云南省红河自治州2020届高三下学期第二次高中毕业生复习统一检测物理试题 Word版含解析

云南省红河自治州2020届高三下学期第二次高中毕业生复习统一检测物理试题 Word版含解析

- 1 - 2020 年红河州第二次高中毕业生复习统一检测理科综合能力 测试 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等相关信息填写在答题卡上。 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。回答非选择题时将答案写在 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-14 016 Na-23 S-32 C1-35.5 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。 1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。下列叙述正确的 是（　　） A. 库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向 B. 法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 C. 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念 D. 开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．法拉第首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向，故 A 错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故 B 错误； C．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，故 C 正确； D．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故 D 错误。 故选 C。 2.甲、乙两车在同一条平直公路上同向运动，它们的速度 v 随时间 t 变化的关系如图所示，已 知在 t=0 时刻两车并排，下列说法正确的是（　　） - 2 - A. 在 t1 时刻，甲、乙两车再次并排行驶 B. 在 0 至 t1 时间内，甲、乙两车的平均速度均为 C. 在 0 至 t1 时间内，甲、乙两车间的距离逐渐减小 D. 在 0 至 t1 时间内的某时刻，甲、乙两车的加速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A． 图像中图线与时间轴所围 面积表示位移的大小，由图像可知，乙的位移比 甲的大，故 A 错误； B．由图像和平均速度公式可知，在 时间内，甲车的平均速度小于 ，乙车的平均速度 大于 ，故 B 错误； C．根据图线与时间轴围成的面积大小表示位移，知在 时间内，甲、乙两车间的距离逐 渐增大， 时刻两车的距离最大，故 C 错误； D．根据 图像的斜率表示加速度大小，由图像可知，在 0 到 时间内的某时刻二者的斜率 相同，此时两车加速度相等，故 D 正确； 故选 D。 3.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具，如图甲所示。设拖把头的质量为 m，拖杆质量可以 忽略，拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 μ，当某同学用与水平方向成 θ 角的力 F1 推拖 把时，摩擦力为 f1，拖把对地面的压力为 N1，拖把做匀速直线运动，如图乙所示；另一同学 用与竖直方向成 θ 角的力 F2 拉拖把时，摩擦力为 f2，拖把对地面的压力为 N2，让拖把也做匀 速直线运动，如图丙所示；0<θ< ，以下判断可能正确的是（　　） 的 1 2 v v t− 10~t 1 2 v 1 2 v 10 t− 1t v t− 1t 2 π - 3 - A. F1=F2 B. C. N1N2 从而得 故 BC 错误； D．由 而且 1 2f f< 1 1F f< 1sinF mg Nθ + = 1 1cosF fθ = 1 1f Nµ= 2 2cosF N mgθ + = 2 2sinF fθ = 2 2f Nµ= 1 2f f> 1 1cosF fθ = - 4 - 所以 故 D 错； A ．因 ，所以有 当 cosθ>sinθ 时，F1=F2 可能相等。故 A 正确。 故选 A。 4.如图所示，正方形 ABCD 对角线相交于 O 点，两个等量同种正电荷分别固定在 A、C 两点， 则（ ） A. B、D 两处电势、场强均相同 B. B、D 两处电势、场强均不相同 C. 若在 B 点静止释放一电子，电子一定在 B、D 间往复运动，且加速度先减小后增大 D. 若在 B 点给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕 O 点做匀速圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】在等量同种电荷连线的中垂线上，电场强度从 O 点开始向上下两边先增大后减小， 在 O 上方的电场强度方向竖直向上，在 O 下方的电场强度方向竖直向下，根据对称性可知 B、 D 两点的电场强度大小相同，方向不同，电势相同，故 AB 错误；无法判断从 O 到 B（O 到 D）电场强度是一直增大，还是先增大后减小，故无法判断电子的加速度的变化情况，C 错误； 在垂直纸面且经过 BD 两点的圆上，所有点的电势相等，并且电子受到的电场力指向 O 点， 与速度方向垂直，电子可绕 O 点做匀速圆周运动，D 正确． 5.如图甲所示，一个边长为 a，不变形的正方形线圈固定在纸面内，线圈每单位长度的电阻为 r，它的一半处在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度的大小 B 随时间 t 变化的 为 的 0 2 πθ< < 1 1F f> 1 2f f> 1 2cos sinF Fθ θ> - 5 - 关系如图乙所示。则 0~t2 时间间隔内（　　） A. 在 t1 时刻，线圈中感应电流的方向发生改变 B. 在 t1 时刻，线圈所受安培力的方向发生变化 C. 线圈中产生的感应电动势大小为 D. 通过线圈导线横截面的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 B-t 图象，由楞次定律可知线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在 t1 时 刻，磁场的方向发生变化，故安培力的方向在 t1 时刻发生变化，故 A 错误，B 正确； CD．根据法拉第电磁感应定律得 回路 总电阻 R=4ar 由闭合电路欧姆定律得 由电流强度的定义式得 联立得 的 2 0 1 B a t 0 2 14 B at rt 2 0 12 B aE t t ∆Φ= =∆ EI R = qI t = 0 2 18 B atq rt = - 6 - 故 CD 错误。 故选 B。 6.如图所示的电路中，电源电动势 E=4V，内阻 r=1Ω，定值电阻 R0=1Ω，R 为滑动变阻器， 电容器的电容 C=50μF，电流表和电压表为理想电表，闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片在 不同位置且电路稳定时记录电压表示数 U 和电流表示数 I，下列说法中正确的是（　　） A. 在 R 的滑动触头 P 由左向右移动的过程中，电流表示数 I 增大，电压表示数 U 减小，电容 器带的电荷量减小 B. 将 R 的阻值调至 2Ω 时，电容器的电荷量为 1×10-4C C. 将 R 的阻值调至 2Ω 时，电源的输出功率为最大值 D. 在 R 的滑动触头 P 由左向右移动的过程中，电压表示数变化量的绝对值△U 与电流表示数 变化量的绝对值 ΔI 的比值逐渐变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．在 R 的滑动触头 P 由左向右移动的过程中，其接入电路的电阻减小，电流表的示 数将增大，R0 与 r 分得的电压增大，滑动变阻器两端的电压减小，电容器两极板间电压减小， 电容器的电荷量减小，A 正确； B．将 R 的阻值调至 2Ω，R 的两端的电压为 根据公式 Q=CU 代入数据解得电容器的电荷量为 Q=1×10-4C B 正确； 4V 2Ω 2VU R = × = 总 - 7 - C．电源的输出功率 当 R=0 时，电源输出功率最大，C 错误； D．由闭合电路欧姆定律得 U=E-I（R0+r） 故电压表示数变化量的绝对值△U 与电流表示数变化量的绝对值 ΔI 的比值等于 R0+r 保持不 变，D 错误。 故选 AB。 7.如图所示，A、B、C 三颗行星组成一个独立的三星系统，在相互的万有引力作用下，绕一 个共同的圆心 O 做角速度相等的圆周运动，已知 A 星的质量为 2m，B、C 两星的质量均为 m， 等边三角形的每边长为 L，则（　　） A. A 星对 B 星的万有引力是 B 星对 A 星万有引力的 2 倍 B. 三颗星做匀速圆周运动，它们的线速度大小相等 C. A 星做圆周运动的向心力大小为 D. B 星所受的合力大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A 星对 B 星的万有引力和 B 星对 A 星万有引力是一对相互作用力，故大小相等， A 错； B．三颗星做匀速圆周运动，它们的角速度相等但 A 与 B、C 的线速度不等，B 错； C．A 星受到 B、C 星引力的合力充当 A 星体圆周运动的向心力，A 星做圆周运动的向心力大 ( )2 2 4V 16= 1Ω W12Ω ( 1) 2( 1) P I R RR R R  = + = +  + + ++ 外 2 22 3 mG L 2 27 mG L - 8 - 小为： ，故 C 正确； D．B 星受到 A、C 星引力的合力充当 B 星体圆周运动的向心力，B 星所受的合力大小为： ，故 D 正确。 故选 CD。 8.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端 高 h 处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小 球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，作出小球所受弹力 F 大小随小球 下落的位置坐标 x 的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。以下判断正确是 （　　） A. 当 x=h 时，小球的速度开始减小，而加速度先减小后增大，直至最低点 B. 最低点的坐标 C. 当 x=h+2x1 时，小球的加速度为-g，弹力为 2mg，且为小球下落的最低点 D. 小球动能的最大值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球下落到 时，小球刚接触弹簧，直到 前弹力小于重力，小球一 直做加速度减小的加速运动，之后弹力大于重力，加速度反向逐渐增大，直至到达最低点， 故 A 错误； BC．由题图乙可知 2 22 cos30 2 3A AB mF F G L = ° = 2 2 2 22 cos120 7B CB AB CB AB mF F F F F G L = + − ° = 2 1 1 12x h x x hx= + + + 1 2 mgxmgh + x h= 1x h x= + 1mg kx= - 9 - 解得 由 图线与横轴所图形的面积表示弹力所做的功，则有 由动能定理得 解得 所以最低点不是 ；由对称性可知当 时，小球加速度为 ，且弹力为 ，但不是最低点，故 B 正确，C 错误； D．小球在 处时，动能有最大值，根据动能定理有 依题可得 所以有 故 D 正确； 故选 BD。 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。 9.用如图甲所示的实验装置验证 m1、m2 组成的系统机械能守恒。m2 从高处由静止开始下落， m1 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如 图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4 个点 （图中未标出），所用电源的频率为 50Hz，计数点间的距离如图乙所示，已知 m1=50g、 m2=150g，则：（结果均保留两位有效数字） 1 mgx k = F x− 21 ( )2W k x h−弹 = 21 ( ) 02mgx k x h− − = 2 1 1 12x h x x hx= + + + 12x h x= + 12x h x= + g− 2mg 1x h x= + ( )1 ' = 0kmmg h x W E+ + −弹 1 1' = 2W mgx−弹 1 2km mgxE mgh= + - 10 - (1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v5=____m/s； (2)若某同学在实验中取多个点计算速度，并作出 的图象，如图丙所示，则该图像的 斜率代表的物理意义是______，计算得到当地的重力加速度 g=____m/s2 【答案】 (1). 2.4 (2). 重力加速度的一半或 (3). 9.7 【解析】 【详解】(1)[1]计数点 5 的瞬时速度 m/s=2.4m/s (2)[2]根据系统机械能守恒得 解得 即图线的斜率 [3]代入数据解得 10.为测定一节干电池（电动势约 1.5V，内阻约 1.0Ω）的电动势和内阻，实验室备有电流计 G （满偏电流为 4mA，内阻为 25Ω）、开关和若干导线及以下器材： 21 2v h− 2 g 2 5 (21.60 26.40) 10 0.1 2v −+ ×= × 2 2 1 1 2 1( ) (2 )m m gh m m v− += 2 2 1 1 2 ( ) 2 m m ghv m m −= + 2 1 1 2 ( ) 2 m m g gk m m −= =+ 29.7m/sg = - 11 - A．量程 0~3V，内阻约 1000Ω 的电压表 B．量程 0~15V，内阻约 1500Ω 的电压表 C．总阻值为 10Ω、额定电流为 2A 的滑动变阻器 D．总阻值为 100Ω、额定电流为 1A 的滑动变阻器 E．定值电阻 R0=0.10Ω。 (1)因电流计量程太小，利用题中给的器材，应该怎样操作来扩大量程，____________。改装 后的电流表的量程为___________A（保留两位有效数字）。 (2)电压表应选择___________；滑动变阻器应选择___________。（填仪器前的字母代号） (3)实验中为了尽可能的减小实验误差，请在虚线框内完成实验电路图。 （ ） 【答案】 (1). 将电流计与定值电阻并联 (2). 1.0A (3). A (4). C (5). 【解析】 【详解】（1）[1][2] 并联分流，电流表要扩大量程应并联一小电阻分流，也就是将电流计与定 值电阻 R0 并联。改装后电流表的量为 （2）[3][4] 干电池的电动势约为 1.5V，为了读数准确电压表量程不能过大，故只能选择 3V 量程的电压表 A。为了便于调节，限流式中滑动变阻器要和待测内阻相差不大，故滑动变阻器 选 C。 （3）[5]为了尽可能的减小实验误差，电流表改装后，内阻已知，与电源直接相联，电压表并 联在滑动变阻器两端，电路图如图。 g 0 g 0 A 1.0AR RI IR ≈+= - 12 - 11.如图所示，一个可视为质点的质量为 m=1kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以 v0=2m/s 的 初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨 道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M=3kg 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨 道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块最终未滑离长木板，且圆弧轨道 的半径为 R=0.4m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角 θ=60°，不计空气阻力，g 取 10m/s2。 求： (1)小物块到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力； (2)小滑块和长木板的最终速度。 【答案】(1)60N，方向竖直向下；(2) 【解析】 【详解】(1)小物块在 C 点时的速度大小 ① 小物块由 C 到 D 的过程中，由机械能守恒定律得 ② 代入数据解得 ③ 小物块在 D 点时由牛顿第二定律得 ④ 代入数据解得 5 m/s2 0 cos60C vv = ° 2 21 1(1 cos60 ) 2 2D CmgR mv mv− ° = − 2 5m/sDv = 2 D N vF mg m R − = - 13 - FN=60N ⑤ 由牛顿第三定律得 FN′=FN=60N ⑥ 方向竖直向下。 (2)由于小物块最终未滑离长木板，说明它们的最后速度相等 由动量守恒定律得 ⑦ 代入数据解得 12.如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在如图所示 的匀强磁场，磁感应强度大小相等。在该平面有一个质量为 m、带正电 q 的粒子以初速度 v0 垂直 x 轴，从 x 轴上的 P 点进入匀强电场，恰好与 y 轴成 45°角射出电场，再经过一段时间恰 好垂直于 x 轴进入下面的磁场，已知 OP 之间的距离为 d，不计粒子重力，求： (1)电场强度的大小； (2)磁感应强度的大小； (3)自进入磁场至在磁场中第二次经过 x 轴所用时间为 t。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【分析】 由题意可知，本题考查带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在磁场中的匀速圆周运动，可 以根据相关的公式及规律进行分析。 【详解】带电粒子的运动轨迹如图 ( )Dmv m M v= + 5 m/s2v = 2 0 2 mvE qd = 0 2 mvB qd = 0 7 2 d v π - 14 - (1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向做匀加速运动，竖直方向做匀速运动，由 题得知，根据 联立解得 (2)带电粒子出电场时 根据 ， 解得 即带电粒子出电场时与 y 轴交点坐标为（0，2d），设粒子在磁场中运动的半径为 R，则 其中 ，解得 带电粒子在磁场中运动的速度为 0x qEv at t vm = = = qEa m = 2 xvx t= 2 0 2 mvE qd = 0x yv v v= = 2 xvx t= 0yy v t v t= = 2 2y x d= = sin(180 ) 2R y dβ− = = 135β =  2 2R d= 02v v= - 15 - 根据 解得 (3)带电粒子在匀强磁场中 周期 故在第一象限运动时间为 在第四象限运动时间为 故带电粒子从进入磁场至在磁场中第二次经过 x 轴所用时间为 【点睛】求解带电粒子在组合场中运动的这一类问题，一般都要按照顺序对题目上给出的运 动过程进行分段分析，将复杂的运动分解为一个个简单熟悉的模型。特别要注意的是，带电 粒子在电场和磁场连接点的速度是这类问题的关键，因为这点的速度既是前一个场中的末速 度，又是后一场中的初速度，在解决问题的时候还要充分利用这个位置信息。 （二）选考题：共 45 分。 13.下列说法中正确的是____________。 A. 当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 B. 如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C. 保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 E. 温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈 【答案】ACE 【解析】 【详解】A．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定较大，人们感 的 mvR qB = 0 2 mvB qd = 0 2 4m dT qB v π π= = 1 0 135 3 360 2 dt T v π°= =° 2 0 1 2 2 dt T v π= = 1 2 0 7 2 dt t t v π= + = - 16 - 到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小，故 A 正确； B．根据热力学第一定律可知，如果物体从外界吸收了热量，同时对外做功，则物体的内能不 一定增加，故 B 错误； C．气体体积不变，温度升高，压强增大，可知每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故 C 正确； D．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，故多晶体是各向同性的，故 D 错误； E．分子做无规则运动的剧烈程度和温度有关，物体的温度越高，分子平均动能越大，分子无 规则运动越剧烈，故 E 正确。 故选 ACE。 14.如图所示，粗细均匀的管子，竖直部分长 l=50cm，水平部分足够长。当温度为 15℃时，竖 直管中有一段长 h=20cm 的水银柱，封闭着一段长 l1=20cm 的空气柱。设外界大气压强保持 76cmHg 不变。求： ①当被封空气柱长度为 l2=40cm 时的温度； ②当温度升高至多少 K 时，竖直管中的水银柱刚好全部进入水平管中。 【答案】① ；② 【解析】 【详解】①初态时 p1=p0+ρgh=96cmHg，T1=288K，l1=20cm ① 终态时 p2=p0+ρg（l-l2)=86cmHg ② l2=40cm ③ 由理想气体状态方程得 ④ 516K 570K 1 1 2 2 1 2 p l S p l S T T = - 17 - 所以 ⑤ ②当温度升高后，竖直管中的水银将移至水平管中，设水银柱刚好全部进入水平部分，则此 时被封闭空气柱长为 l=50cm 压强 p=p0=76cmHg ⑥ 由理想气体状态方程 解得得此时的温度 ⑦ 15.下列说法中正确的是____________。 A. 两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象 B. 机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离 C. 光波在介质中传播的速度与光的频率有关 D. 狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同 E. 紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距 【答案】CDE 【解析】 【详解】A．只有频率相同的两列机械横波相遇，在相遇区才会出现干涉现象，故 A 错误； B．机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过 两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同，故 B 错误； C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故 C 正确； D．根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故 D 正确； E．根据 知，双缝干涉条纹间距与光的波长成正比；虽然红光的波长比紫光长，但 由于实验条件不一定相同，所以紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距， 2 2 2 1 1 1 86 40 288K 516K96 20 p lT Tp l ×= = × =× 1 1 1 p l s plS T T = 1 1 1 76 50 288K 570K96 20 plT Tp l ×= ⋅ = × =× Lx d λ= - 18 - 故 E 正确。 故选 CDE。 16.如图所示是一透明的折射率为 n= 的圆柱体，其半径 R=10cm，O 点为圆心，AB 为其中 的一直径，今有一束平行光沿平行于 AB 方向射向圆柱体，已知真空中光速为 c=3.0×108m/s。 (1)求光在圆柱体中的传播速度； (2)假如在该平行光中有一光线经圆柱体折射后刚好到达 B 点，则该光线在圆柱体中的传播时 间为多少？ 【答案】(1) m/s；(2)1×10-9s 【解析】 【详解】(1)光在该圆柱体中的传播速度为 m/s (2)假设光线 PC 经折射后经过 B 点，光路图如图所示 假设入射角为 ，折射角为 ，则由折射定律有 又由几何关系有 解得 3 83 10× 83 10cv n = = × α β sin 3sinn α β= = 2α β= 60α = ° 30β = ° - 19 - 则有 所以 32 cos 3 m10BC R Rβ= = = 91 10 sBCt v −= = ×