2020届高三物理上学期分科综合考试试题 新人教

2020届高三物理上学期分科综合考试试题 新人教

1 2019 届高三物理上学期分科综合考试试题 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 题只有一 项符合题目要求，第 9-12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不 全的得 2 分， 有选错的得 0 分。 1．我们在中学阶段的物理知识中，接触并学习了很多思想方法，这些方法对于提高解决实 际问题 的能力具有很重要的意义。下列关于思想方法的叙述正确的是- A．理想化模型是对实际问题的理想化处理，即突出主要因素，忽略次要因素——物理学学 习中 懂得忽略什么跟懂得重视什么同等重要，质点、点电荷、位移等均是理想化模型 B．分力、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想 C．用两个（或多个）物理量通过比值的方法去定义一个新的物理量，即为比值定义法。电 动势 WE q  非静电力 ，电容 QC U  ,匀强电场的场强 UE d  等都是采用比值法定义的 D.根据加速度定义式 a = v t   ，当∆t 非常小时， v t   就可以表本物体在时刻的瞬时加速度， 该定 义应用了赋值的思想方法 2．甲、乙两物体同时从同一地点出发，其 v-t 图象如图所示。下列说法正确的是 A．甲、乙两物体运动方向相反，加速度方向相同 B．甲的位移不断减小，乙的位移不断增大 C．第 1s 末两物体相遇 D．前 2 s 内两物体的平均速度相同 3．如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为 G 的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上， 现用水平 向右的拉力 F 缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是 2 A．球对墙壁的压力逐渐减小 B．地面对长方体物块的支持力逐渐增大 C．地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大 D．水平拉力 F 逐渐减小 4． 如图所示为点电荷 A、B 形成的电场，下列说法正确的是 A．A 带正电，B 带负电 B．A 的电荷量大于 B 的电荷量 C．A 的左侧某点电场强度可能为零 D．AB 连线上从 A 到 B 电势降低 5．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的 A、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做勻速圆 周运动， 则下列说法正确的是 A．B 的向心力是 A 的向心力的 2 倍 B．盘对 B 的摩擦力是对 B 对 A 的摩擦力的 2 倍 C．A 有沿半径向外滑动的趋势，B 有沿半径向内滑动的趋势 D．若 B 先滑动，则 A、B 之间的动摩擦因数μA 小于 B 与盘之间的动摩擦因数μB 6．如图所示，半径为只的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为 B 的勻强磁 场方向垂 直轨道平面向里。一可视为质点，质量为 m，电荷量为 q(q>0)的小球由轨道左端 A 处无初速 3 度滑 下，当小球滑至轨道最低点 C 时，给小球再施加一始终水平向右的外力 F，使小球能 保持不变的速 率滑过轨道右侧的 D 点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为 g，则下列 判断正确的是 A.小球在 C 点受到的洛伦兹力大小为 qB gR B．小球在 C 点对轨道的压力大小为 3mg -qB 2gR C．小球从 C 到 D 的过程中，外力 F 大小保持不变 D．小球从 C 到 D 的过程中，外力 F 的功率不变 7．下列说法正确的是 A．光电效应表明电子既能具有能量也具有动量 B．氢原子光谱是连续谱 C．在原子核的尺度内核力比库仑力小得多 D．放射性元素的衰变表明原子核的能量变化是不连续的 8．如图所示，楔形木块 ABC 固定在水平面上，斜面 AB、BC 与水平面的夹角分别为 53°、 37°。质量分 别为 2m、m 的两滑块 P、Q，通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接，轻绳 与斜面平行。已知滑块 P 与 AB 间的动摩擦因数为 1/3,其他摩擦不计，重力加速度为 g，sm53°=0.8 sm37°=0.6 块 运动的过程中 A．Q 动能的增加量等于轻绳对 Q 做的功 B．Q 机械能的增加量等于 P 机械能的减少量 C．P 机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量 D.两滑块运动的加速度大小为 g/5 9.2016 年 12 月 22 日，我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（以下简 4 称“碳卫 星”）。如图所示，设“碳卫星”在半径为 R 的圆周轨道上运行，经过时间 t，通 过的弧长为 s,已知引力常数为 G 下列说法正确的是 A.“碳卫星”内的物体处于平衡状态 B．“碳卫星”的运行速度大于 7. 9 km/ C．“碳卫星”的发射速度大于 7. 9 km/ D．可算出地球质量为 2 2 s R Gt PE 10．如图甲所示，一个刚性圆形线圈与电阻 R 构成闭合回路，线圈平面与所在处的勻强磁场 方向垂直，磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示。关于线圈中产生的感应电 动势 e、 电阻 R 消耗的功率 P 随时间 t 变化的图象，下列可能正确的有 （ ) 11．如图所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头 P 调节。 RT 为 热敏电阻，当环境温度升高时，RT 的阻值变小。下列说法正确的有 （ ） A．P 向下滑动时，电压表读数变大 B．P 向下滑动时，电流表读数变小 C．若环境温度升高，变压器的输人功率变大 D．若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小 12． 在 2016 年里约奥运跳水比赛中，中国跳水梦之队由吴敏霞领衔包揽全部 8 枚金牌。假 5 设质量为 m 的跳水运动员从跳台上以初速度 v0 向上跳起，跳水运动员从跳台上起跳到入水 前重心下降 H，入水后受水阻力而速度减为零，不计跳水运动员水平方向的运动，运动员人 水后到速度为零时重心下降 h，不计空气阻力，重力加速度 g，则 （ ） A.运动员从跳台上起跳到入水前受到合外力冲量大小为 2 0 02m v gH mv  B．水对运动员阻力的冲量大小为 2 0 2m v gH C．运动员克服水的阻力做功为 mgH + 2 0 1 2 mv D.运动员从跳起到入水后速度减为零的过程中机械能减少量为 mg(H +h) + 2 0 1 2 mv 二、非选择题： (一）必考题：共 47 分。 13．(6 分）如图甲所示为“探究加速度与物体所受合外力的关系”的实验装置图。图甲中 A 为小车，质量为 m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器 B，它们均置于一端带有定滑轮 的足够,长的木板上，P 的质量为 m2，C 为弹簧测力计，实验时改变 P 的质量，读出测力计不 同 读 数 F ， 不 计 绳 与 滑 轮 之 间 的 摩 擦 。 （1）下列说法正确的是 （ ） A．—端带有定滑轮的长木板必须保持水平 B．实验时应先接通电源后释放小车 C．实验中 m2 应远小于 m1 D.测力计的读数始终为 m2g/2 (2)如图乙所示为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻 计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度的大小是 m/s2。（交流电的 频率为 50 Hz，结果保留二位有效数字） (3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图象，可能是下 列 6 哪个选项中的图象（ ） 14．为测量一根金属丝（电阻约 5 Ω)的电阻率ρ选用的电学器材：电压表（量程 3V，内阻 约 3KΩ)，电流表（量程 0. 6A，内阻约 0.2 Ω)，滑动变阻器 0-15 Ω)，学生电源（稳压 输 出 3V) ， 开 关 ， 导 线 若 干 。 （1）如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同 时防止 损坏螺旋测微器，转动旋钮 C 至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮 (选 填'“A”“B”(或“D”）发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为 mm。 (2)请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整。 （3）如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，作出图线并求出该金属丝的电阻值为 Ω (结果保留两位有效数字）。 （4）有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点是否正确？请说明 理由； 15．(14 分）如图所示，质量分布均匀、半径为 R 的光滑半圆形金属槽，静止在光滑的水 不面上，左边紧靠竖直墙壁。一质量为 m 的小球从距金属槽上端 R 处由静止下落，恰好与金 属槽左端相切进入槽内，到达最低点后向右运动从金属槽的右端冲出，小球到达最高点时距 金属槽圆弧最低点的距离为 7R/4，重力加速度为 g，不计空气阻力。求 7 （1）小球第一次到达最低点时对金属槽的压力大小；（2）金属槽的质量。 16．(18 分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。 如图甲所示，M、N 为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏 PQ，在 MN 间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里， 图中 E0、B0、k 均为已知量。t=0 时刻，比荷 q/m=k 的正粒子以一定的初速度从 O 点沿水平 方向射入极板间，在 0-t1（ 1 0 1t kB  ）时间内粒子恰好沿直线运动， 0 5t kB  时刻粒子打到 荧光屏上。不计粒子的重力，涉及图象中时间间隔时取 0.8 = 4  ，1. 4 = 2 ，求： (1) 在 2 0 2t kB  时刻粒子的运动速度 v (2) 在 0 2.8 kB 时刻粒子偏离 O 点的竖直距离 y (3) 水平极板的长度 L。 选考题：共 15 分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 17.[物理——选修 3 — 3] (15 分） (1)(5 分)下列说法中正确的是 (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。分） A．—定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少 B．气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加 8 C．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面 D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 E．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积 进行计算，会使分子直径计算结果偏大 (2)(10 分）如图所示，右侧有挡板的导热气缸固定在水不地面上，气缸内部总长为 21cm， 活塞横截面积为 10 cm2,厚度为 lcm，给活塞施加一向左的水不恒力 F=20N，稳定时活塞封闭 的气柱长度为 10 cm。大气压强为 1.0×105Pa，外界温度为 27°C，不计摩擦。 ① 若将恒力 F 方向改为水平向右，大小不变，求稳定时活塞封闭气柱的长度； ② 若撤去外力 F，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为 60N 时，求封闭气 柱的温度。 18•[物理——选修 3 — 4] (15 分） (1)(自编题）关于机械波和电磁波的下列说法正确的是 A．两列频率相同的机械波相遇时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能为零 B．声音从声源发出，在空气中传播的过程中，振幅和波长都在不断的减小 C．机械波的周期取决于振源的周期，在数值上可能与介质中质点的自由振动周期相等 D．X 射线是由原子的内层电子受到激发后产生的，而γ射线是原子核受激后产生的 E．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场一定可以产生电磁波 （2）如图所示，有一个截面是半径为 R 的 1/4 圆形玻璃砖，当一束光从 D 处垂直于半径 OB 射人时恰能在弧面上发生全反射，此时 OD = 3 3 R。现改变入射光的方向使之与直线 0C 平 行，在 O 点上方平行于 OC 射向 OA 边，当人射光线与 OC 的距离 OE= 3 6 R 时，经玻璃砖作 用后投射到右侧的光屏 MN 上形成亮点，已知∠AOC=300，光屏距离玻璃砖上 C 点的距离为 R, 试求： 9 （1）玻璃砖的折射率；（2）光屏上的亮点到 OC 的垂直距离. 答案：1.B 2.D 3.D 4.C 5.B 6.B 7.D 8.D 9.CD 10.BD 11.BC 12.AD 13.（1）B（2）0.50（3）C 14.（1）D；0.540（0.539-0.541）（2）如图；（3）如图；4.2-4.6（4）不正确；多次测量 取平均值只能减小偶然误差，不能减小系统误差； 15：（1）小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据机械能守恒定律有： mg•2R= 1 2 mv0 2 小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律的知识有： FN-mg=m  2 0v R 据牛顿第三定律可知小球对金属块的压力为：FN′=FN 联立解得：FN′=5mg （2）小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属块水平方向动量守恒，选 取向右为正方向，则：mv0=（m+M）v 设小球到达最高点时距金属槽圆弧最低点的高度为 h． 则有 R2+h2=( 7 4 R)2 10 根据能量守恒定律有： 2 0 21 1 2 2mgh Mvm m v  （ ） ． 联立解得： 33 8 33 M m  16.解：（1）在 0～t1 时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，则：qv0B0=qE0 得 v0 ＝ 0 0  E B 在 t1～t2 时间内，粒子在电场中做类平抛运动， vy ＝at＝ 0 0 0 0 0 1     qE E vm kB B  ＝ 则 0 0 0 22    Ev v B ＝ ＝ 由 tanθ= 0   1yv v ＝ 得：θ=45° 即 v 与水平方向成 45o 角向下 （2）在电场中做类平抛运动向下偏移： 0 1 2 0                       2 2 yv Ey t kB ＝ ＝ 在 t2～t3 时间内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动周期 0 0 2 2mT qB kB  ＝ ＝ 在磁场中运动时间 0 1 4 8t TkB ＝ ＝ ，即圆周运动的圆心角为 α=45°，此时速度恰好沿 水平方向． 磁场中：由 2 0 1 vqvB m r ＝ 得 0 1 2 0 2Er kB ＝ y2＝r1(1−cos45°)＝( 2 −1) 0 2 0 E kB 11 偏离的竖直距离 y＝y1+y2＝(   12 2  ) 0 2 0 E kB （3）在 t3 时刻进入电场时以初速度 v＝ 2 v0＝ 0 0   2E B 做类平抛运动， 0 0 0 0 22 y qE Ev at m kB B  ＝ ＝ ＝ 再次进入磁场时，v′＝2v0＝ 0 0 2E B 由 '  1 y vtan v    ＝ 得 θ′=45° 即 v′与水平方向成 45o 角向下． 由 qv′B0 ＝ 2 2 vm r  得 0 2 2 0 2Er kB ＝ 综上可得：长度 0 0 1 0 2 2 0 0 0 2 245 2 45 5 2( ) EL v r sin v r sinkB kB kB        ＝ 17.（1）BDE （2）：①温度不变，设被封闭气体压强分别为 p1、p2，气柱长分别为 l1、l2 则有 1 0 5   1.2 10 a F pSp p   ＝ 5 2 0  0.8 10 a Fp p S p  ＝ , 1 1 2 2    ,V l S V l S＝ ＝ 根据玻意耳定律，有 p1V1= p2V2 解得 l2＝15cm ②设汽缸升温前后温度分别为 T1、T2，升温后气柱长度为 l3 T1＝300K，l3＝(21−1)cm＝20cm 最后气体压强 5   3 0 1.6 10 a Fp p PS   ＝ V3=l 3S 据理想气体状态方程得 3 31 1 1 3 PVPV T T  解得：T3＝800K 18.（1）ACD 12 （2）①因从 D 点垂直半径 OB 射入的光束到 AB 弧上能发生全反射，表面∠OFD 等于临界角 C， 由 1 sinn C  可得 n= 3 ②改变入射光的方向，由几何关系知道入射角 i=600，由 sin sin in r  可得折射角 r=300，即光 束恰好射到 C 点处，由几何关系可知入射角α=300，由 sin sinn   知出射角为θ=600 于是光 屏上的亮斑 P 到 OC 的距离满足 s=Rtanθ= 3 R