 g=10m/s2)
A.运动员处于超重状态 B.运动员落在斜坡前瞬间重力功率为 1.2×104W
C.运动员动能增加 9.6×104J D.运动员重力势能减少 4.8×104J
16.前几年雾霾已经严重的影响了人们的生活,习总书记在党的十九大报告中提出了坚决打赢
蓝天保卫战。在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在
前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,两
车刹车后的 v-t 图象如图所示,下列说法正确的是
241
95 Am
241
95 Am
241
95 Am
241
95 Am
241
95 Am
241
95 Am
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.若 t=24s 时两车未发生碰撞,则此时两车相距最远
C.为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车的间距至少为 48m
D.若两车发生碰撞,则可能是在开始刹车 24s 以后的某时刻发生的
17.当今社会信息通讯技术高速发展,其中地球同步卫星的作用非常重要。如图所示,某一在
轨地球同步通讯卫星信号对地球赤道覆盖的最大张角为 2α。假设因地球的自转周期变大,使
地球同步通讯卫星信号对地球赤道覆盖的最大张角变为 2β,则地球自转周期变化前后,同步
卫星的运行周期之比为
A. B. C. D.
18.真空中,在 x 轴上 x=0 和 x=8m 处分别固定两个点电荷 Q1 和 Q2。电荷间连线上的电场强
度 E 随 x 变化的图象如图所示(+x 方向为场强正方向),其中 x=3m 处 E=0。将一个正试探
电荷在 x=2m 处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。则
A.Q1、Q2 为等量同种电荷 B.Q1、Q2 带电量之比为 9:25
3
3
cos
cos
β
α
3
3
sin
sin
β
α
3
3
cos 2
cos 2
β
α
3
3
sin 2
sin 2
β
α
C.在 x=3m 处电势等于 0 D.该试探电荷向 x 轴正方向运动时,电势能一直减小
19.如图所示,倾角为 30°的斜面体静止在水平地面上,轻绳一端连着斜面上一质量为 m 的物
体 A,轻绳与斜面平行,另一端通过两个滑轮相连于天花板上的 P 点。动滑轮上悬挂物体 B,
开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将 P 点缓慢向右移动,直到动滑轮两边轻绳的夹角为 120°
时,物体 A 刚好要滑动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体 A 与斜面间的动摩擦因数
为 。整个过程斜面体始终静止,不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的
是
A.物体 B 的质量为 1.25m B.物体 A 受到的摩擦力先减小再增大
C.地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大 D.斜面体对地面的压力逐渐增大
20.如图甲所示,在光滑水平面上用恒力 F 拉一质量为 m、边长为 a、电阻为 R 的单匝均匀正
方形铜线框,在 1 位置以速度 v0 进入磁感应强度为 B 的匀强磁场并开始计时。若磁场的宽度
为 b(b>3a),在 3t0 时刻线框到达 2 位置速度又为 v0,并开始离开匀强磁场。此过程中 v-t 图
象如图乙所示,则
A.t0 时刻线框的速度为
B.t=0 时刻,线框右侧边 MN 两端电压为 Bav0
C.0~t0 时间内,通过线框某一横截面的电荷量为
D.线框从 1 位置运动到 2 位置的过程中,线框中产生的焦耳热为 Fb
21.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移 x 与斜面倾角 θ 的关系,使某
一物体每次以不变的初速率 v0 沿足够长的斜面向上运动,如图甲所示,调节斜面与水平面的
3
2
0
Ftv m
−
2Ba
R
夹角 θ,实验测得 x 与 θ 的关系如图乙所示,取 g=10m/s2。则由图可知
A.物体的初速率 v0=3m/s
B.物体与斜面间的动摩擦因数 µ=0.8
C.图乙中 xmin=0.36m
D.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面,当 θ=37°,物体上滑过程中动能与重力势能
相等时,物体上滑的位移为 0.1875m
第 II 卷
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)某物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究“合力做功与动能变化的关系”。在滑块上
安装一遮光条,系细绳处安装一力传感器,把滑块放在水平气垫导轨上 A 处,细绳,通过定
滑轮与钩码相连,光电门安装在 B 处。气垫导轨充气,将滑块从 A 位置由静止释放后,力传
感器记录的读数为 F,光电门记录的时间为△t。
(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度,如图乙所示,则宽度为 mm。
(2)实验中,通过多次改变钩码的质量,测得多组 F 和△t 数据,要得到线性变化图象,若选定
F 作为纵坐标,则横坐标代表的物理量应为 。
A.△t B.(△t)2 C. D.
(3)若在(2)正确选择横坐标所代表的物理量后,描点得出线性变化图象的斜率为 k,且已经测
出 A、B 之间的距离为 s,遮光条的宽度为 d,则滑块质量(含遮光条和力传感器)的表达式 M
1
t∆
21( )t∆
= 。
23.(10 分)某同学欲将内阻为 100Ω、量程为 300µA 的电流计 G 改装成欧姆表。可选用的器材
还有:定值电阻 R1(阻值 25Ω);定值电阻 R2(阻值 100Ω);滑动变阻器 R(最大阻值 1500Ω);干
电池 E(E=1.5V、r=2Ω);红、黑表笔和导线若干。改装电路如图甲所示。
(1)定值电阻应选择 (选填“R”或“R2”)。
(2)该同学用改装后尚未标示对应刻度的欧姆表测量一内阻和量程均未知的电压表 V 的内阻。
步骤如下:先将欧姆表的红、黑表笔短接,调节 R,使电流计 G 指针指到 µA;再
将黑表笔与电压表 V 的“+”接线柱相连,红表笔与 V 表的“-”接线柱相连,若两表的指
针位置分别如图乙和图丙所示。则电压表 V 的内阻为 Ω,量程为 V。
(3)改装并标定好欧姆表表盘刻度线电阻值后,若定值电阻的内部部分短路导致电阻值稍变小,
但仍能进行欧姆调零,用该表测量某电阻的电阻值时,测量值与真实值相比较:
R 测 R 真(填“>”,“=”,“ (每空 2 分)
24、(12 分)解:(1)粒子经电场加速: (1 分)
带电粒子在 MN 间做类平抛运动
(1 分)
(1 分)
(1 分)
联立解得
(1 分)
(2) 当 U=2U0 时由(1) y = d (1 分)
过程,由动能定理有
(1 分)
在 C 点由速度关系 (1 分)
在磁场中做匀速圆周运动有 (1 分)
当粒子轨迹恰好与 JK 相切时,由图中几何关系得
(1 分)
要使粒子不能从 JK 边射出,必须 r≤r0 (1 分)
联立以上各式,可得磁感应强度取值范围为
B≥ (1 分)
25.(20 分)(1)P 下滑 l (2 分)
设 P 与 A 碰撞后瞬间二者的共同速度为
(2 分)
联立解得 (1 分)
(2)设开始时弹簧的压缩量为 x,当挡板对 B 的弹力为零时弹簧的伸长量为 ,由胡克
定律可得
2
2ks
d
2
00 2
1 vmqU =
t0v2d =
21
2y at=
2
Uq ma
d
=
02
Uy d
U
=
S C→
2
0
1
2 2
yqU q U md
+ = v
sinθ = v
v
0
2
q B m r
= vv
1(1 cos ) ( 1)
2
r dθ+ = +0
02
d
mU
q
2
011 2
130sin vm mgl =o
1v
( )1 0 1 1m m M= +v v
gl3
2
1 =v
'x
gsin30kx M=
(1 分)
故 ,可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等,即 (1 分)
P、A 整体在该过程上滑的位移
(1 分)
设 挡 板 对 B 的 弹 力 为 零 时 二 者 共 同 速 度 的 大 小 为 , 对 P 、 A 和 弹 簧 系 统
(2 分)
联立解得 (1 分)
(3)设小球 Q 从离 A 距离为 l1 处下滑,对下滑 l1 过程
(1 分)
Q 与 A 发生弹性碰撞 (1 分)
(1 分)
碰撞后 A 上滑至最高点
(1 分)
由(2)可知,对 Q、A 从碰撞后瞬间到挡板对 B 的弹力为零的运动过程中对 A 和弹簧系
统 (2 分)
物体 Q 上滑能到达的最高点与开始释放位置的距离
(1 分)
联立解得 (2 分)
33.(1)(5 分)BCE
(2)(10 分)(i)玻璃管内封闭气体压强保持不变
V1=(AB+BC+CD+10)S T1=320K (1 分)
V2=(AB+BC+CD+DE)S (1 分)
根据盖 吕萨克定律: (2 分)
代入得: T2=320K (1 分)
(ii)封闭气体初始压强 P1=75cmHg
A 端插入水银面下 5cm 后 P3=70cmHg V3=(AB-5-5+BC+CD-5)S (2 分)
根据理想气体状态方程 (2 分)
代入解得 T3=252K (1 分)
' gsin30kx M=
'x x= 1 2P PE E=
s x x′= +
v
2 2
1 1 1 1
1 1) ( ) sin30 ( )2 2
om M m M gs m M+ = + + +( v v
k
Mggl
2
9
4 −=v
2
2 1 2 1 2 2
1sin30 cos30 2m gl m g l mµ+ ⋅ = v
2 2 4 2 3m M m= +v v v
2 2 2
2 2 2 3 4
1 1 1
2 2 2m m M= +v v v
2
2 2 2 2 2 3
1sin30 cos30 0 2m gl m g l mµ ⋅ = - - - v
2
4
1 sin302 M Mgs= v
21 ll −=∆l
11 gMl k
∆ =
2
2
1
1
T
V
T
V =
3
33
1
11
T
Vp
T
Vp =
34.(1)(5 分)ACE
(2)(10 分)(i)设光线进入棱镜是的折射角为 ,如图 1 所示,
由几何关系可知 (1 分)
根据折射定律 (2 分)
解得 (1 分)
(ⅱ)设光线在 AC 面发生全发射时的临界角为 C
(1 分)
如图 2 所示,当 时,由几何关系知 ,作 OD 垂直 AC,则
(1 分)
(1 分)
(1 分)
则 AC 边上有光线射出的宽度
(1 分)
联立可得 (1 分)
γ
30γ =
sin
sin
in γ=
3n =
1sinC n
=
0γ =
2
aOP =
sin60OD OP=
60DP OP= cos
tan
ODDQ C
=
PQ DQ DP= −
6 2
8PQ a= -