2020-2021学年江苏省高考理综(物理)四校联考模拟试题及答案解析

2020-2021学年江苏省高考理综(物理)四校联考模拟试题及答案解析

& 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年江苏省高考理综（物理） 调研模拟测试 说明：本试卷满分 120 分，考试时间为 100 分钟．请将所有试题的解答写在 答卷纸上． 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 l5 分，每小题只有一个选项 符合题意。 1．我国成功发射了 “神舟七号 ”载人飞船， 随后航天员圆满完成了太空出舱任务并 释放了 “伴飞 ”小卫星．若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后 沿同一方向绕行．下列说法正确的是 A．由飞船的轨道半径、周期和引力常量可以算出飞船质量 B．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力 C．飞船只需向后喷出气体，就可以在短时间内和小卫星对接 D．小卫星和飞船的加速度大小相等 2．如图 1 所示， M、N 是平行板电容器的两个极板， 0R 为定值电阻， 1R 、 2R 为可调电阻，用绝缘细线将质量为 m 、带正电的小球悬于 电容器内部，闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F ．调节 1R 、 2R ，关于 F 的大小判断正确的是 A．保持 1R 不变，缓慢增大 2R 时， F 将变小 B．保持 1R 不变，缓慢增大 2R 时， F 将变大 C．保持 2R 不变，缓慢增大 1R 时， F 将变大 D．保持 2R 不变，缓慢增大 1R 时， F 将变小 3．如图 2 所示，竖直固定在地面上的轻弹簧的上端，连接一物体 B，B 上 放一物体 A，现用力 F 竖直向下压 A、B 物体至某一位置静止，然后撤去力 F ，则 A．在撤去 F 的瞬间，弹簧对 B 的弹力大于 B 对弹簧的弹力 B．在撤去 F 的瞬间， A 物体所受的合力不等于零，但小于 F C．在撤去 F 以后，弹簧对地面的压力总是等于 A、B 的总重力 D．在撤去 F 以后， A、B 组成的系统机械能守恒 4．如图 3所示，人沿平直的河岸以 v 匀速行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿 绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．则下列说法正确的是 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ A．船在靠岸前做的是匀变速运动 B．船在靠岸前的运动轨迹是直线 C．当绳与河岸的夹角为 时，船的速率为 cosv D．当绳与河岸的夹角为 时，船的速率为 cos v 5．竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度 v0 从最高点 A 出发沿圆轨道运动， 至 B 点时脱离轨道， 最 终落在水平面上的 C 点， 不计空气阻力． 下列说法中正确 的是 A．在 A 点时，小球对圆轨道压力等于其重力 B．在 B 点时，小球的加速度方向指向圆心 C．A 到 B 过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小 D．A 到 C 过程中，小球的机械能不守恒 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 l6 分．每小题有多个选项符 合题意，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分． 6．下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是 A．根据速度定义式 t xv ，当 t 非常非常小时， t x 就可以表示物体在 t 时 刻的瞬时速度，这种方法是比值法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每 一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用的是 微元法 C．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律 D．法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是 分不开的 7．如图 5 所示， 理想变压器原、 副线圈的匝数比为 10:1，b 是原线圈的中心抽头， 电压表和电流表均为理想电表， tR 是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏 电 阻 ． 从 某 时 刻 开 始 在 原 线 圈 c、 d 两 端 加 上 交 变 电 压 ， 其 瞬 时 值 1 220 2 sin100 (V)u t ，则下列说法不正确 ．．．的是 A．当 600 1t s 时， c、 d 间的电压瞬时值为 110V B．当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 22V C．当单刀双掷开关与 a 连接时， Rt 温度升高，则电压表和电 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 流表的示数均变小 D．当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变小 8．如图 6 所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨 CD、 EF，导轨上放有一金属棒 MN．现从 t=0 时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流 强度与时间成正比， 即 I=kt，其中 k 为常量， 金属棒与导轨始终垂直且接触良好。 下列关于棒的速度 v、加速度 a 随时间 t 变化的关系图象，可能正确的是 9．空间某区域内存在着电场， 电场线在竖直平面上的分布如图 7 所示． 一个质量 为 m 、电荷量为 q 的小球在该电场中运动，小球经过 A 点时的速度大小为 1v ，方 向水平向右，运动至 B 点时的速度大小为 2v ，运动方向与水平方向之间的夹角为 ，A、B 两点之间的高度差与水平距离均为 H，则下列判断中 正确的是 A． 小 球 由 A 点 运 动 到 B 点 的 过 程 中 ， 电 场 力 做 的 功 mgHmvmvW 2 1 2 2 2 1 2 1 B．A、B 两点间的电势差 )( 2 2 1 2 2 vv q mU C．小球由 A 点运动到 B 点的过程中，电势能可能增加 D．小球运动到 B 点时所受重力的瞬时功率 cos2mgvP 三、简答题：本题分必做题 ．．．（第 10、11 题）和选做题．．．（第 l2 题)两部分，共计 42 分，请将解答填写在答题卡相应的位置。 必做题 10．（8 分）某同学设计了如图 8 所示的装置来探究加速 度与力的关系 ．拉力传感器固定在一合适的木板上，桌 面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细 绳的两端分别与传感器的挂钩和矿泉水瓶连接 ．在桌面 上画出两条平行线 MN、PQ，并测出间距 d ．开始时将 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 木板置于 MN 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下传感器 的示数 0F ，以此表示滑动摩擦力的大小 ．再将木板放回原处并按住， 继续向瓶中 加水后，再释放木板，记下传感器的示数 1F ，并用秒表记下木板运动到 PQ 处的 时间 t ． （1）木板的加速度可以用 d 、 t 表示为 a ＝ ；若木板与传感器的总质 量为 M ，矿泉水瓶及瓶中水的总质量为 m ，实验中（填 “需要 ”或 “不需要 ”）满 足 M >>m ． （2）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度 a 与传感器示数 1F 的关系。下 列图象能表示该同学实验结果的是 （3）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取多组实验数据 C．可以比较精确地测出摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实 验精度 11．（ 10 分）图 9 是利用两个电流表 A1 和 A2 测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电 路原理图． 图中 S 为开关， R 为滑动变阻器， 固定电阻 1R 和电流表 1A 内阻之和为 10000Ω．（比电池内阻 r 和滑动变阻器的总电阻都 大得多）， 2A 为理想电流表 ． （1）按电路原理图 9 连接图 10 中实物图； （2）在闭合开关 S 前应将滑动变阻器的滑片 P 移动至 （填 “a 端”、“中央 ”或 “b 端”）． （3）闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片 P 至某一位置，读出电 流表 A1 和 A2 的示数 I1 和 I2．多次改变滑片 P 的位置，得到的数据如下表所示．请 在图 11 所示的坐标纸上以 I1 为纵坐标、 I2 为横坐标画出所对应的 I1-I 2 图线． & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ （4）由（ 3）中所得图线可求出电池的电动势 E ＝V，内阻 r ＝ Ω．（保留两 位小数） I 1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I 2/mA 480 400 320 232 140 68 12．选做题 (请从 A、B 和 C 三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目 对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按 A、B 两小题评分． ) A．（选修模块 3—3）(12 分 ) （1）下列说法中正确的是 A．具有确定熔点的物质一定是单晶体 B．分子间的斥力不一定随分子间距离增大而减小 C．露珠呈球状是由于表面张力作用的结果 D．饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与蒸汽所占的体积无关，也和 这体积中有无其他气体无关 （2）一定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、 bc、ca 回 到原状态， 其 P-T 图象如图 12 所示． 状态 a 的压强为 0P ，温度为 0T ， 气体由状态 c 变到状态 a 的过程中，内能改变的数值为 10J，外界对 气体做的功为 4J，则此过程中气体与外界交换热量 J．若 b 和 c 两状 态气体分子单位时间内对容器壁单位面积撞击的次数分别为 Nb 和 Nc， & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 则 Nb Nc．（填“大于” 、“等于”或“小于” ） （3）在做 “用油膜法估测分子大小 ”的实验中，所用油酸酒精 溶液的浓度为每 104mL 溶液中有纯油酸 6mL，用注射器测得 1mL 上述溶液有 75 滴．把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待 水面稳定后， 将玻璃板放在浅盘上， 用笔在玻璃板上描出油酸 的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图 13 所 示，坐标中正方形方格的边长为 2cm，请根据以上实验数据求 出油酸分子的直径为 m．（保留 1 位有效数字） B． (选修模块 3-4)(12 分) （1）以下说法正确的是 A．一切波都能发生衍射现象 B．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置 C．X 射线的波长比紫外线和 γ射线更短 D．根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的 长度短 （2）一列简谐横波沿 x 轴传播， 图 14 甲是 t =3s 时的波形图， 图 14 乙是波上 x=2m 处质点的振动图线．则该横波的速度为 m/s，传播方向为． （3）如图 15 所示，一截面 为正三角形的 棱镜，其折射 率为 3 ．今 有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另 一侧面后射出．则出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离 的角度为． C． (选修模块 3—5)(12分) （1）如图 16 所示是原子核的核子平均质量与原子序数 Z 的关系 图象，下列说法正确的是 A．若 DE能结合成 F，结合过程一定能放出核能 B．若 DE能结合成 F，结合过程一定要吸收能量 C．若 CB能结合成 A，结合过程一定要放出能量 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ D．若 CB能结合成 A，结合过程一定要吸收能量 （2）氢原子能级图如图 17 所示， 现用下列几种能量的光子的 光照射处于基态的氢原子， A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV， 则能被氢原子吸收的光子是（填序号） ，氢原子吸收该光子后 可能产生种频率的光子． （3）如图 18 所示，光滑水平面上，质量为 m 的小球 B 连接着轻质弹簧，处于静止状态；质量也为 m 的小球 A 以某一速度向右匀速运动，已知碰撞过程中总机械能守 恒，两球距离最近时弹簧的弹性势能为 EP，则碰前 A 球的 速度为． 四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式 和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须 明确写出数值和单位． 13．（15 分）如图 19（a）所示，平行且光滑的长直金属导轨 MN、PQ 水平放置， 间距 L＝0.4m．导轨右端接有阻值 R＝1Ω 的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且 接触良好， 导体棒接入电路的电阻 r=1Ω，导轨电阻不计， 导轨间正方形区域 abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场， bd 连线与导轨垂直， 长度也为 L．从 0 时刻开始， 磁感应强度 B 的大小随时间 t 变化，规律如图 19（b）所示；同一时刻，棒从导轨 左端开始向右匀速运动， 1s 后刚好进入磁场， 若使棒在导轨上始终以速度 v＝1m/s 做直线运动，求： （1）棒进入磁场前，电阻 R 中电流的大小和方向； （2）棒通过 abcd 区域的过程中通过电阻 R 的电量； （3）棒通过三 角形 abd 区域 时电流 i 与时 间 t 的 关 系 式． & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 14．（16 分）如图 20 所示，真空室内存在宽度为 d=8cm 的匀强磁场区域，磁感应 强度 B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里； ab、cd 足够长， cd 为厚度不计的金箔， 金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度 E=3.32×105N/C，方向与金箔成 37°角．紧 挨边界 ab 放一点状 α粒子放射源 S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的 α粒子，已知 α粒子的质量 m=6.64×10－27kg，电量 q = 3.2×10 －19C，初速度 v = 3.2×106m/s （sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）．求： （1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径 R； （2）金箔 cd 被 α粒子射中区域的长度 L； （3）设打在金箔上 d 端离 cd 中心最远的 α粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电 场中运动通过 N 点， SN⊥ab 且 SN = 40cm，则此 α粒子从金箔上穿出时，损失的 动能 △EK为多少． （保留 3 位有效数字） 15．（16 分）如图 21 所示，在光滑水平地面上，静止放着一质量 m1=0.2kg 的绝缘 平板小车，小车的右边处在以 PQ 为界的匀强电场中，电场强度 E1=1×104V/m，小 车上 A 点正处于电场的边界．质量 m2 =0.1kg，带电量 q=6×10 -5C 的带正电小物块 （可视为质点）置于 A 点，其与小车间的动摩擦因数 μ=0.40（且最大静摩擦力与 滑动摩擦力相等） ．现给小物块一个 v0=6m/s 的速度，当小车速度减为零时，电场 强度突然增强至 E2=2×104V/m ，而后保持不变．若小物块不从小车上滑落，取 g=10m/s 2 ，试解答下列问题： & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ （1）小物块最远能向右运动多远； （2）小车、小物块的最终速度分别是多少； （3）小车长度应满足什么条件． 物理参考答案及评分标准： 1． D 2．A 3. B 4．C 5．C 6．BC 7．ACD 8．AD 9．AC 10．（1） 2 2da t 不需要（每空 2 分） （2）D（2 分） （3）BC （2 分） 11．（ 1）连线如图 10（2 分） （2）b 端（ 2 分） （3）如图 11（2 分） （4）1.49（ 1.48～1.50）（ 2 分） 0.60（0.55～0.65）（ 2 分） 12．选做题 A．（选修模块 3—3） （1）CD （2）-14 、大于（ 3）3×10-10 B、 (选修模块 3-4) （1）AD （2）1、沿 -X 方向 （3）600 C． (选修模块 3— 5) （1）AD（2）B、 3 （3） m E v p20 13．（15 分） （1） V t BSE 04.0 (2 分) A rR EI 02.0 （2 分） & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 方向 QN（2 分） （2） Ct rRt t rR EtIq 02.0 )( （4 分） （3） At rR VBL rR Ei )1( 2 1有效 （3 分） （ sis 2.10.1 ）（2 分） 14．（16 分） （1）α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即 R vmvBq 2 （1 分） 则 cmm Bq vmR 202.0 （ 2 分） （2）设 cd 中心为 O，向 c 端偏转的 α粒子， 当圆周轨迹与 cd 相切时偏离 O 最远， 设切点为 P，对应圆心 O1，如图所示，则由几何关系得： cmdRRSAOP 16)( 22 （2 分） 向 d 端偏转的 α粒子，当沿 sb 方向射入时，偏离 O 最远，设此时圆周轨迹 与 cd 交于 Q 点，对应圆心 O2，如图所示，则由几何关系得： cmdRROQ 16)( 22 （2 分） 故金箔 cd 被 α粒子射中区域的长度 cmOQOPPQL 32 （ 1 分） （3）设从 Q 点穿出的 α粒子的速度为 V′，因半径 O2Q∥场强 E，则 V′⊥E，故穿 出的 α粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示 沿速度 v′方向做匀速直线运动： cmRSNSx 1653sin)( （ 2 分） 沿场强 E方向做匀加速直线运动： 位移 cmRRSNSy 3253cos)( （2 分） 则由 tVSx 2 2 1 atS y m Eqa 得： smV /100.8 5 （2 分） 故此 α粒子从金箔上穿出时， & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 损失的动能为 JVmVmE k 1422 1019.3 2 1 2 1 （2 分） 15．（ 16 分） （1）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动， 而小车受摩擦力 向右做匀加速运动，设小车与小物块的加速度分别为 1a 、 2a ，由牛顿定律得： 对小车 112 amgm 得 2 1 /2 sma 对小物块 2221 amgmqE 得 2 2 /10 sma （ 1 分） 设经 1t 秒两者速度相同，则有 11 2106 tt 得 st 5.01 smv /11共 （ 2 分） 当两者达到共同速度后，设它们能保持相对静止以相同的加速度向右减速运动， 则有 共ammqE )( 211 得 2/2 sma共 （1 分） 判断：此时对小车 NgmfNamf m 4.04.0 21静 ，故它们确实能保持相对静止 （ 1 分） 小物块第一段运动的位移 m a vv x 75.1 2 2 2 1 2 0 1 共 第二段运动的位移 m a v x 25.0 2 2 1 2 共 故小物块向右运动最远的位移 x=1.75m+0.25m=2m （ 2 分） （2） 当小物块及小车的速度减为零后，其受力如图，两者均向左做匀加速直线运动 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 对小车 ＇112 amgm 得 2 1 /2 sma ＇ 对小物块 ＇2222 - amgmqE 得 2 2 /8 sma ＇ （1 分） 设小物块经 2t 秒冲出电场，此时小物块及小车速度分别为 1v 与 2v ，则： 对小物块 2 22 2 1 tax ＇ 得 st 2 2 2 （1 分） 对小车 smtav /2211 ＇ 对小物块 smtav /24222 ＇ （1 分） 当小物块冲出电场后，小物块做匀减速运动，小车继续做匀加速运动 对小车 ＂112 amgm 得 2 1 /2 sma＂ 对小物块 ＂222 amgm 得 2 2 /4 sma＂ （ 1 分） 设经过时间 3t 两者最终达到共同速度 2共v ，此时小物块恰好到达小车最左端 322311 tavtav ＂＂ 得 st 2 2 3 smv /222共 （ 2 分） （3）对系统 0-)( 2 1 2 22122 共vmmgLmxqE （ 2 分） 得 L≥3m （1 分）