广西南宁二中、柳州高中2020届高三上学期第一次联考理科综合物理试题.pdf

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 14 下列说法正确的是 A 核反应堆中发生的链式反应是不可控制的 B 原子核衰变中所放出的电子 来自原子核外内层电子 C 放射性元素原子核的半衰期与元素所处的物理 化学状态有关 D 卢瑟福通过对 粒子散射实验的现象分析 提出了原子的核式结构模型 15 在地球上空有许多绕地球做匀速圆周运动的卫星 下面说法正确的是 A 我们可以发射一颗静止在上海正上空的同步卫星 来为 2019 年 10 月份 NBA 中国赛的上海站提供通讯 服务 B 离地面越高的卫星 周期越大 C 在同一圆周轨道上运动的卫星 向心加速度大小可能不同 D 这些卫星的发射速度至少为 11 2km s 16 在某驾校的训练场地上 有一段半径很大的圆弧形坡道 如图所示 若将同一辆车先后停放在 a 点和 b 点 a 点和 b 点处的斜面倾角均小于 45 下列分析正确的是 A 车在 a 点受到坡道的支持力小于在 b 点受到的支持力 B 车在 a 点受到坡道的摩擦力大于在 b 点受到的摩擦力 C 车在 a 点受到的合外力大于在 b 点受到的合外力 D 车在 b 点时 动摩擦因数可能等于 1 17 如图所示 一半径 R 0 4m 的固定光滑圆弧轨道 AB 位于竖直平面内 轨道下端与一光滑水平直轨道相 切于 B 点 一小球 M 从距圆弧轨道最高点 A 高度 h 0 4m 处由静止释放 并恰好沿切线进入圆弧轨道 滑 到水平面后与静止在水平面上且前端带有轻弹簧的小球 N 碰撞 M N 质量均为 m 1kg g 10m s2 下列 说法正确的是 A 小球 M 在圆弧轨道内运动过程中所受合外力方向始终指向轨道圆心 B 轻弹簧被压缩的过程中 M N 的总动量和总动能都保持不变 C 轻弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为 6J D 轻弹簧被压缩至最短时 M 和 N 的速度大小都是 2m s 18 现代技术常用磁场来控制带电粒子的运动 如图 在竖直平面内有一边长为 L 的正方形 abcd 该区域 内存在垂直纸面向里的匀强磁场 图中未画出 磁场的磁感应强度大小为 B 某时刻从 ab 边中点 p 沿对角 线 ac 方向射出一束比荷 q m 相同 初速度大小不同的带正电的粒子 不计粒子重力及粒子间的相互作用力 则 A 粒子不可能从 c 点射出 B 粒子不可能从 cd 边中点射出 C 粒子能从 ad 边射出区域的长度为 2 L D 粒子在 abcd 区域内运动的最长时间为 3 2 m qB 19 如图所示的正方形金属线框 abcd 边长为 L 每边电阻均为 r 在垂直于纸面向里 磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中绕 cd 轴以角速度 匀速转动 c d 两点与一阻值为 r 的电阻相连 各表均可视为理想表 导 线电阻不计 下列说法中正确的是 A 当 S 断开时 电压表的示数为 2 4 B L B 当 S 断开时 电压表的示数为 2 2 8 B L C 当 S 闭合时 电流表的示数为 2 2 14 B L r D 当 S 闭合时 电流表的示数为 2 2 7 B L r 20 某同学把一体重计放在电梯的地板上 然后站在体重计上随电梯运动 他观察了体重计示数的变化情况 并记录了几个特定时刻体重计的示数 表内时刻不表示先后顺序 若已知 0 t 时刻静止 则 时刻 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 体重计示数 kg 50 0 55 0 50 0 45 0 50 0 A 1 t和 2 t 时刻物体所受重力不相同 B 1 t和 3 t时刻电梯运动的加速度方向一定相反 C 2 t 时刻电梯可能在向上做加速运动 D 4 t 时刻电梯可能处于静止状态 21 如图所示 在平面直角坐标系中有一底角是60 的等腰梯形 坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电 场 其中 O 点 0 0电势为 6V A 点 1 3电势为 3V B 点 3 3电势为 0 则由此可判定 A C 点电势为 0 B C 点电势为 3V C 该匀强电场的电场强度大小为3 V m D 该匀强电扬的电场强度大小为100 3 V m 第 卷 非选择题 共 174 分 三 非选择题 共 174 分 包括必考题和选考题两部分 第 22 题 第 32 题为必考题 每个试题考生都必 须作答 第 33 题 第 38 题为选考题 考生根据要求作答 一 必考题 共 129 分 22 5 分 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系 A B 同学设计了如图甲所示的实验装置 其中 小车的质量为 M 砂和砂桶的总质量为 m 与小车相连的滑轮的质量为 0 m 力传感器可测出轻绳中的拉力 大小 重力加速度为 g 实验时先平衡摩擦力并调节轻绳与木板平行 1 A 同学以力传感器的示数 F 为纵坐标 加速度 a 为横坐标 画出的 F 一 a 图象如图乙所示 求得图线 的斜率为 k 则小车的质量 M 用题目所给物理量的符号表示 2 B 同学也以力传感器的示数 F 为纵坐标 加速度 a 为横坐标 画出的 F a 图象如图丙所示 图线不过 原点的原因可能是 答一条即可 23 10 分 某研究小组收集了两个电学元件 电阻 R0和手机中的锂电池 电动势 E 标称值为 3 7V 允 许最大放电电流为 100mA 实验室备有如下器材 A 电压表 V 量程 3V 内阻 Rv约为 4 0k B 电流表 A1 量程 100mA 内阻 RA1约为 5 C 电流表 A2 量程 2mA 内阻 RA1约为 50 D 滑动变阻器 R1 0 40 额定电流 1A E 电阻箱 R2 0 999 9 F 开关 S 一只 导线若干 1 小明用多用电表的欧姆挡测得电阻 R0的阻值约为 2k 为了使测量结果更准确 设计了一电路 如 图甲所示为其对应的实物图 图中的电流表 A 应选 选填 A1 或 A2 2 请将实物连线补充完整 3 为测量锂电池的电动势 E 和内阻 r 小红设计了如图乙所示的电路图 根据测量数据作出 2 11 UR 图 象如图丙所示 若该图线的斜率为 k 纵轴截距为 b 则该锂电池的电动势 E 内阻 r 24 12 分 如图甲所示 质量 m 2kg 的物体置于倾角37 的足够长的固定斜面上 t 0 时刻对物体施 以平行于斜面向上的拉力 F t1 0 5s 时撤去该拉力 整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙 所示 不计空气阻力 g 10m s2 sin370 6 cos370 8 求 1 物体与斜面间的动摩擦因数 2 拉力 F 的大小 3 从 t 0 算起 物体沿斜面向上滑行的距离 s 25 20 分 如图所示 竖直平面内有范围足够大 水平向左的匀强电场 在虚线的左侧有垂直纸面向里 的水平的匀强磁场 磁感应强度大小为 B 固定在纸面所在的竖直平面内的绝缘轨道 NMAPQ 由两段直杆 和一个半径为 R 的半圆环组成 PQ MN 水平且足够长 半圆环 MAP 在磁场边界左侧 P M 点在磁场边 界线上 NMAP 段光滑 PQ 段粗糙 现在有一质量为 m 带电荷量为 q 的小环套在 MN 杆上 它所受电 场力为重力的 3 5 倍 现将小环从 M 点右侧的 D 点由静止释放 D 点到 M 点的水平距离 0 10 3 R x 求 1 小环第一次到达圆弧轨道最高点 P 时的速度大小 2 小环第一次通过与 O 等高的 A 点时半圆环对小环作用力的大小 3 若小环与 PQ 间动摩擦因数为 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 现将小环移至 M 点右侧 4R 处由静止开始释放 通过讨论 求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功 二 选考题 共 45 分 请考生从给出的 2 道物理题 2 道化学题 2 道生物题中每科任选一题作答 并 用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑 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题 如果多做 则每学科按所做的第一题计分 33 物理 选修 3 3 15 分 1 5 分 下列说法正确的是 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 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 天然石英表现为各向异性 是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的 B 在不考虑分子势能的情况下 质量和温度相同的氢气和氧气内能相同 C 根据 pV T 恒量 可知液体的饱和汽压与温度和体积有关 D 在分子间的距离 0 rr 时 分子间的引力和斥力都不为零但大小相等 分子势能最小 E 液体表面张力使液面具有收缩趋势 因为在液体表面层内分子间的作用力表现为引力 2 10 分 从微观角度看 气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的 正方体密闭 容器中有大量运动的粒子 每个粒子质量为 m 单位体积内的粒子数量为 n 为简化问题 我们假定 粒子 大小可以忽略 速率均为 v 且与容器壁各面碰撞的机会均等 与容器壁碰撞前后瞬间 粒子速度方向都与 容器壁垂直 且速率不变 利用所学力学知识 推导容器壁受到的压强 p 与 m n 和 v 的关系 我们知道 理想气体的热力学温度 T 与分子的平均动能 E1成正比 即 1 TE 式中 为比例常数 请从微观角度解释说明 一定质量的理想气体 体积一定时 其压强与热力学温度成正比 34 物理 选修 3 一 4 15 分 1 5 分 甲 乙两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播并相遇 在 t 0 时刻两列波的位置如图所示 若两列波的周期分别为T甲和T乙 则 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 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 这两列波相遇时能产生干涉现象 B 这两列波将同时到达坐标原点 C 这两列波到达坐标原点后 原点处的质点也有振幅 D 在 3 4 tT 乙时刻 x 0 1m 处质点受到的回复力为零 E 在 t2T 甲时刻 x 0 1m 处质点的位移为零 2 10 分 如图为某种透明玻璃砖的横截面 PM 2R O 为 PM 中点 PN 是以 O 为圆心半径为 R 的四 分之一圆弧 一束平行单色光从 OM 区域垂直 OM 水平射入玻璃砖 已知玻璃砖的临界角 C 30 光在真 空中的速度为 c 求 在 PN 弧上有光线射出区域的弧长 从 O M 间入射经 MN 一次反射后直接从 PN 弧离开的光线中在玻璃砖内传播的最长时间 2020 届柳州高中 南宁二中两校联考第一次考试届柳州高中 南宁二中两校联考第一次考试 物理参考答案物理参考答案 14 D 解析 核电站的核反应堆发生的链式反应是可以控制的 故 A 错误 衰变放出的电子来自组成原 子核的中子转化为质子时放出的电子 故 B 错误 放射性元素原子核的半衰期与元素所处的物理 化学状 态无关 故 C 错误 卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析 得出原子的核式结构模型 故 D 正确 15 B 解析 同步卫星只能定点在赤道上空 不能静止在上海正上方 由 2 22 4GMmr m rT 可知 23 4r T GM 故离地面越高的卫星 运行周期越大 同一轨道上的卫星轨迹半径相同 则根据 2 GMm ma r 可得 2 GM a r 故向心加速度大小相等 绕地球做匀速圆周运动的卫星发射速度至少为 7 9km s 故选 B 16 D 解析 根据平衡有 cosNmg sinfmg b 点的倾角大于 a 点的倾角 所以 a 点的支持 力大于 b 点的支持力 a 点所受的摩擦力小于 b 点所受的摩擦力 故选项 A B 不符合题意 车处于静止 所以车在 a 点受到的合力等于 b 点所受的合力 等于零 故选项 C 不符合题意 车在 b 点时重力沿斜面向 下的分力为sinmg 动摩擦因数最小时车恰好受力平衡 cossinngmg 解得tan 车在 b 点时 动摩擦因数可能等于 1 故选项 D 符合题意 17 D 解析 小球 M 在圆弧轨道内运动过程中受竖直向下的重力 指向圆心的支持力 做变速圆周运动 合外力方向除 B 点外都不指向轨道圆心 故 A 错误 轻弹簧被压缩的过程中 由动量守恒定律知 M N 的 总动量不变 根据能量守恒知弹性势能增大 所以 M N 的总动能减少 故 B 错误 小球 M 滑到 B 的过程 由机械能守定律得 2 1 2 BB mhRmv 代入数据解得 vB 4m s 轻弹簧被压缩至最短时两球速度相等 系统动量守恒 以向右为正方向 由动量守恒定律得 2 B mvmv 代入数据解得 v 2m s 故 D 正确 轻弹簧被压缩至最短时弹性势能最大 根据能量守过定律得 22 11 2 22 Bm mvmvE 阻 代入数据解得 4 m EJ 阻 故 C 错误 18 D 解析 粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用 故粒子做匀速圆周运动 洛伦兹力做向心力 故由左 手定则可得 粒子做逆时针运动 根据粒子做匀速圆周运动 由粒子在 p 点的速度竖直向下 那么 粒子 做圆周运动的轨道圆心在过 p 点的水平线和 p c 两点的垂直平分线的交点上 故根据几何关系 由运动轨迹可得 粒子可能从 c 点射出 故 A 项不合题意 根据粒子做匀速圆周运动 由粒子在 p 点的速度竖直向下 那么 粒子做圆周运动的轨道圆心在过 p 点的水平线和 p 与 dc 中点的垂直 平分线的交点上 故根据几何关系 由运动轨迹可得粒子可能从 cd 边中点射出 故 B 项不合题意 根据两者做匀速圆周运动可得 粒子做圆周运动的轨道圆心在过 p 点的水平线和 p 点及出射点的垂直平分 线的交点上 根据粒子做逆时针运动 作出放缩圆分别与 cd 边 ad 边相切的轨迹 如图所示 由图可知粒子能从 ad 边射出区域的长度为切点 F 与交点 C 所夹的范围 由 11cos45 rrL 可得 1 22 rL 由 22cos45 2 r L r 可得 2 22 2 L r 切点 F 到 a 点的距离为 22 2 cos45 21 22 L rr 交点 G 非常接近 d 点 所以切点 F 与交点 G 之间 的距离 1 21 32 222 LLL dL 故 C 项不合题意 粒子在 abcd 区域内运动 当粒子从 ap 上离开磁场区域时转过的圆心角最大 为 270 根据洛伦兹力做向 心力可得 2 v qvBm R 所以粒子在磁场中的运动周期 22Rm T vqB 故粒子在 abcd 区域内运动的最长时间为 max 33 42 m tT qB 故 D 项符合题意 19 BC 解析 正方形线框在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 cd 轴以角速度 转动 产生的交变电流电动 势最大值为 2 B L 电动势有效值为 2 2 2 ER L S 断开时 内电路电流 2 2 48 EB L I rr 电压表 读数等于cd两点之间电压为 2 2 8 UIrB L 故B正确 A错误 S闭合时 电路总电阻为 7 3 22 rr r ab 中电流为 2 22 77 ER L I rr 电流表读数为 2 2 214 IB L r 故 C 正确 D 错误 20 BD 解析 物体处于超重还是失重时 物体的重力不变 故 A 错误 1 t时刻超重 加速度向上 而 3 t时 刻失重 加速度向下 故两时刻电梯运动的加速度方向一定相反 故 B 正确 根据表格读数分析 3 t时刻物 体处于失重状态 根据牛顿第二定律分析得知 电梯的加速度方向向下 可能向下加速度也可能向上减速 故 C 错误 4 t时刻物体处于平衡状态 可能是静止也可能是匀速直线运动 故 D 正确 21 AD 解析 根据几何知识可得 OC 4cm AB 2cm 又因为ABOCP 故2 O CA B UU 即 623 0c 得0c A 正确 B 错误 因为 B 点的电势也为 0 所以 BC 为电场中的一条等势线 并且电场方向垂直 等势面指向低电势处 故过B作OC的垂线BD 垂足为D 再作DE垂直于BC 由几何关系得 3 2 DE Lcm 故电场强度为 2 6 10 V m100 3V m 42 3 OCDC DEDE UU E LL C 错误 D 正确 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 22 1 2k m0 2 分 2 平衡摩擦力时木板倾斜角过大 3 分 解析 1 对小车和滑轮整体由牛顿第二定律可得 0 2FmM a 则 0 2 mM k 可得 0 2Mkm 2 由图象可知当 F 0 时 0a 可知平衡摩擦力时木板倾斜角过大 即平衡摩擦力过度 23 1 2 分 A2 2 4 分 如图 3 4 分 1 b k b 解析 1 电压表量程是 3V 通过待测电阻的最大电流 0 3V 0 0015A1 5mA 2000 U I R 因此电 流表应选电流表 A2 量程 2mA 电阻 2 A R约为 50 2 待测电阻 R0阻值约为 2k 滑动变阻器 R1 0 40 额定电流 1A 与电阻箱 R2 O 999 9 最 大阻值均小于待测电阻阻值 变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小 不能测多组实验 数据 为测多组实检数据 减小实验误差 滑动变阻器应采用分压接法 0 2000 40 50 A R R 0 4000 2 2000 V R R 0 0V A RR RR 电流表应该采用内接法 实物电路图如上图所示 3 由图乙所示电路可知 2 U EUIrUr R 则 2 11r UERE 因此图象的纵轴截距 1 b E 电 动势 1 E b 图象的斜率 r k E 则电源内阻 k rkE b 24 12 分 1 0 5 2 60FN 3 7 5sm 解析 1 由图象可知 物体向上做匀减速运动时加速度大小为 22 2 105 m s10m s 1 0 5 a 2 分 依牛顿第二定律有 2 sincosmmggma 2 分 代入数据解得 0 5 1 分 2 由图象可知 物体向上做匀加速运动时加速度大小为 22 1 10 m s20m s 0 5 a 2 分 依牛顿第二定律有 1 sincosFmgmgma 2 分 代入数据解得 F 60N 1 分 3 由图象可知 物体向上运动的时间 1 5s 向上滑行的距离为 1 10 1 5m7 5m 2 s 2 分 25 20 分 1 0vp 2 4519 55 BqpRmg N 3 若 3 5 1 2 53 f mgR Wmgs 若 3 5 2 5 f WmgR 解析 1 由动能定理得 2 0 1 2 2 p qExmgRmv 2 分 3 5 mg qE 0 10 3 R x 得0 p v 2 分 2 小环在 A 点时的速度为 A v 由动能定理 2 0 1 0 2 A qE xRmgRmv 2 分 得 4 5 5 A vgR 在 A 点 2 A A v Nqv BqEm R 2 分 联立得 4519 55 BqqRmg N 2 分 3 若fmgqE 即 3 5 小环第一次到达 P 点右侧 1 s距离处速度为零 小环将停在此处不动 由动能定理 11 420qERsmgRfs 3 分 fmg 所以克服摩擦力所做的功为 1 2 53 f mgR Wmgs 2 分 若fmgqE 即 3 5 环经过来回往复运动 最后只能在 PD 之间往复运动 克服摩擦力功 f W 由动能定理 4 2 0 f qERmgRW 3 分 解得 2 5 f WmgR 2 分 33 15 分 1 5 分 ADE 解析 天然石英表现为各向异性 是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的 具 有空间上的周期性 故 A 正确 质量相等的氢与氧比较 氢的物质的量较多 温度相等则分子的平均动能 相等 所以在不考虑分子势能的情况下 质量和温度相同的氢气和氧气内能不相同 故 B 错误 同一种液 体的饱和汽仅仅与温度有关 与体积无关 故 C 错误 在分子间的距离 0 rr 时 分子间的引力和斥力都