河南省驻马店 2019-2020 高三年级模拟考试
理科综合试题物理部分
14．关于近代物理，下列说法错误的是
A．基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到 n = 3 激发态后可能发射 2 种频率的光子
B．α 粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构
C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时逸出的光电子的最
大初动能较大
D．轻核聚变反应方程 21H＋31H→42He＋X 中，X 表示电子
15．如图所示，喷口竖直向下的水龙头喷出的水形成水柱冲击到地面，已知喷口距地面的高
度 h=1m,水喷出时初速度 v0=4m/s,落到地面时水柱横截面积为 S=2cm2 水柱冲击地面的时间
很 短 ， 冲 击 地 面 后 的 速 度 为 零 ， 忽 略 空 气 阻 力 ， 已 知 水 的 密 度
ρ=1000kg/m2，重力加速度 g=10m/s2，则水柱对地面的平均冲击力大小最接
近
A．5.5N B．7.5N C．.8.5N D．9.5N
16．如图所示，P、Q 放置两个电量相等的异种电荷，它们连线的中点
是 O，N、a、b 是中垂线上的三点，且 oa =2ob，N 处放置一负的点电
荷，则
A．a 处的场强的大小大于 b 处的场强的大小
B．a 处的电势小于 b 处的电势
C．电子在 a 处的电势能小于电子在 b 处的电势能
D．a、O 间的电势差大于 a、b 间的电势差 2 倍
17．如图所示为宇宙飞船分别靠近星球 P 和星球 Q 的过程中，其所
受星球的万有引力 F 与到星球表面距离 h 的关系图像。已知星球 P
和星球 Q 的半径都为 R，下列所发正确的是
A．星球 P 和星球 Q 的质量之比为 1:2
B．星球 P 表面和星球 Q 表面的重力加速度之比为 1:2
C．星球 P 和星球 Q 的第一宇宙速度之比为 2:1
D．星球 P 和星球 Q 的近地卫星周期之比为 1：
18．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两
个 D 形金属盒两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，
两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示.设 D 形盒半径为 R．若用回旋加速
器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为 B，高频交流电频率为 f.则下列说法正确的是
A．质子的回旋频率等于 2f
B．质子被电场加速的最大动能与加速电压有关
C．质子被加速后的最大速度不可能超过 2πfR
D．不改变 B 和 f，该回旋加速器也能用于加速 α 粒子
19．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动。图 为某跳台滑雪运动员从跳
台 a(长度可忽略不计）处沿水平方向飞 出、在斜坡 b
处着陆的示意图，图 为运动员从 a 到 b 飞行时的
2
(a)
(b)
EK/103J动能 随飞行时间 t 变化的关系图象。不计空气阻力作用，重力加速度 g 取 ，则下
列说法正确的是（ ）
A．运动员在 a 处的速度大小为
B．斜坡的倾角为 30°
C．运动员运动到 b 处时重力的瞬时功率为
D．运动员在空中离坡面的最大距离为
20．如图,矩形线圈 abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路,线圈在有界匀强磁场中绕垂直于
磁场的 bc 边匀速转动,磁场只分布在 bc 边的左侧,磁感应强度大小为 B,线圈面积为 S,转动
角速度为 ω,匝数为 N,线圈电阻不计。下列说法正确的是( )
A．将原线圈触头 P 向上滑动时,灯泡变暗
B．电容器的电容 C 变大时,灯泡变暗
C．图示位置时,矩形线圈中瞬时感应电动势最大
D．若线圈 abcd 转动的角速度变为 2ω,则变压器原线圈电压的
有效值为 NBSω
21．质量均为 m 的两个小球 用轻弹簧连接，一起放在光滑水平面上，小球 A 紧靠挡板
P，如图所示。给小球 B 一个水平向左的瞬时冲量，大小为 I，使小球 B 向左运动并压缩弹
簧，然后向右弹开。弹簧始终在弹性限度内。 取向右为正方向，在小球获得冲量之后的整
个运动过程中，对于 及弹簧组成的系统，下列说法正确的是( )
A．系统机械能和动量均守恒
B．挡板 P 对小球 A 的冲量为大小
C．挡板 P 对小球 A 做的功为
D．小球 A 离开挡板后，系统弹性势能的最大值为
卷Ⅱ(非选择题 共 174 分)
二、非选择题：共 174 分。第 22 题～第 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．（5 分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一
下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上
连续的 6 个水滴的位置。（已知滴水计时器每 30 s 内共滴下 46 个小水滴）
（1）由图（b）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运
动的。
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中
A 点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为____________m/s2。（结果均保留
2 位有效数
23. (10 分)某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻．除待测电池组外，
还需使用的实验器材：灵敏电流表 G，可变电阻 R1、R2，电压表 、 ，电流表 、 ，
kE 210m/s
10m/s
41.2 10 W×
2.5m
,A B
,A B
2I
22I
m
2
4
I
m开关，导线若干．
（1）为了选择合适的可变电阻，该同学先用多用电表估测了电压表的内阻．测量时，
先将多用电表挡位调到如图乙所示位置，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使
指针指向“0 Ω”．然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连，黑表笔和电压
表的正接线柱相连．欧姆表的指针位置如图丙所示，则欧姆表的读数为________Ω.
（2）选择合适的可变电阻 R1、R2 后，按照图甲所示电路图连接好电路，将可变电阻
R1、R2 调到合适的阻值，闭合开关 S，反复调节可变电阻 R1、R2，直到电流表 G 的指针不
偏转，电压表 和 的示数之和记为 U1，电流表 和 的示数之和记为 I1.
（3）断开开关，适当调小可变电阻 R1 的阻值，闭合开关，发现此时电流表 G 的指针
发生了偏转，缓慢________(选填“调大”或“调小”)可变电阻 R 2 的阻值，直至电流表 G 的指
针不发生偏转，电压表 和 的示数之和记为 U2，电流表 和 的示数之和记为 I2.
（4）重复(3)的步骤，记录到多组数据(U3，I3)、(U4，I4)……
（5）实验完毕，整理器材．
（6）利用记录的数据，作出 U-I 图线如图丁所示，依据图
线可得电池组的内阻 r 为________，电动势为________．
（7）理论上该同学测得的电池组内阻________(选填“大
于”“小于”或“等于”)真实值．
24.(14 分)如图甲所示，U 形金属导轨 abcd 放置在水平桌面上，ab 与 cd 平行且相距为 L，
一质量为 m、电阻为 r 的导体棒 OO'平行于 放置在导轨上，与导轨间的动摩擦因数为 μ。
现用一大小为 F、方向水平向右的恒力拉导体棒，使它从 t=0 时刻由静止开始运动。在导体
棒开始运动的瞬间，在矩形区域 MNPQ 内添加方向垂直导轨平面向上的磁场，磁感应强度 B
随时间变化的规律如图乙所示，其中 B0、T 均已知。在 NP 右侧区域有平行桌面向右的匀强
磁场。导体棒在两磁场中均做匀速直线运动且与导轨始终良好接触，导轨电阻不计，重力加
速度大小为 g。求：
（1）开始时导体棒 到 的距离 x。
（2） 右侧区域的匀强磁场的磁感应强度
的大小。
25.(18 分)空间三维直角坐标系 o-xyz 如图所示（重力沿 轴负方向），同时存在与 xoy 平面
平行的匀强电场和匀强磁场，它们的方向与 x 轴正方向的夹角均为 。（已知重力加速度
为 g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）
（1）若一个电荷量为+q、质量为 m 的带电质点沿平行于 z 轴正方向的速度 v0 做匀速直线
运动，求电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小；
（2）若一个电荷量为 、质量为 m 的带电质点沿平行于 z 轴正方向以速度 v0 通过 y 轴
bc
OO′ MQ
NP
B'
y
53°
q−上的点 P（0，h，0）时，调整电场使其方向沿 x 轴负方向、大小为 E0。适当调整磁场，则
能使带电质点通过坐标 Q（h，0，0.5h）点，问通过 Q 点时其速度大小；
（3）若一个电荷量为 、质量为 m 的带电质点沿平行于 z 轴正方向以速度 v0 通过 y 轴
上的点 P（0，0.6h，0）时，改变电场强度大小和方向，同时改变磁感应强度的大小，但不
改变其方向，带电质点做匀速圆周运动能经过 x 轴上的某点 M，问电场强度 和磁感应强
度 的大小满足什么条件?并求出带电质点经过 x 轴 M 点的时间。
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.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，一定吸收热量
B.当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大
C.其它条件相同，空气的相对湿度越大，晾晒在室外的衣服越不容易干
D.布朗运动证明了悬浮微粒的分子在做无规则运动
E.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
(2)(10 分)如图所示，将横截面积 S＝100cm2、容积为 V＝5L，开口向上的导热良好的气缸，
置于 t1＝－13℃的环境中。用厚度不计的轻质活塞将体积为 V1＝4L 的理想气体封闭在气缸
中，气缸底部有一个单向阀门 N。外界大气压强 P0＝1.0×105Pa，重力加速度 g＝10m/s2，不
计一切摩擦。求：
(i)将活塞用卡销 Q 锁定，用打气筒通过阀门 N 给气缸充气，每次可将体积为 V0＝100mL，
压强为 P0 的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使
其内部压强达到 1.2P0；
(ii)当气缸内气体压强达到 1.2P0 时，停止打气，关闭阀门 N，将
质量为 m＝20kg 的物体放在活塞上，然后拔掉卡销 Q，则环境
温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。
34.【物理——选修 3－4】(15 分)
(1)(5 分)一段绳子置于 x 轴上，某同学使绳子的左端(即波源 A)在 y 轴上做不连续的简谐运
动，振动周期为 0.4s，某时刻波刚好传到 P 点，O、P 间绳上各点形成的波形如图所示，此
时由波形可知( )(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.波源的最初起振方向沿 y 轴正方向
B.波在介质中传播的速度为 1.0m/s
q−
E′
B′C.质点 Q 此时以 1.0m/s 速率沿 y 轴负方向运动
D.此波形是波源先做一次全振动后停止振动 0.6s，接着再振动半个周期形成的
E.从此时开始计时，再过 1s 质点 Q 刚好运动到 P 点
(2)(10 分)一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB＝AC＝BC＝6R，透明体中心有一半
径为 R 的球形真空区域，一束平行单色光从 AB 面垂直射向透明体。已知透明体的折射率
为 ，光在真空中的传播速度为 c。求：
(i)从 D 点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；
(ii)为了使光线不能从 AB 面直接进入中间的球形真空区域，则必须
在透明体 AB 面上贴至少多大面积的不透明纸。(不考虑 AC 和
BC 面的反射光线影响)
2物理答案：
14.D 15.B 16.C 17D 18.C 19.AC 20.AD 21.BD
22.（1）从左向右 （1 分） （2）0.19 0.037 (每空 2 分)
23.(1) 2 200 (3) 调大 (6)
b－a
c ，b （7) 等于(每空 2 分)
24（14 分）（1） （2）
解析：（1）设导体棒在矩形区域 内做匀速直线运动的速度为 v，则在导体棒从静止
运动到 的过程中，根据动能定理有 （2 分）
由于导体棒在矩形区域 内做匀速直线运动，所以在这一过程中该区域内磁场的磁感
应 强 度 恒 定 不 变 ， 由 题 图 乙 可 知 其 为 ， 对 导 体 棒 受 力 分 析 ， 根 据 平 衡 条 件 有
（2 分）
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有 （1 分）
联立以上各式解得 （2 分）
（2）导体棒从静止运动到 的过程中做匀加速直线运动，设导体棒在 左侧区域的运
动时间为 ，则有 （1 分）
导体棒在矩形区域 中做匀速直线运动，设其在该区域中的运动时间为 ，则该区域
的长度 （1 分）
要使导体棒在两磁场中均做匀速直线运动，则必须满足 （1 分）
解得 （1 分）
导体棒在 右侧区域内运动的过程中，由于矩形区域 内的磁场发生变化而产生感应
电 动 势 ， 形 成 感 应 电 流 ， 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 和 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有
（1 分）
在 右侧区域内，根据楞次定律和左手定则可知，导体棒所受安培力垂直导轨平面向下，
根据平衡条件有 （1 分）
2
4 4
0
( )
2
F mg mr
B L
µ− 0
2 2
0
(1 )
B
mr
TB L
µ −
MNPQ
MQ 21( ) 02F mg x mvµ− = −
MNPQ
0B
0 0F mg B ILµ− − =
0B LvEI r r
= =
2
2 2 4 4
0 0
( ) ( ), 2
F mg r F mg mrv xB L B L
µ µ− −= =
MQ MQ
1t 1
0
2x tv+=
MNPQ 2t
2tL v′ =
1 2t t T+ =
2 2 2 2
0 0
( ) ( )B L
r F mg mL L
rT B
µ−′ = −
NP MNPQ
0B LLE BSI r tr Tr
′′ ∆′ = = =∆
NP
( ) 0F mg B I Lµ ′ ′− + =解得 （1 分）
25.（18 分）第（1）问 6 分，方程各 2 分，结果各 1 分；第（2）问 4 分，方程 2 分，结果 2
分；第（3）问 8 分，最后一个结果 2 分，其他各式各 1 分。
0
2 2
0
(1 )
B
mr
TB L
B
µ −
′ =
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