四川省资中县球溪高级中学2020届高三考前热身理科综合物理试题（Word版附答案）

四川省资中县球溪高级中学高 20 届高三热身试题理综 物 理 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 6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14.一带正电的粒子从电场中的 a 点运动到 b 点，其电势能增加，下列说法正确的是（ ） A.该粒子动能一定减少 B.电场力对该粒子一定做负功 C.a 点的电势一定高于 b 点的电势 D.a 点场强的大小一定大于 b 点场强的大小 15.如图所示，用轻绳 OA 把小球挂在光滑的竖直墙壁上，O 点为绳的固定点，B 点为小 球与墙壁的接触点，绳与墙壁的夹角 θ。则（ ） A.墙壁对小球的弹力是由于小球发生形变而产生的 B.小球对墙壁的压力水平向左，且大小为 C.绳对小球的拉力方向沿 AO 方向，且大小为 D.用一向右的水平力缓慢拉动小球，在小球离开墙壁后的过程中，绳的拉力逐渐减小 16.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，a、b 两点间的电压为 ，R 为可变电阻，P 为额定电流 1A、用铅 锑合金制成的保险丝。为使保险丝中的电流不超过 1A，可变电 阻 R 连入电路的最小阻值是（ ） A.2.2Ω B. C.22Ω D. 17.如图甲所示，质量为 m 的同学在一次体育课上练习原地垂直起跳.在第一阶段，脚 没有离地，所受地面支持力大小 F 随时间 t 变化的关 系如图乙所示.经过一定时间，重心上升 h，其质心获得 速度 v.在第二阶段，人躯干形态基本保持不变，重心 又上升了一段距离，到达最高点，重力加速度为 g.不计 空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A.该同学在 t2~t4 阶段一直处于失重状态 B.在第一阶段地面支持力对该同学的冲量为 mv C.在第一阶段地面支持力对该同学做的功等于 D.在第一阶段该同学机械能的增加量为 18.如图甲所示为研究光电效应 电路图，当用一定频 率的光照射金属阴极 K 时，通过调节光电管两端电压 U，测 量对应的光电流强度 I，并绘制了如图乙所示的 I﹣U 图象。 已知电子所带电荷量为 e，图象中遏止电压 Uc、饱和光电流 Im 及入射光的频率 ν、普朗克常量 h 均为已知量。下列说法正 确的是（　　） 的 cotmg θ cos mg θ 1 2: 10:1n n = 220 2u = sin100 Vπt（ ） 2.2 2Ω Ω222 21 2mgh mv+ 21 2mgh mv+ 甲 乙A.阴极金属的逸出功为 hν B.阴极逸出电子的最大初动能为 eUc C.若仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能的数值也随之增大 D.若将滑动变阻器的滑片调到最左端，电路中○G 表的示数一定变为零 19.一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用 a 表示，物体到球形行 星表面的距离用 h 表示，a 随 h 变化的图像如图所示，图中 a1、h1、a2、h2 及万有引力常量 G 均为己知。根据以上数据可以计算出（ ） A.该行星的半径 B.该行星的质量 C.该行星的自转周期 D.该行星同步卫星离行星表面的高度 20.质量完全相同的两个物体A和B与水平面之间的动摩擦因数完全相同，在水平拉力的 作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的v—t图象如图所 示，其中物体A的图线与横轴之间的夹角为45°，以下对两个物体运动的 判断中正确的是（ ） A.物体A的加速度是 a A=tan45°=1m/s2 B.物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的 C.t0时刻两物体相遇 D.0~t 0时间内，物体A受到的水平拉力做的功一定比物体B所受的水平拉力做的功多 21.如右图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距为L，导轨长 度足够长，导轨左端连接有阻值为R的电阻，整个导轨平面处于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一质量为m阻值为 的导体棒MN垂直于导轨放置在导轨上并始终与导轨良好 接触，接触点为M和N，零时刻沿导轨方向给导体棒一个大小为v0的初速度，经过一段 时间导体棒发生位移x0，则以下判断中正确的是（ ） A.零时刻导体棒MN的加速度a= B.零时刻导体棒MN两端的电压UMN= C.导体棒MN运动位移x0时的速度v=v0- D.导体棒MN运动的最大位移xm= 第Ⅱ卷（非选择题，共62分） 22.（6 分）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。 B．实验过程中需要始终保持 M 远大于 m （1）对于该实验应该注意的问题或者会出现的情况，以下说法中正确的是： A．该实验需要平衡摩擦力 C．实验过程中需要始终保持牵引小车的细绳平行于带滑轮的长木板 D．实验得到的 a—F 图线在 F 比较大时会出现弯曲 （2）如图乙所示是实验过程中得到的纸带，A、B、C、D、E、F、G 是选取的计数点，相邻的两个计 数点之间还有四个点没有画出，打点计时器使用的电源频率 F=50Hz，则物体运动的加速度 a= ＿ m/s （结果保留两位有效数字）。2 16．(8 分)如图甲所示，是某一电路中的一部分，由 于其中的一个电阻发生了断路，导致整个电路不 能正常工作，小明和小亮两位同学利用多用电表 进行了以下实验操作，请根据他们的测量情况， 回答相应的问题。 2 R 2 2 02 3 B L v mR 0 3 BLv 2 2 02 3 B L x mR 0 2 2 mRv B L 图乙 0 1 2 3 0 20 cm 光电门 砝码 挡光片 d 滑块 气垫导轨 计时器 0.00 B 滑轮 A 图甲（1）实验的主要步骤： ①用游标卡尺测量挡光片的宽度 d，结果如图乙所示， 读得 d = ________mm； ②用刻度尺测量 A 点到光电门所在位置 B 点之间的水 平距离 x； ③滑块从 A 点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通 过光电门）； ④读出挡光片通过光电门所用的时间 t； ⑤改变光电门的位置，滑块每次都从 A 点静止释放， 测量相应的 x 值并读出 t 值。 （2）根据实验测得的数据，以 x 为横坐标， 为纵 坐标，在坐标纸中作出 图线如图丙所示，求得该图 线的斜率 k＝____________m-1·s-2；由此进一步求得滑块的 加速度 a=____________m·s-2。（计算结果均保留 3 位有效 数字） 23.（9 分）用如图 a 所示的电路测量铂热敏电阻的阻 值与温度的关系。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 端（填“A”或“B”）。 （2）实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图 b 的 Rt-t 关系图线，根据图线写出该热 敏电阻的 Rt-t 关系式：Rt = （Ω）。 (3)铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电 阻、图 a 中某一电表和图 c 所示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电 流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度计并在图 d 的虚线框内画出电路原 理图。 2 1 t xt −2 1 b 20 40 60 80 100 120 75 125 Ω/tR 50 150 25 O 100 ℃/t a A B C DP S V 15 A 0.6 c 恒 流 源 0 10.0 15.0 20.025.030.0 35.0 40.0 A 恒流源 d m/x )s10(1 2-4 2 × t 0.3 0.4 0.5 0.6 0.71.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 图丙（4）结合图 b 的关系图线，选择恒流源的输出电流为 0.15A，当选用的电表达到满偏 时，电阻温度计所测温度为 ℃。如果要提高该温度计所能测量的最高温 度值，请提出一种可行的方法： 。 24.（12 分）如图，在 xoy 平面第一象限整个区域分布匀强电场，电场方向平行于 y 轴 向下，在第四象限整个区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。质 量为 m，带电荷量为+q 的粒子从 y 轴上 P 点以初速度 垂直 y 轴射入 匀强电场，在电场力作用下从 x 轴上 Q 点以与 x 轴正方向成 45°角进 入匀强磁场，已知 OQ=d，不计粒子重力，求： （1）P 点坐标； （2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度 B 的取值范围； 25.（20 分）如图所示，在倾角为 30°的光滑斜面上放置一 质量为 m 的物块 B，B 的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板 相连接，B 平衡时，弹簧的压缩量为 x0，O 点为弹簧的原长位置。 在斜面顶端另有一质量也为 m 的物块 A，距物块 B 为 3x0，现让 A 从静止开始沿斜面下滑，A 与 B 相碰后立即一起沿斜面向下运动， 但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到 O 点 (A、B 均视为质点)，重力加速度为 g。求： （1）A、B 相碰后瞬间的共同速度的大小； （2）A、B 相碰前弹簧具有的弹性势能； （3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径 R＝x0 的半圆轨道 PQ，圆弧轨道与斜面相切 于最高点 P，现让物块 A 以初速度 v 从 P 点沿斜面下滑，与 B 碰后返回到 P 点还具有向上 的速度，则 v 至少为多大时物块 A 能沿圆弧轨道运动到 Q 点。（计算结果可用根式表示） 34.（1）（5 分）一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有 频率为 2Hz，现在长绳两端分别有一振源 P、Q 同时开始以相同振幅 A 上下振动了一段时间， 某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位 置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著， 而小球第二次发生了共振现象，则（　　） A.由 P 振源产生的波先到达弹簧处 B.两列波可能形成干涉 C.由 Q 振源产生的波周期为 2s D.由 Q 振源产生的波的波速较接近 4 m/s E.绳上会出现振动位移大小为 2A 的点 （2）（10 分）某同学利用“插针法”测量一长方 体玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下： ①将一张方格纸固定在木板上，玻璃砖放在方格纸 上，如图所示，在纸上画出玻璃砖的两条边 a 和 a′； ②在玻璃砖的一侧插上两个大头针 P1、P2，然后眼 睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，插上第三个大头 针 P3，使 P3 挡住 P1、P2 的像，再插上第四个大头针 P4， 使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像。 请根据该同学的做法按下列要求作答： I.在图中作出完整光路图和所需的辅助线，并求出 该玻璃砖的折射率； II.己知玻璃砖的厚度为 d，光在真空中的传播速度 为 c，求本次实验中光通过玻璃砖所用的时间（不考虑反射）。 0v Q参考答案及解析 14.答案：B 解析：由于不清楚带电粒子是否只受电场力，所以无法判断动能的改变量，选项 A 错 误；由于电势能增加，电场力一定对该带电粒子做正功，且带电粒子带正电，a 点的电势一 定低于 b 点的电势，选项 B 正确、C 错误；由于不清楚电场的分布，无法判断场强的大小， 选项 D 错误。 15.答案：C 解析：墙壁对小球的弹力是由于墙壁发生形变而产生的，选项 A 错误；小球对墙壁的 压力方向水平向左，大小为 ，选项 B 错误，绳子的拉力方向沿绳收缩的方向，大 小为 ，选项 C 正确，用一向右的水平力缓慢拉动小球，在小球离开墙面的过程中，绳 的拉力逐渐增大，选项 D 错误。 16.答案：A 解析：原线圈的输入电压有效值 ，根据理想变压器的电压与匝 数关系有 ，代入数据解得：副线圈两端的电压 ，由于保险丝的熔断电流 为有效值且 ，则原线圈的最大输入功率 ，所以副线圈的功率 ，代入数据解得： ，选项 A 正确。 17.答案：D 解析：该同学在 t2~t3 阶段先处于超重状态，以后处于失重状态，选项 A 错误；由动量 定理，合外力的冲量等于 mv，选项 B 错误；由于该同学在第一阶段脚没有离地，支持力对 其没有做功，选项 C 错误；该同学重心上升了 h，重力势能增加了 mgh 同时又获得速度 v， 动能增加了 ，故机械能增加了 ，选项 D 正确。 18.答案:B 解析:光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得 ，则得光电子的 最大初动能为 ，根据爱因斯坦光电效应方程得 ，那么阴极金属的 逸出功为 ，选项 A 错误，B 正确；根据爱因斯坦光电效应方程 可知，若仅增大入射光的频率 ν，则光电子的最大初动能的数值也随之增大，且光电子的最 大初动能与光照强度无关，选项 C 错误；滑动变阻器调到最左端，光电管两端电压为零， 但是光电子发生了光电效应，有速度，能够到达 A 极板，电流都不可能为零，选项 D 错误。 19.答案：AB tanmg θ cos mg θ 1 220 2 V 220V 2 U = = 1 1 2 2 U n U n = 2 22VU = 1 1AI = 1 220WP = 2 2 2 1 UP P R = = 2.2R = Ω 21 2 mv 21 2mgh mv+ 210 2c meU mv= − km cE eU= kmE h Wν= − cW h eUν= − kmE h Wν= −解析：设该球形行星的质量为 M，半径为 R，由万有引力定律并结合图象得 ， ，两式联立解得： ， ，选项 AB 均正确；根据图象无法求出该行星的自转周期，所以无法 求得该行星的同步卫星离行星表面的高度，选项 CD 均错误。 20.答案：BD 解析：由于物理图像中横纵坐标标度值不一定相同，所以不能用角度的正切值表示斜率 ，只能用 求解加速度，选项A错误；由B图线可以看出，图线每一点切线的斜率在逐 渐增大，故加速度是逐渐增大的，所以B受到的水平拉力 ，其值也是增大的， 选项B正确；t0时刻是二者速度相等的时刻，由v—t图象的物理意义可知物理A的位移大于物 体B的位移，故此时未相遇，选项C错误；由动能定理可得，两物体的动能变化量相等，故 合外力做的功也相等，而A通过的位移大于B，故A的摩擦力做的负功多，所以物体A受到的 水平拉力做的功一定比物体B所受的水平拉力做的功多，选项D正确。 21.答案：AC 解析：零时刻 MN 产生的电动势 E=BLv0，电路中的电流 I= ，故安培力的 大小为 F 安=BIL= ，故此时的加速度为 a= ，选项 A 正确；零时刻 导体棒 MN 两端的电压其实就是电阻 R 的两端电压， ，选项 B 错误； 设 MN 向前运动到 x0 中间任意小时间间隔为 Δt，在这小段时间内可以认为安培力不变，故 由动量定理可得：-F 安′×Δt=m×Δv，即- ×Δt= m×Δv，故- = m×Δv，等式 两边求和得：- =mv-mv0，解之得 v= v0- ，选项 C 正确；将上式的末速度 看成 0，则- =-mv0，故 MN 运动的最大距离 xm= ，选项 D 错误。 22.答案：6.60 0.523 【解析】（1）根据游标卡尺读数 （2）由数学知识 可知，该图像的斜率为 ，滑块通过光电 1 1 12 1( ) MmG m aR h =+ 2 2 22 2( ) MmG m aR h =+ 2 2 1 1 1 2 a h a hR a a −= − 2 1 2 2 1 2 1 2 ( ) ( ) a a h hM G a a −= − va t ∆= ∆ F mg maµ= + 02= 3 BLvE R R总 2 2 02 3 B L v R 2 2 02 3 F B L v m mR =安 02 3MN BLvU IR= = 2 22 3 B L v R  2 22 3 B L x R  2 2 02 3 B L x R 2 2 02 3 B L x mR 2 22 3 mB L x R 0 2 2 3 2 mRv B L 42.40 10× 6mm+12 0.05mm 6.60mmd = × = 4 1 2 4 1 22.0 1.0 10 m s 2.40 10 m s0.70 0.28k − − − −−= × ⋅ = × ⋅−门时的速度为 由 可得 由数学知识可得 解得滑块的加速度 为 23.答案：B 50+t 50 将恒流源的输出电流调小 解析:（1）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片 应移至 B 端；（2）由图象可知，铂丝电阻 Rt 的阻值与温度的关系式：Rt＝50+t；（3）直 流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且 可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻 Rt 的两端，如图所示：（4）当 恒流源的输出电流为 0.15A，所以当电压表示数最大时，即 Rt 两端的电 压 Ut＝15V 时，铂丝电阻 Rt 的阻值最大，由丙图中所画的 Rt﹣t 图象 可知，此时温度计所能测量的温度最高；由 I 得铂丝电阻 Rt 的阻 值为：Rt′ 100Ω，则温度计所能测量的最高温度为：t＝Rt﹣50＝100﹣50＝50℃．直 流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压 表并联在铂丝电阻 Rt 的两端，如图所示要提高该温度计所能测量的最高温度值，应使铂丝 电阻 Rt 的阻值增大或将恒流源的输出电流调小． 24.答案：（1）（0， ） （2） 解析：（1）设粒子进入电场时 y 方向的速度为 ，则 设粒子在电场中运动时间为 t，则 由以上各式，解得 P 点坐标为（0， ） （2）粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示，设此时的轨迹半径为 ，则 解得： 令粒子在磁场中的速度为 v，则 根据牛顿第二定律 解得： 要使粒子能再进入电场，磁感应强度 B 的范围 25.答案：（1）1 2 3gx0（2）1 4mgx0 （3） 解析： (1) A 与 B 碰撞前后，设 A 的速度分别是 v1 和 v2，有 2 d 0 tan 45yv v= ° 0OQ v t= 2 dOP = 2 d 1r 1 1 sin 45r r d+ ° = 1 2( )2r d= − 2 1 1 mvqvB r = 0 1 2 1( )mvB qd += dv t = 2 2v ax= 2 2 1 2a xt d = 2 2ak d = 20.523m/sa = U R = 15 0.15 = = 0( 2+1)mvB qd ≥ yv 2 yvOP t= 0 cos45 vv = ° 0( 2+1)mvB qd ≥ 02 (5 3)gx+mg(3x0)sin 30°＝1 2mv12 ① mv1＝2mv2 ②由①②式解得 v2＝1 2 3gx0③ (2) 碰后，有 Ep＋1 2×2mv22＝0＋2mgx0sin 30°④ 由③④式解得 Ep＝1 4mgx0 ⑤ (3)设 A 从 P 点以初速度 v 下滑时， A 与 B 碰撞前 A 的速度为 vA，碰后共同的速度 为 vB，有 1 2mv2＋mg(3x0sin 30°)＝1 2mvA2⑥ mvA＝2mvB ⑦ 从碰后到达 O 点过程，设到达 O 点时共同的速度为 vO，有 1 2×2mvB2＋Ep＝1 2×2mvO2＋2mgx0sin 30°⑧ 由于 A 与 B 不粘连，到达 O 点时，A 与 B 分离，此后 A 沿斜面向上滑动并恰能沿圆弧 轨道运动到 Q 点，在高点 C 满足：mg＝mvC2 R ⑨ 如图所示，C 点相对于 O 点的高度：h＝R＋Rcos 30°＋2x0sin 30°⑩ 从 O 到 C 1 2mvO2＝mgh＋1 2mvC2 ⑪ 又 R=x0 由⑤～⑪式解得 v＝ 34.（1）答案：ACE 解析：由“上下坡”法知 P 振源起振方向向上，Q 振源起振方向向下，故先到达振动 系统是 P 波，选项 A 正确；P 波先到达弹簧处，小球振动并不显著，说明两者频率相差较 大，Q 波到达弹簧处，小球产生了较强烈的振动，即共振，故 Q 的振动频率接近 2Hz，可 知两列波的频率不等，不能发生干涉现象，选项 B 错误；由于 Q 的振动频率接近 2Hz，Q 振源产生的波周期为 0.5s，则波速 ，选项 C 错误，D 正确；由于两 列波的频率不同，不会产生稳定干涉现象，根据波的叠加原理，两列波相遇时，有 4 个时刻 绳上会出现振动位移大小为 2A 的点，选项 E 正确。 （2）解析：I.光路如图所示，设 P1P2 与 a 的交点为 O1，P3P4 与 a'的交点为 O2，过 O1 作 a 的垂线，交 a'于 B 点，过 P1 做 a 的平行线，与过 O1 的垂线相交于 A 点； 在△P1O1A 中，设∠P1O1A= 1，则 sin 1= ① 在△O1O2B 中，设∠O1O2B= 2，则 sin 2= ② 由折射定律，n= ③ II.光在玻璃砖中的速度 ④ 光在玻璃砖中通过的路程 s=O1O2 O1O2= ⑤ 02 (5 3)gx+ 2 m/s=4m/s0.5v T λ= = θ θ 2 2 11 1 = QP AP θ θ 5 5 21 1 = OO BO 2 10 sin sin 2 1 =θ θ cn cv 5 10== dd 2 5 cos 2 =θ光通过玻璃砖所用时间 ⑥ c d v st 4 25==