广西玉林、柳州市2020届高三上学期第二次模拟考试物理试题 Word版含解析

广西玉林、柳州市2020届高三上学期第二次模拟考试物理试题 Word版含解析

- 1 - 2020 届高三第二次模拟考试 理科综合 （考试时间 150 分钟满分 300 分） 注意： 1.本套试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，所有答案写在答题 上，否则答题无效。 2.答卷前，考生务必将密线内的项目填写清楚，密线内不要答题。 3 选择题，请用 2B 铅笔，把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题，请 用 0.5mm 黑色字迹答字笔在答题卡指定位置作答。 第Ⅰ卷（选择题，共 126 分） 本卷共 21 小题，每小题 6 分，共 126 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。全部选对的得分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1.某物体竖直向上做直线运动的图象如图所示，根据图象可知( ) A. 0~2s 内物体处于失重状态 B. 4~5s 内物体处于完全失重状态 C. 0~5s 内物体的位移为 14m D. 物体在 0~2s 的平均速度比在 4~5s 的平均速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．0~2s 内物体向上加速，处于超重状态，选项 A 错误； B．4~5s 内物体向上减速，加速度向下，大小为 2 24 m/s 4m/s1 va t    处于失重状态，但不是完全失重状态，选项 B 错误； - 2 - C．因 v-t 图像的面积等于位移，则 0~5s 内物体的位移为 1 (2 5) 4m=14m2s    选项 C 正确； D．物体在 0~2s 的平均速度等于在 4~5s 的平均速度，均为 2m/s，选项 D 错误。 故选 C。 2.如图，在平行板电容器中间区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子（不计重力） 恰能沿直线从右向左通过该区域，由此可判断( ) A. 上极板的电势一定高于下极板的电势 B. 上极板的电势一定低于下极板的电势 C. 该粒子一定带正电 D. 该粒子一定带负电 【答案】B 【解析】 【详解】AB．若粒子带正电，则当粒子从右向左射入两板间时，所受洛伦兹力方向向下，则 电场力向上，则场强方向向上，即上极板的电势一定低于下极板的电势，选项 A 错误，B 正 确； CD．当粒子从右向左射入两板间做直线运动时，根据 qvB=qE 可得 E=vB 可知只要速度满足 E=vB 即可，与粒子的电性和电量均无关，选项 CD 错误。 故选 B。 3.如图，在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，分 别通有大小相等方向相反的电流，纸面内两导线连线的中点 a 处的磁感应强度恰好为零，下 列说法正确的是( ) - 3 - A. P 中的电流在 a 点处产生的磁感应强度大小为 B B. Q 中的电流在 a 点处产生的磁感应强度大小为 2B C. 仅让 Q 中的电流反向，则 a 点处的磁感应强度大小为 2B D. 仅让 P 中的电流反向，则 a 点处的磁感应强度大小为 B 【答案】D 【解析】 【详解】AB．P 和 Q 的电流大小相等方向相反，根据安培定则，P 和 Q 在中点 a 点产生的磁 场大小相等方向都向下，设为 B0，因为 a 处的磁感应强度恰好为零，所以匀强磁场 B 的方向 向上，且 B=2B0，即 B0=0.5B，故 AB 错误； C．仅让 Q 中的电流反向，根据安培定则，P 和 Q 在中点 a 点产生的磁场大小相等方向相反， 所以 a 点处的磁感应强度大小为 B，故 C 错误； D．仅让 P 中的电流反向，根据安培定则，P 和 Q 在中点 a 点产生的磁场大小相等方向相反， 所以 a 点处的磁感应强度大小为 B，故 D 正确。 故选 D。 4.计划在 2020 年发射升空的嫦娥五号探测器是能实施无人月面取样返回的航天器。登月前嫦 娥五号将在轨道半径为 r 的绕圆形轨道上运行，运行周期为 T，若已知引力常量为 G。利用以 上条件可以求出( ) A. 月球对嫦娥五号的吸引力 B. 月球表面的重力加速度 C. 嫦娥五号绕月运行的向心加速度 D. 月球的平均密度 【答案】C 【解析】 【详解】A．月球对嫦娥五号的吸引力，根据万有引力公式，以及万有引力提供向心力 2 2 2 4MmF G m rr T   因为不知道嫦娥五号的质量，所以求不出月球对嫦娥五号的吸引力，故 A 错误； B．根据月球表面的物体受到的重力等于万有引力 - 4 - 2 =MmG mgR 得 2 GMg R  由于不知道月球的半径，故不知道月球表面的重力加速度，故 B 错误； C．嫦娥五号绕月运行的向心加速度 2 2 4a rT  故 C 正确； D．根据 2 2 2 4MmG m rr T  可求得月球的质量 2 3 2 4 rM GT  根据密度的定义式 M V   ，还要求月球的体积 34 3V R ，由于不知道月球半径的大小，不 知道月球的体积 V，所以不能计算月球的密度，故 D 错误。 故选 C。 5.光滑水平面上有一直角坐标系，质量 m=1kg 的质点静止在坐标原点 O 处。用沿 x 轴正方向 的力 Fx=2N 作用了 2s；然后撤去 Fx，并立即用沿 y 轴正方向的力 Fy=24N 作用了 0.5s，则质点 在这 2.5s 内的轨迹为图中的( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 - 5 - 【详解】质点在 Fx 的作用由静止开始从坐标系的原点 O 沿+x 轴方向做匀加速运动，加速度 22m/sx x Fa m   速度为 vx=at1=4m/s 对应位移 x1= 1 2 axt12=4m 到 2s 末撤去 Fx 再受到沿+y 方向的力 Fy 的作用，物体在+x 轴方向匀速运动 x2=vxt2=2m 在+y 方向加速运动，+y 方向的加速度 224m/sy y Fa m   方向向上，对应的位移 y= 1 2 ayt22=3m 物体做曲线运动。再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向，故 B 正确，ACD 错 误。 故选 B。 6.场强大小为 E、方向水平向右的匀强电场中，一质量为 m 带电量为+q 的物块在水平面上从 静止开始向右做加速度为 2 5 qE m 的匀加速直线运动，经过时间 t 后 A. 物块的动能增加 2 2 22 25 q E t m B. 物块的电势能增加 2 2 2 5 q E t m C. 物块克服摩擦力做功 2 2 23 25 q E t m D. 物块的机械能增加 2 2 2 5 q E t m 【答案】AC 【解析】 【详解】设物块受到的摩擦力为 f，由牛顿第二定律得 qE-f=ma - 6 - 解得 3 5f qE 经过时间 t 发生的位移 2 21 2 5 qEtx at m   A．物块的动能增加   2 2 2 2 201 252k q E tE m at m    故 A 正确。 B．电场力做功 2 2 2 5 q E tW qEx m  电 所以电势能减小 2 2 2 5 q E t m ，故 B 错误。 C．物块克服摩擦力做功 2 2 23 25 q E tW fx m   故 C 正确。 D．非重力做的功等于合力做的功，所以机械能增加等于动能增加，为 2 2 22 25 q E t m ，故 D 错误。 故选 AC。 7.如图，一理想变压器原线圈接 108 2 sin (V)u t 的正弦交流电，副线圈接有三盏完全相 同的灯泡（灯泡的阻值能够保持恒定），灯泡上均标有（36V，6W）字样，此时 L1 恰好正常发 光，下列说法正确的是( ) - 7 - A. 变压器的输入功率为 12W B. 原副线圈匝数之比为 2：1 C. 通过原线圈电流为 1 12 A D. 若 L3 突然烧断，则通过原线圈的电流变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．L1 恰正常发光，消耗功率为 6W，根据串并联电路规律可知，流过灯泡 L2、L3 的 电流为流过灯泡 L1 电流的一半，则消耗功率为 L1 的 1 4 ，为 1.5W，则副线圈的输出功率为 9W， 根据变压器的输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为 9W，故 A 错误。 B．串并联电路规律可知，灯泡 L2、L3 两端的电压为 L1 两端电压的一半，则副线圈的输出电 压 U2=54V，原线圈输入电压的最大值为 108 2 V，则有效值为 U1=108V，根据变压比可知 n1：n2=U1：U2=2：1 故 B 正确。 C．根据欧姆定律可知，灯泡 L1 的电流为 2 6 1A= A36 6I  根据变流比可知 2 1 2 1 1 A12 nI In ＝ 故 C 正确。 D．若 L3 突然烧断，则副线圈电阻变大，根据欧姆定律可知，副线圈的输出电流变小，则通 过原线圈的电流变小，故 D 错误。 故选 BC。 8.如图所示，一质量为 m 的小球套在粗糙竖直杆上，一原长为 L 的轻质弹簧左端固定在 O 点， 右端与小球连接，杆上有 A、B、C、D 四点，OC 与杆垂直，OC=L，D、A 两点关于 C 点对 称。若小球从 A 点由静止释放，将下降到最低点 B，小球与杆间的动摩擦因数恒为μ，弹簧的 形变始终在弹簧的弹性限度内，则小球( ) - 8 - A. 向下经过 C 点时的加速度小于重力加速度 B. 从 A 点到 B 点的过程中，所受摩擦力先减小后增大 C. 从 A 点到 D 点的过程中小球损失的机械能等于其克服摩擦力做的功 D. 从 A 点到 B 点的过程中小球与弹簧组成的系统机械能一直减少 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．从 A 到 C，弹簧对滑块由沿弹簧向下的拉力，滑块的速度不断增大；从 C 到 B， 弹簧对滑块有沿弹簧向上的拉力，开始时拉力沿杆向上的分力小于滑块的重力，滑块仍在加 速，所以滑块在 C 点时速度不是最大，此时弹簧弹力为零，杆对球的弹力为零，摩擦力为零， 合力为 mg，则加速度为 g，故 A 错误； B．设弹簧与水平方向的夹角为θ，从 A 点到 C 点的过程中，小球水平方向有弹簧弹力的分力 和杆给球的支持力，且始终有 cos ( )cos coscosN LF kx k L kL kL       又 f=μFN=μ（kL-kLcosθ） θ先变小后变大，所受摩擦力变小后变大，故 B 正确； C．由于 D、A 两点关于 C 点对称，弹簧的弹性势能相等，则从 A 点到 D 点的过程中小球损 失的机械能等于其克服摩擦力做的功，故 C 正确； D．从 A 点到 B 点的过程中，一直有摩擦力做功，则小球与弹簧组成的系统机械能一直减少， 故 D 正确。 - 9 - 故选 BCD。 第Ⅱ卷非选择题（共 174 分） 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 3 题为必考题，每个试 题考生都必须做答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共 129 分） 9.在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块 A 与金属板 B 间的 动摩擦因数。已知铁块 A 的质量 mA=1.5kg，金属板 B 的质量 mB=2.0kg，用水平力 F 向左拉金 属板 B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则 A、B 间的摩擦力 Ff=_____N，A、B 间的动摩擦因数μ=______；实验中该同学将纸带连接在金属板 B 的后面， 对获得的纸带测量结果如图乙，图中各计数点间的时间间隔为 0.1s，可求得拉金属板的水平力 F=_______N（g 取 10m/s2，计算结果保留 2 位小数） 【答案】 (1). 1.50 (2). 0.10 (3). 3.10 【解析】 【详解】[1][2]．A 处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，Ff=F1=1.50N。 根据 Ff=μmAg，解得 μ=0.10 [3]．由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据 △ x=aT2，T=0.1s 解得 2 2 2 2 (7.62 6.80 5.99) (5.20 4.38 3.62) 10 m/s 0.80m/s9 0.1a        根据牛顿第二定律得 F-Ff=mBa 代入数据解得 F=3.10N 10.现要测量某电源的电动势和内阻。可选择的器材有： 电流表 A：量程 250mA，内阻 1.0Ω； 电压表 V1：量程 1V，内阻 1kΩ； - 10 - 电压表 V2：量程 15V，内阻约 3kΩ； 滑动变阻器 R1：最大阻值 100Ω； 定值电阻 R0=2kΩ 电源：电动势约为 3.0V，内阻较小； 开关、导线若干。 (1)按照所给器材设计电路，为了减小实验误差，尽可能多测量数据，请在答题卡所给方框内， 完成测量电路图的连线____________。其中电压表应选用_________（选填“V1”或“V2”）； (2)测量时，改变滑动变阻器的阻值，记录对应的电压表的示数 U 和电流表的示数 I，数据如下 表所示。根据表中数据，在答题卡上的坐标纸上画出 U-I 图线_____________。 U（V） 080 0.84 0.86 0.89 0.92 0.95 I（mA） 230 192 152 110 69 30 - 11 - (3)根据 U-I 图线求出电源的电动势 E=______V，阻 r=______Ω。（结果均保留 3 位有效数字） 【 答 案 】 (1). (2). V1 (3). (4). 2.84~2.86 (5). 1.23~1.37 【解析】 【详解】(1)[1][2]．所给电压表 V2 量程太大，V1 量程太小，要将 V1 串联电阻 R0 改装成大量程 电压表，即电压表选择 V1；则电路如图： (2)[3]．画出 U-I 图线如图； (3)[4][5]．由闭合电路欧姆定律得 3U=E-I（RA+r） - 12 - 得   3 3 AR rEU I   则 0.95 3 E 得 E=2.85V 斜率 3 0.95 0.86 (150 30) 10 3 AR rk     代入数据得 r=1.25Ω 11.如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面夹角θ=37°，导轨间距 L=0.2m，底端接 阻值 R1=4.0Ω的定值电阻，顶端接阻值 R2=4.0Ω的小灯泡，导轨间有磁感应强度 B=2.0T、方 向垂直导轨向上的匀强磁场。将一质量 m=0.1kg 金属棒垂直于导轨静止释放，棒沿导轨下距 离为 s 时，速度达到最大值，此时小灯泡恰能正常发光，电路中产生的焦耳热 Q=0.35J。棒与 导轨的电阻不计，它们之间接触良好、动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8，求： (1)金属刚开始运动时的加速度大小； (2)小灯泡的额定电压； (3)金属棒沿导轨下滑的距离 s。 【答案】(1)a=4m/s2；(2)U=2V；(3)s=4m 【解析】 【详解】(1)金属棒刚开始运动时初速度为零，不受安培力作用，由牛顿第二定律得： mgsinθ－μmgcosθ=ma - 13 - a=4m/s2 (2)金属棒下滑到速度最大时其合外力为零，设金属棒中的总电流为 I，由平衡条件得： mgsinθ=BIL＋μmgcosθ 通过小灯泡电流 IL= 1 2 I U=ILR U=2V (3)金属棒电阻不计，电动势与端电压相等 E=BLv=U 对金属棒，由动能定理 21sin cos 2mgs mgs Q mv     解得 s=4m 12.如图所示，质量为 2m 的滑块 A 由长为 R 的水平轨道和半径也为 R 的四分之一光滑圆弧轨 道组成，滑块 A 的左侧紧靠着另一质量为 4m 的物块 C，质量为 m 的物块 B 从圆弧轨道的最 高点南静止开始下滑，D 为网弧轨道最低点。已知 B 与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.1，A 的水平轨道厚度极小，B 从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计，水平地面光滑，重力 加速度为 g。 (1)若 A 被固定在地面上，求 B 与 C 发生碰撞前的速度大小 v0； (2)若 A 的固定被解除，B 滑下后与 C 发生完全弹性碰撞，碰撞后 B 再次冲上 A，求 B 与 A 相对静止时与 D 点的距离 L。 【答案】(1) 3 5 5 gR ；(2) 24 25 R 【解析】 【详解】(1)若滑块 A 被固定在地面上，物块 B 与物块 C 碰撞前，由动能定理 - 14 - 2 0 1 2  mgR mgR mv 解得 0 3 5 5 gRv  (2)滑块 A 的固定被解除，物块 B 下滑到与 A 分离的过程中，设 B 与 A 的分离时的速度分别 为 v1 和 v2，对 A、B 构成的系统，能量关系和水平方向动量守恒有 2 2 1 2 1 1 22 2   mgR mgR mv mv 1 22mv mv 解得 1 2 30 30,5 10  gR gRv v 物块 B 与物块 C 发生完全弹性碰撞后速度分别为 1v 和 vc，由能量关系和动量守恒有 2 2 2 1 1 1 1 1 42 2 2   cmv mv mv 1 1 4  cmv mv mv 解得 1 3 30 25   gRv 碰撞后物块 B 冲上滑块 A，达到共速时，由水平方向动量守恒和能量关系有 1 22 ( 2 ) 共    mv mv m m v 2 2 2 1 2 1 1 12 ( 2 )2 2 2 共    mv mv mgd m m v B 与 D 点的距离  L R d 解得 24 25  RL （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、3 道化学题 2 道生物题中 每科任选一题做答并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。 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 - 15 - 题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 [物理—选修 3-3]（15 分） 13.下列说法正确的是_______。 A. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B. 涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的 C. 液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似具有各向异性 D. 两个物体内能相同，则它们的温度一定相同 E. 温度升高时，液体的饱和汽压增大 【答案】BCE 【解析】 【详解】A．根据热力学第一定律 W+Q=△U，物体从外界吸收热量，但做功情况不明确，其 内能不一定增加，故 A 错误； B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，热量可能由低温物体传 递到高温物体，但要产生其它影响，故 B 正确； C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，故 C 正确； D．物体内能和温度、质量、分子种类等都有关，所以两个物体内能相同，则它们的温度不一 定相同，故 D 错误； E．温度升高时，分子平均动能增大，单位时间内逸出液面的分子数增多，于是原来的动态平 衡状态被破坏，空间气态分子密度逐渐增大，导致单位时间内返回的分子数增多，从而达到 新的条件下的动态平衡，所以温度升高时，液体的饱和汽压增大，故 E 正确。 故选 BCE。 14.如图所示，粗细均匀的 U 形管两端等高，左端封闭，右端与大气相通。左管中 A 部分为真 空，B 部分封有空气柱，图中 L1=20cm，L2=25cm，大气压强 p0=75cmHg。现往右管中缓慢加 注水银，直到右管水银面与管口相平，求： (1)加注水银前，图中 L3 的长度； (2)加注的水银面与管口相平时，B 中空气柱的长度。 - 16 - 【答案】(1)L3=55cm；(2)x=5cm 【解析】 【详解】(1)未加水银之前，A 处为真空没有压强，对 B 中空气柱： p1=L1 p1+L3=p0 L3=55cm (2)设水银管的横截面积为 S，V1=L2S；加了水银后，因为 A 处为真空，B 气体上方水银上升 到试管顶部。设最终 B 中空气柱长为 x，V2=xS 则 p2=p0＋(L1＋x) 根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2 （写成 p1L2=p2x 也可以） x=5cm [物理一选修 3-4]（15 分） 15.图（a）为一列简谐横波在 t=0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位置在 x=1.0m 处的质点，Q 是 平衡位置在 x=4.0m 处的质点：图（b）为质点 Q 的振动图像，下列说法正确的是______。 A. 在 t=0.20s 时，质点 Q 向 y 轴正方向运动 B. 在 t=0.15s 时，质点 P 的加速度方向为 y 轴负方向 - 17 - C. 从 t=0.10s 到 t=0.20s，质点 Q 向左运动了 4m D. 从 t=0.10s 到 t=0.15s，质点 P 通过的路程为 20cm E. 简谐横波的传播方向水平向左 【答案】ABE 【解析】 【详解】A．由图（b）可得：质点 Q 在 t=0.20s 位于平衡位置向 y 轴正方向运动，故 A 正确； B．由图（b）可得：周期 T=0.2s，质点 Q 在 t=0.10s 位于平衡位置向下振动；故由图（a）可 得：波长λ=8m，波沿 x 轴负方向传播，那么在 t=0.15s 时，质点 P 振动了 0.25T，位于平衡位 置上方，加速度方向沿 y 轴负方向，故 B 正确； C．波的传播过程中，质点不随波迁移，故 C 错误； D．从 t=0.10s 到 t=0.15s，质点 P 通过波峰，则通过的路程小于振幅，即小于 20cm，故 D 错 误； E．波沿 x 轴负方向传播，即传播方向水平向左，故 E 正确。 故选 ABE。 16.如图为一个半径为 R 的半圆形玻璃砖的截面图，圆心为 O，玻璃的折射率 n= 2 ，一细光 束从半径 OA 的中点 D 垂直于 AB 射入玻璃砖，求： (1)光线第一次射出玻璃砖时折射光线的折射角； (2)在不改变入射方向的情况下，细光束上下移动到某些位置将不能从圆弧面右侧射出，求光 束分别从 D 点向上和向下移动的距离。 【答案】(1)r=45°；(2)如果光束向上移动， 1 2 1 2L R  ；如果光束向下移动， 2 2 1 2L R 【解析】 【详解】(1)由题可知，光线在由玻璃砖射向空气时在圆弧面上的入射角 i=30° 设折射角为 r，根据光路可逆性和折射定律有 - 18 - sin 2sin30 rn   解得折射角为 r=45° (2)设光在圆弧面上出射时临界角为 C，则有 1 1sin = 2 C n  C=45° 如果光束向上移动，则移动的距离为 L1=R(sin45°－sin30°)= 2 1 2  R 如果光束向下移动，则移动的距离为 L2=R(sin45°＋sin30°)= 2 1 2  R