四川省成都石室中学2020届高三第三次高考适应性考试理综物理试题 8页

成都石室中学高 2020 届第三次高考适应性考试 理科综合物理部分 二、选择题：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 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0分。 14．如图所示为氢原子能级图，大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的 光，用这些光照射金属钾（已知金属钾的逸出功为 2.25eV），能够从金属钾的表面照射出 光电子的光共有 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 15．一个足球静置于石室中学操场上，它受到地球的引力大小为 F 引，它随地球自转所需的向 心力大小为 F 向，其重力大小为 G，则 A．F 引>G>F 向 B．F 引>F 向>G C．F 向>F 引>G D．G>F 引> F 向 16．如图所示，在 xOy直角坐标系的第一象限中，以坐标原点为圆心、R为半径的四分之一圆 内，有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，一个质量为 m、电荷量为 q的 带正电粒子从坐标原点 O沿 x轴正方向射入磁场，粒子出磁场时，速度方向刚好沿 y轴 正方向，则粒子在磁场中运动的速度大小为（不计粒子的重力） A．qBR 2m B．qBR m C． 2qBR m D． 2qBR 2m 17．如图所示，从倾角θ=37°的斜面上方 P点，以初速度 v0水平抛出一个小 球，小球以 10m/s的速度垂直撞击到斜面上，过 P点作一条竖直线，交 斜面于 Q点，则 P、Q间的距离为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速 度 g=10m/s2） A．5.4m B．6.8m C．6m D．7.2m 18．如图所示，半径为 r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中，环面与磁感应强度方向 垂直，磁场的磁感应强度为 B0，保持圆环不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大， y x O P Q v0 θ O v t a b t1 t2 经过时间 t，磁场的磁感应强度增大到 2B0，此时圆环中产生的焦耳热为 Q。若保持磁场 的磁感应强度 B不变，将圆环绕对称轴（图中虚线）匀速转动，经时间 t圆环刚好转过一 周，圆环中产生的焦耳热也为 Q，则磁感应强度 B等于 A．B0 2 B． 2B0 2 C． 2B0 2π D．B0 2π 19．甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v-t）图像分别如图中 a、b两 条图线所示，其中 a图线是直线，b图线是抛物线的一部分，两车在 t1时刻并排行驶。下 列关于两车的运动情况，判断正确的是 A．t1到 t2时间内甲车的位移小于乙车的位移 B．t1到 t2时间内乙车的速度先减小后增大 C．t1到 t2时间内乙车的加速度先减小后增大 D．在 t2时刻两车也可能并排行驶 20．如图所示，两个质量均为 m的小滑块 P、Q通过铰链用长为 L的刚性轻杆连接，P套在固 定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角α=30°．原长为 L 2 的轻 弹簧水平放置，右端与 Q相连，左端固定在竖直杆 O点上。P由静止释放，下降到最低 点时α变为 30°．整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽 略一切摩擦，重力加速度为 g。则 P下降过程中 A．P、Q组成的系统机械能守恒 B．P、Q的速度大小始终相等 C．弹簧弹性势能最大值为 3－1 2 mgL D．P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为 2mg 21．如图所示，匀强电场内有一矩形 ABCD区域，某带电粒子从 B点沿 BD方向以 6eV的动 能射入该区域，恰好从 A点射出该区域，已知矩形区域的边长 AB=8cm，BC=6cm，A、B、 C三点的电势分别为 6V、12V、18V，不计粒子重力，下列判断正确的是 A．粒子带负电 B．电场强度的大小为 125V/m C．粒子到达 A点时的动能为 12eV D．仅改变粒子在 B点初速度的方向，该粒子可能经过 C点 第Ⅱ卷（共 174 分） O r A B CD v0 三、非选择题：本卷包括必考题和和选考题两部分。第 22~32题为必考题，每个试题考生都 必须做答。第 33~38题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共 129分） 22．（6分）有同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白 纸，固定两个光滑的滑轮 A和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的重量相等，当系统达 到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力 FTOA、FTOB和 FTOC，回答下列问题： （1）改变钩码个数，实验能完成的是__________。 A．钩码的个数 N1=N2=2，N3=4 B．钩码的个数 N1=N2=3，N3=4 C．钩码的个数 N1=N2=N3=4 D．钩码的个数 N1=2，N2=5，N3=3 （2）在作图时，你认为图乙、丙中_________（选填“乙”或“丙”）是正确的。 乙 丙 23．（9分）实验室中有一只内阻未知，量程为 2mA的电流计，现要把 它改装为一只电压表。在改装前首先设计了如图所示的电路测量 该电流计的内阻，已知电源为内阻可忽略不计的学生电源，R1的 实际阻值很大。 （1）某同学在测量电流计的内阻时，进行了如下的操作：将可调电阻 R1、R2的阻值调至 最大，仅闭合电键 S1，调节电阻箱 R1，同时观察电流计直到读数为 2mA为止，然后________； A．保持电键 S1闭合，闭合电键 S2，同时调节电阻箱 R1、R2，直到电流计读数为 1mA 为止，记下电阻箱 R2的阻值 B．保持电键 S1闭合，闭合电键 S2，仅调节电阻箱 R2，直到电流计读数为 1mA为止， 记下电阻箱 R2的阻值 （2）通过（1）操作，若 R2=100Ω，则测得电流计的内阻为________Ω； （3）根据以上测量的数据，如果将该电流计改装成量程为 3V的电压表，则应将该电流 计_______（选填“串”或“并”）联一定值电阻，该定值电阻的阻值为 。 （4）该同学将改装后的电压表用于测量某电阻两端的电压，其测量值与真实值相比 （选填“相等”、 “偏大”或“偏小”）。 24．（12分）如图所示，在粗糙水平面上有相距一段距离的 A、B两点，在 A、B两点分别静 止放置 m1=4kg、m2=2kg 的两物块 P、Q。现对 P施加一大小 F=20N、方向水平向右的拉 G R1 R2 S1 S2 力，作用一段时间后撤去 F，P继续向右运动 3s后与 Q在 B点发生碰撞并粘在一起（碰 撞时间极短），碰后 P、Q向右运动 1m 后停止。已知两物块均可视为质点，与地面的动 摩擦因数均为 0.2，g取 10m/s2。求： （1）P与 Q发生碰撞前瞬间 P的速度； （2）力 F作用的时间及 A、B两点间的距离。 25．（20分）如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距 L，放在绝缘水平桌面上，半径为 R 的 1 4 圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀 强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒 ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒 ab质量为 2m，电阻为 r，棒 cd的质量为 m，电阻为 r，重力加速度为 g。开始棒 cd静止 在水平直导轨上，棒 ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒 cd始终没有接 触，并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒 ab与棒 cd落地点到桌面边缘 的水平距离之比为 3∶1。求： （1）棒 ab和棒 cd离开导轨时的速度大小； （2）棒 cd在水平导轨上的最大加速度； （3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。 33．[物理——选修 3-3]（15分） （1）下列说法正确的是________。（选填正确答案标号，选对 1个得 2分，选对 2个得 4 分， 选对 3个得 5分；每选错一个扣 3分，最低得分为 0分）。 A．布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动 B．气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小 C．对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占 百分比是确定的 D．若不计气体分子间相互作用，一定质量气体温度升高、压强降低过程中，一定从外 界吸收热量 E．密闭容器中有一定质量的理想气体，当其在完全失重状态下，气体的压强为零 （2）如图甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸的横截面积 S＝2.5×10 －3 m2。汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一 根细杆与天花板固定好。汽缸内密封有温度 t0＝27℃，压强为 p0的理想气体，此时力传感器 的读数恰好为 0。若外界大气的压强 p0不变，当密封气体温度 t升高时力传感器的读数 F也变 化，描绘出 F－t图像如图乙所示，求： （i）力传感器的读数为 5 N时，密封气体的温度 t； F A B P Q （ii）外界大气的压强 p0。 34．[物理——选修 3-4]（15分） （1）（5分）甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源 M、N两点沿 x轴相向传播，波速 为 2m/s，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则 （选填正确答案标号，选对 1个得 2 分，选对 2 个得 4分，选对 3个得 5分，每选错一个 扣 3分，最低得分为 0分）。 A．甲、乙两波的起振方向相同 B．甲、乙两波的频率之比为 3:2 C．甲、乙两波在相遇区域会发生干涉 D．再经过 3s，平衡位置在 x=6m处的质点处于平衡位置 E．再经过 3s，平衡位置在 x=7m处的质点加速度方向向上 （2）（10分）如图所示，一玻璃砖的横截面是 120°的扇形 AOB，半径为 R，OC为∠AOB 的角平分线，OC长为 3R，位于 C点的点光源发出的一条光线入射到圆弧 AB上的 D点，该 光线在玻璃砖中的折射光线平行于 CO，交 AO于 E点。已知∠DCO=30°，光在真空中传播的 速度为 c。求： （i）玻璃砖的折射率； （ii）折射光线由 D传播到 E所用的时间。 物理部分: 14 15 16 17 18 19 20 21 C A D B C AC CD BC 22．（1）BC （3分） （2）乙 （3分） 23．（1）B （2分） （2）100（2分） （3）串（1分） 1400（2分） （4）偏大 24．解：（1）设 P与 Q发生碰撞前瞬间 P的速度为 v0，碰后瞬间共同速度为 v 由动能定理得：－μ(m1+m2)gL=0－1 2 (m1+m2)v2 （2分） 由动量守恒得：m1v0=(m1+m2)v （2分） 联立解得：v0=3m/s （1分） （2）设 F作用时间为 t1，撤去 F后经 t2=3s，P与 Q发生碰撞 根据动量定理得：Ft1－μm1g(t1+t2)= m1v0 （2分） 解得：t1=3s （1分） 设撤去 F瞬间 P的速度为 v1, 根据动量定理得：Ft1－μm1gt1= m1v1 （2分） 解得：v1=9m/s xAB=v1 2 t1+v1+ v0 2 t2=31.5m （2分） 25．解：（1）设 ab棒进入水平导轨的速度为 v1 由动能定理得：2mgR＝1 2 ×2mv21 （2分） 设 ab棒离开导轨时的速度为 v′1，cd棒离开导轨时的速度为 v′2 由动量守恒得： 2mv1＝2mv′1＋mv′2 （2分） 依题意 v′1>v′2，两棒离开导轨做平抛运动的时间相等 由平抛运动水平位移 x＝vt可知 v′1∶v′2＝x1∶x2＝3∶1 （2分） 联立以上各式解得：v′1＝6 7 2gR，v′2＝2 7 2gR （2分） （2）ab棒刚进入水平导轨时，cd棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大 设此时回路的感应电动势为 E，则：E＝BLv1 （2分） 根据闭合电路欧姆定理得：I＝E 2r （2分） cd棒受到的安培力 Fcd＝BIL （2分） 根据牛顿第二定律得：Fcd＝ma （2分） 联立以上各式解得：a＝B2L2 2gR 2mr （2分） （3）根据能量守恒定律，两棒在导轨上运动过程产生的焦耳热 Q＝1 2 ×2mv21－（ 1 2 ×2mv′21＋1 2 mv′22）＝ 22 49 mgR （2分） 33．[物理——选修 3–3]（15分） (1)答案：BCD 【解析】：布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则的运动，反映了液体分子在永 不停息地做无规则运动，故 A错误．气体的温度升高，分子平均动能增大，由于气体分子的 运动是无规则的，所以个别气体分子运动的速率可能减小，故 B正确．对于一定种类的大量 气体分子存在统计规律：分子运动的速率很大或很小的分子数，处于一定速率范围内的分子 数所占百分比是确定的，故 C正确．若不计气体分子间相互作用，分子势能不计，一定质量 气体温度升高、压强降低过程中，根据气态方程 pV T ＝C可知气体的体积一定增大，气体对外 做功，内能增大，根据热力学第一定律分析得知气体一定从外界吸收热量，故 D正确．气体 的压强不是由于气体的重力产生的，而是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的，所以在 完全失重状态下，气体的压强不变，故 E错误． (2)解：(i)由题图乙可以知道 F＝t－27 (2分) 得：t＝(27＋5) ℃＝32 ℃ (2分) (ii)温度 t1＝327 ℃时，密封气体的压强 p1＝p0＋ F S ＝p0＋1.2×105 Pa (2分) 密封气体发生等容变化，则 p1 T1 ＝ p0 T0 (2分) 联立以上各式并代入数据计算得出 p0＝1.2×105 Pa (2分) 34．[物理——选修 3–4]（15分） （1）BDE （2）解析：（1）光路图如图所示 光线在D点折射时，由折射定律得 sin sin in r  （1分） 在 CDO 中，根据正弦定理有： sin30 sin 3R R   （2分） 所以 120  ， 60i   则 30r   （1分） 解得： 3n  （1分） （2）折射光线由D传播到 E所用时间 DEt v  （1分） 因为 cn v  （1分） 由图知 30DOE   （1分） 所以 2 cos 3 R RDE EO r    （1分） 解得 Rt c  （1分）