河南、广东、湖南、湖北四省部分学校届高三模拟考试理综物理试题含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020年普通高等学校招生全国统一模拟考试(湖南、河南、湖北、广东四省联考2020-3)理科综合能力测试物理部分二、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，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,有错选或不选的得0分。1.由于太阳自身巨大的重力挤压，使其核心的压力和温度变得极高，形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为：,已知部分物质比结合能与质量数关系如图所示,则该反应释放的核能约为(）A。5MeV B。6MeVC.24MeV D.32MeV【答案】C【解析】【详解】由图象可知的比结合能约为1。1MeV，的比结合能约为7。1MeV，由比结合能的定义可知，该反应释放的核能约为故选C.2.如图所示，一U型粗糙金属导轨固定在水平桌面上，导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置处于某匀强磁场中。轻轻敲击导体棒，使其获得平行于导轨向右的速度并做切割磁感线运动，运动过程中导体棒MN与导轨始终保持垂直且接触良好.欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大，则磁感应强度的方向可能为（）A。垂直导体棒向上偏左B.垂直导体棒向下偏左C垂直金属导轨平面向上D。垂直金属导轨平面向下【答案】B【解析】【详解】欲使导体棒能够在导轨上滑行距离较大,则导体棒在滑行过程中所受摩擦力应较小，则安培力的方向应为斜向上,由右手定则和左手定则可知，磁感应强度的方向可能为垂直导体棒向下偏左，故B正确。故选B。3.某行星为质量分布均匀的球体,半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道"上某处重力的1。1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为（）A. B。 C. D。【答案】B【解析】【详解】由万有引力定律和重力的定义可知由牛顿第二定律可得联立解得故选B。4。如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时,用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（)A。B.C.D.【答案】B【解析】【详解】原、副线圈的匝数比为k，根据变压器的规律可得据能量守恒可得当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk时，用户得到的功率为故选B.5。如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上.当∠AOB=时，∠OAB=，则两物体的质量比m1：m2为（)A.1:1 B.1：2 C.1： D.1:【答案】D【解析】【详解】由相似相角形法可得由于轻绳上拉力相同，由几何关系得联立得故选D。6。粗细均匀的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在垂直水平面的匀强磁场中，ab边与磁场边界MN重合，如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数。在拉出线框的过程中，用i表示线框中的电流,Q表示流过线框某截面的电荷量，下列描述电流与时间及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是（）A。 B。 C. D.【答案】AC【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律可得b+kt－BIL=ma当b=ma时，线框匀加速离开磁场，电流与时间成正比，故A正确；B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能实现，故B错误；C．电流可以与时间成正比，而由A图象可知电流与时间包围的面积为电荷量，因此Q可以与t2成正比，图象可以是曲线，故C正确；D．若Q与t成正比，则电流为恒量，不可能实现，故D错误。故选AC。7。已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x轴上的O点，球壳与x轴相交于A、B两点,球壳半径为r，带电量为Q.现将球壳A处开有半径远小于球半径的小孔，减少的电荷量为q,不影响球壳上电荷的分布。已知球壳外侧两点C、D到A，B两点的距离均为r，则此时（)A。O点的电场强度大小为零 B.C点的电场强度大小为C.C点的电场强度大小为 D.D点的电场强度大小为【答案】BD【解析】【详解】A．根据电场强度的合成可得，O点的电场强度大小故A错误；BC．C点的电场强度大小故B正确，C错误;D．根据电场强度的合成可得，D点的电场强度大小故D正确。故选BD。8。一质量为m的物体静止在光滑水平面上,现对其施加两个水平作用力，两个力随时间变化的图象如图所示，由图象可知在t2时刻物体的（)A。加速度大小为B。速度大小为C。动量大小为D.动能大小为【答案】AD【解析】【详解】A．由图像可知：在t2时刻物体的加速度由牛顿第二定律可得加速度大小故A正确;BCD．由动量定理和图像面积可得则根据动量和动能的关系得故BC错误，D正确。故选AD。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.某实验小组利用如图所示装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨道与长度不同的水平轨道平滑连接，并将轨道固定在同一竖直面内.实验时，将两小球A、B同时从两倾斜轨道上自由释放，释放位置到水平轨道距离相同。经过一段时间，小球A开始做平抛运动,小球B继续沿水平轨道运动.两球运动过程中,用频闪照相的方式记录两小球的位置(在图中已标出）。（1)忽略各种阻力，小球A在空中运动过程中。两小球______。（选填正确答案标号）A。保持相对静止B。在同一竖直线上C运动速度大小相同D.机械能相同(2)A球做平抛运动后，利用频闪照片计算出两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3，重力加速度为g,则频闪照相的频闪周期为_____；(3)在实验操作过程中，发现两小球每次碰撞时，小球A都碰在小球B的后上方，请你分析原因可能是________。【答案】（1）.B（2).(3）.A的阻力大于B的阻力【解析】【详解】（1）［1]由于两球水平运动速度相同，因此在同一竖直线上,小球A在空中运动，因此保持相对静止和运动速度大小相同不正确；两球下落位置不同,故机械能不同，故B正确。故选B；(2）[2]两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3，小球A在相邻时间段内下落的高度分别为h1－h2和h2－h3，根据可得(3）［3］小球A都碰在小球B的后上方，是因为A球运动过程中所受水平阻力大于B球所受阻力。10.某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表，需准确测量电压表V1的内阻，经过粗测，此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:电压表V2(量程为5V，内阻为5kΩ）滑动变阻器R1（最大值为100Ω)电流表（量程为0。6A，内阻约为0.1Ω)电源（电动势E=6V，内阻不计)定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。图甲为测量电压表V的内阻实验电路图，图中M、N为实验小组选用的电表。（1)请选择合适的电表替代M、N，按照电路图用线条替代导线连接实验电路_____；（2）实验电路正确连接,调节滑动变阻器，M表的读数为Y，N表的读数为X，请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻__________；(3)改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组M表和与之对应的N表的读数，建立直角坐标系，通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为_______;（结果保留2位有效数字）(4）若测得电压表V的内阻准确值为R0，则将此表改成量程为3V的电压表需______（选填“串”或“并"）联电阻的阻值为__________。【答案】（1)。（2).（3）。2。5（4）.串（5）。【解析】【详解】（1)［1］将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表，应将定值电阻与电压表V1（N）串联,为测量电压表V1的内阻，再将电压表V2（M)并联到电压表V1和定值电阻两端，电路如图（2）[2］根据欧姆定律可得,M表（纵坐标）和与之对应的N表的读数（横坐标）的函数关系为（3）［3]Rv1约为2kΩ，而电路分压需要5V，Rv1分到电压为2V，故要求R分压为3V，电阻约为3kΩ,图象斜率约为（4)[4］［5］将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压，根据串联电路规律可知，串联电阻应分1V电压即为电压表V1的一半，串联电路中电流相等，则串联电阻应为电压表V1的一半即为。11.将电容器的极板水平放置分别连接在如图所示的电路上，改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极板间电压。极板下方三角形ABC区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，其中∠B=、∠C=，底边AB平行于极板，长度为L，磁感应强度大小为B。一粒子源O位于平行板电容器中间位置，可产生无初速度、电荷量为+q的粒子，在粒子源正下方的极板上开一小孔F，OFC在同一直线上且垂直于极板。已知电源电动势为E，内阻忽略不计，滑动变阻器电阻最大值为R，粒子重力不计，求:（1)当滑动变阻器滑片调节到正中央时,粒子从小孔F射出的速度；（2)调整两极板间电压，粒子可从AB边射出。若使粒子从三角形直角边射出且距离C点最远,两极板间所加电压应是多少。【答案】(1）;（2）【解析】【详解】(1)当滑动变阻器调到时，两极板间电压为设粒子加速电压为，则有由动能定理可得解得(2）粒子在磁场中做匀速圆周运动,与AB相切,设轨道半径为r，由几何关系得由牛顿第二定律可知设两极板间电压为，由动能定理得解得12。如图所示，一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上，金属箱底面厚度不计，箱长l1=4.5m，质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开,距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点）由斜面顶端自由释放,沿斜面进入金属箱，物块进入金属箱时没有能量损失，最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞.碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0。3，与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125，金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=,重力加速度g取10m/s2，sin=0。6，cos=0.8，求:（1）物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度；（2）物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度.(结果保留2位小数）【答案】(1）；(2),方向斜面向上【解析】【详解】(1）物块沿斜面下滑，设加速度为，末速度为,由牛顿第二定律得由运动学规律可得物块进入金属箱后,设加速度为，末速度为，由牛顿第二定律得由运动学规律可得解得（2）物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞，设碰后物块与金属箱的速度分别为v3和v4，由动量守恒定律及能量守恒可得物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后，物块沿金属箱底面向上滑行，设加速度为a3，金属箱向下运动的加速度为a4，由牛顿第二定律可得物块减速运动为0时，有，得1s内物块和金属位移之和说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A，设物块上滑的位移为x1，金属箱下滑的位移为x2，第一次与第二次碰撞的时间间隔为t2，由运动学规律可得设第二次碰撞前物块的速度为v5，由运动学规律可得解得方向沿斜面向上13.关于气体压强的产生，下列说法正确的是______.A.气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的B.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C.气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的D。气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大E.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关【答案】ABE【解析】【详解】A．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确；B．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确；C．气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，与气体的重力无关，故C错误；D．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故D错误；E．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关，故E正确。故选ABE.14.如图所示,两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置,两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，两活塞的横截面积分别为SA=30cm2,SB=18cm2,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞A距离较粗汽缸底端10cm，活塞B距离较细汽缸顶端25cm，整个装置处于静止状态.此时大气压强为p0=1.0×105Pa，汽缸周围温度为27.现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127，不计一切摩擦。(1）求升高温度后活塞A上升的高度;(结果保留1位小数）（2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。【答案】（1）20。8cm;（2)60N【解析】【详解】（1）设升高温度后活塞A上升的高度为l，已知，,，，由等压变化得,解得（2），设气体压强为,由已知条件可得,，由查理定律可得,由于系统处于平衡状态，对B活塞分析可得联立解得15。如图甲所示，在平静湖面上有两个相距2m的波源S1、S2上下振动产生两列水波，S1、S2波源振动图象分别如图乙.丙所示。在两波源的连线，上有M、N两点，M点距波源S1为0。8m，N点距波源S2为0。9m。已知水波在该湖面上的传播速