河南省三市许昌济源平顶山届高三下学期第二次联考试题 物理含答案 Word版Word文件下载.docx

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已知滑动变阻器的滑动端在变阻器的中点，理想变压器的滑动端在线圈的中点，此时两个灯泡都正常发光。

A.U1和U2均为110VB.U1为110V，U2为220V

C.U1为220V，U2为110VD.U1大于220V，U2为110V

18.如图所示，竖直平面内有一个圆，Pc是圆的一条直径，O为圆心。

Pa、Pb、Pd、Pe为圆的四条弦，在这四条弦和一条直径中，相邻之间的夹角均为30°

，该圆处于匀强电场中，电场的方向与圆所在的平面平行，且电场的方向沿Pa方向由P指向a。

任P点将一带正电电荷的粒子（不计重力）以某速度沿该圆所在的平面射出，粒子射出的方向不同，该粒子会经过圆周上的不同点。

则下列说法正确的是

A.在a、b、c、d、e五点中，粒子在a点的速度最大

B.在a、b、c、d、e五点中，粒子在b点的动能最大

C.在a、b、c、d、e五点中，粒子在c点的电势能最大

D.在a、b、c、d、e五点中，粒子在d点的机械能最大

19.如图所示，在水平面内有一正方形ABCD，在ABCD内的适当区域中有垂直正方形ABCD所在平面向里的匀强磁场。

一电子以某一速度沿正方形ABCD所在平面、且垂直于AB边射入该正方形区域。

已知该电子从AB边上的任意点入射，都只能从c点沿正方形ABCD所在平面射出磁场。

不计电子重力。

则关于该区域的磁场范围，下列说法正确的是

A.磁场可能存在于整个正方形ABCD区域

B.磁场可能存在于一个以B点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内

C.磁场可能存在于一个以D点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆内

D.磁场可能存在于一个以B点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆和以D点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆的公共范围内

20.如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的产品源源不断地从出口处以水平速度v0滑向一水平传送带，最后从传送带上平抛落下装箱打包。

假设传送带静止不动时，产品滑到传送带右端的速度为v，最后产品平抛落在P处的箱包中。

已知传送带各处粗糙程度相同。

A.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度大于v0，产品仍落在P点

B.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度大于v，产品仍落在P点

C.若传送带随皮带轮顺时针方向匀速转动起来，且传送带速度小于v，产品仍落在P点

D.若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向匀速转动起来，产品仍落在P点

21.如图所示，两块完全相同的金属板平行正对、且竖直固定放置。

一粗细均匀、电阻不计的金属杆水平放置在两块金属板之间，且金属杆和两金属板始终良好接触。

整个空间存在一个水平向里的匀强磁场，磁场方向垂直于金属杆，且和金属板平行。

不计金属杆和金属板之间的摩擦，设两金属板上下足够长。

在t=0时刻，金属杆由静止开始释放，金属杆在两金属板之间竖直向下的运动过程中，关于其a－t、x－t、v－t和v2－x图象，下列正确的是

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.（5分）用如图a所示的装置可以监测圆盘转动的快慢，并且还可以测定其转动的周期。

原理为：

一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径方向开有一条宽度为d=2mm的均匀狭缝。

将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向由某一位置向边缘方向匀速移动，激光器连续竖直向下发射激光束。

在圆盘匀速转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。

图b为所接收的激光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度。

已知传感器接收到第1个激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为r1=0.25m；

传感器接收到第2个激光束信号时，激光束距圆盘中心的距离为r2=0.40m。

图中第1个激光束信号的宽度为△t1=1.0×

10－3s。

（1）根据题中的数据，圆盘转动的周期T为s；

（2）激光器和传感器一起沿半径方向运动的速度为m/s。

23.（10分）某探究小组要测量某一电流表A的内阻。

给定的器材有：

待测电流表A（量程10mA，内阻约10Ω）；

电压表V（量程3V，内阻约为4kΩ）；

直流电源E（电动势约3V，内阻约0.1Ω）；

固定电阻3个：

R1=300Ω），R2=900Ω，R3=1500Ω；

滑动变阻器R（最大阻值约20Ω）；

开关S及导线若干。

实验要求：

①方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据；

②测量时两电表指针偏转均能够超过其满量程的一半。

（1）试从3个固定电阻中选用1个，你选择的固定电阻是。

（选填字母标号）

（2）把你选择的固定电阻与其它器材一起组成测量电路，并在下方图甲的虚线框内画出测量电路的原理图。

（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）

（3）根据你所画出的测量电路原理图。

在下方图乙所给的实物图上连线。

（4）闭合开关S，电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读数为U，电流表读数为I，则待测电流表的内阻RA=。

24.（14分）工厂某些产品出厂要进行碰撞实验。

如图所示为一个理想的碰撞实验装置：

一长薄板置于光滑水平地面上，薄板右端放置一物体，在薄板右方有一光滑通道，通道上方固定一个竖直障碍物，如图甲所示。

从某一时刻开始，物体与薄板一起以共同速度向右运动，在另一时刻，物体与竖直障碍物发生碰撞（碰撞时间极短），而薄板可以沿通道运动。

碰撞前后物体速度大小不变，方向相反。

运动过程中物体始终未离开薄板。

已知薄板运动的v－t图线如图乙所示，物体与薄板间的动摩擦因数为µ

=0.4，物体的质量是薄板质量的15倍，重力加速度大小取g=10m/s2。

求：

（1）物体相对薄板滑行的距离和图乙中速度v的大小；

（2）图乙中t2与t1的差值和两个三角形A、B的面积之差。

25.（18分）如图所示，一个方向竖直向下的有界匀强电场，电场强度大小为E。

匀强电场左右宽度和上下宽度均为L。

一个带正电荷的粒子（不计重力）从电场的左上方O1点以某一速度水平向右进入电场，该粒子刚好从电场的右下方A点离开电场；

另一个质量为m、带电荷量为－q（q>

0）的粒子（不计重力）从电场左下方O2点水平向右进入电场，进入电场时的初动能为Ek0。

已知图中O1、O2、A在同一竖直面内，设O1点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系。

（1）求带正电荷的粒子的运动轨迹方程；

（2）求带负电荷的粒子运动到“带正电荷粒子的运动轨迹”处的动能；

（3）当带负电荷的粒子进入电场的初动能为多大时，它运动到“带正电荷粒子运动轨迹”处时的动能最小?

动能的最小值为多少?

（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道作答。

如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.[物理——选修3－3]（15分）

（1）（5分）某同学用如图甲所示的实验装置做了两次“探究气体等温变化规律”的实验，操作规程完全正确，根据实验数据在P－

图上画出了两条不同的直线，如图乙中的图线1、2所示，造成这种情况的可能原因是（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.两次实验中空气质量不相同

B.两次实验中空气温度不相同

C.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强数据不同

D.两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积数据不同

E.两次实验中空气质量、温度都不相同

（2）（10分）如图所示，一个竖直固定放置、且导热良好的圆筒型气缸内部盛有理想气体。

气缸内部横截面积为S=100cm2，深度为L=120cm。

气缸上面被一厚度不计的活塞盖住，活塞通过劲度系数为k=200N/m的弹簧与气缸底部相连接。

当系统处于静止状态时，活塞到缸底的距离为L1=100cm。

现在在活塞中央轻轻放置一个重力为G=300N的物块，活塞下降到距缸底的距离为L2=80cm时刚好静止不动。

在不去掉物块的情况下，在活塞上的中点加一个竖直向上的拉力，使活塞缓慢移动到气缸口处。

已知气缸周围外界环境温度保持不变，外界大气压强P0=1.0×

105Pa，不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧遵从胡克定律。

试求：

①活塞到气缸口处时，拉力的大小；

②弹簧的原长。

34.[物理——选修3－4]（15分）

（1）（5分）如图所示是一细束太阳光通过玻璃三棱镜后，在光屏上产生光谱的示意图——光的色散现象。

光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间从上到下依次是橙、黄、绿、蓝、靛等色光。

下表是测得的该玻璃棱镜材料对各种色光的折射率。

根据光的色散现象、表格中的有关数据以及光学知识，下列说法正确的是（填正确答案标号。

A.各种色光通过棱镜后的偏折角度不同，红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大

B.该棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率小，对紫光的折射率大

C.各种色光在三棱镜中的传播速度不同，红光在该玻璃三楼镜中的传播速度比紫光大

D.同一色光在不同介质中传播时波长相同

E.同一色光在不同介质中传播时频率不同

（2）（10分）如图所示，一质量为mB=2kg的物体B放在水平地面上，一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，下端与物体B相连，上端与一质量为mC=1.5kg的物体C相连，在C的上方放一物体D。

弹簧呈竖直状态且整体静止不动。

现在突然去掉物体D后，物体C就沿竖直方向上下做简谐运动，且当物体C竖直向上运动到最高点时，物体B对地面压力刚好为零。

g=10m/s2。

①C沿竖直方向上下做简谐运动的振幅；

②物体D的质量。

2020许昌济源平顶山高三第二次模拟考试

理科综合物理试题参考答案及评分标准

二、选择题:

14．A15．C16．A17．D18．B19．CD20．CD21．AC

共62分。

22．（5分）

（1）圆盘的转动周期T＝

=0.25πs≈0.79s≈0.8s（3分）；

说明：

周期T写成0.25πs、

s、0.79s、0.8s均给分。

（2）v=

=

≈0.19m/s≈0.2m/s（2分）。

速度v写成

m/s、0.19m/s、0.2m/s均给分。

23．（10分）

（1）R1（2分）。

（2）电路原理图如图甲所示（2分）。

（3）实物连线图如图乙所示（3分）。

（4）

-R1（或

-300Ω）（分析：

根据题意，固定电阻应先和待测电流表串联，I=E/R总，I＞5mA，R总＜600Ω，固定电阻应选R1）（3分）。

24．（14分）解：

根据图像可以判定：

碰撞前物体与薄板共同速度为v0=40m/s，碰撞后物体速度水平向左，大小也是v0=40m/s，薄板速度大小方向不变。

根据图像又知物体与薄板最后又共速，速度大小为v，方向向左（1分）

（1）设薄板的质量为m，物体的质量为M，物体相对木板滑行的距离为L，

对物体和薄板组成的系统：

从和竖直障碍物碰后到二者共速，取向左的方向为正方向，有：

由动量守恒定律得：

Mv0-mv0=（M+m）v①（2分）

由能量守恒定律得：

μMgL=

（M+m）v02-

（M+m）v2②（2分）

解得：

v=35m/s，L=50m（2分）

（2）图乙中时间差（t2-t1），是物体在薄板上相对薄板滑动的时间；

图乙中的两个三角形A、B的面积之差，是薄板在时间差（t2-t1）内对地的位移大小。

（1分）

设在图乙中的时间差（t2-t1）内，薄板对地的位移大小为x，设t2-t1=t，

对物体在薄板上相对木板滑动的过程中：

①对物体：

取向左的方向为正方向，由动量定理得：

-μMgt=Mv–Mv0③（2分）

t=1.25s（1分）

【说明：

求t2-t1=t：

也可取薄板：

μMgt=mv–（-mv0）（也给2分）

t=1.25s（也给1分）】

②对薄板：

由动能定理得：

-μMgx=

mv2-

mv02

（2分）

x=3.125m（1分）

其它解法，只要合理、正确，均给分。

25．（18分）解：

取O1点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，建立平面直角坐标系，如图所示。

（1）对从O1点进入电场的粒子，设该粒子的加速度为a1，初速度为v1，设经过时间t，位置坐标为（x，y），有：

水平方向：

x=v1t①……（1分）

竖直方向：

y=a1t2/2②……（1分）

①②消去时间参数t得：

y=a1x2/2v12③……（1分）

因为离开电场的A点坐标（L，L）在该抛物线上，所以坐标（L，L）满足抛物线方程y=a1x2/2v12，把坐标（L，L）代入抛物线方程y=a1x2/2v12得v1=

④……（1分）

所以把v1=

代入抛物线方程y=a1x2/2v12可得其轨迹方程：

y=

⑤……（1分）（轨迹方程也可以这样表示：

x2=Ly）

（2）对从O2点进入电场的粒子，设质量为m、初速度为v0，加速度为a2，设经过时间t，位移坐标为（x，y），有：

x=v0t⑥……（1分）

qE=ma2⑦……（1分）

L-y=

a2t2⑧……（1分）

⑥⑦消去时间参数t得：

y=L-qEx2/2mv02⑨……（1分）

由题意知：

Ek0=mv02（10）……（1分）

方程⑤⑧联合求解得交点P（x,y）坐标为：

x=2L

（可以不解出来）

（11）……（1分）

从O2到P，对负粒子，根据动能定理：

qE（L-y）=Ek-Ek0（12）……（1分）

Ek=qEL+Ek0-

=Ek0+

（13）……（1分）

（3）把Ek=Ek0+

变为

4Ek02+（qEL-4Ek）Ek0+qEL（qEL-Ek）=0

所以Ek0=

判别式（qEL-4Ek）2-16qEL（qEL-Ek）≥0

即：

16Ek2+8qELEk-15（qEL）2≥0（14）……（1分）

Ek=

（负值舍去）

所以Ek≥

（15）……（1分）

（说明：

根据不等式的特点，范围应该取大于大的根，小于小的根）

所以Ek的最小值为Emin=

（16）……（1分）

把Ekmin=

代入Ek0=

Ek0=

（17）……（1分）

所以当带负电荷的粒子进入电场的动能为Ek0=

时，它运动到“带正电荷粒子运动轨迹”处时的动能最小，动能的最小值为Ekmin=

。

（18）……（1分）

33．[物理——选修3-3]（15分）

（1）（5分）ABE

（2）（10分）解：

取气体为研究对象，设不放物块时，为状态1，气体压强为P1，体积为V1；

放上物块静止时，为状态2，气体压强为P2，体积为V2；

活塞在气缸口处时为状态3，气体压强为P3，体积为V3。

①在状态1，设弹簧处于伸长状态，伸长量为x1（解出为负值为压缩状态），

有：

V1=L1S，根据活塞的受力（如图1所示）有：

P1S=P0S+kx1，所以有：

P1=P0+

①（1分）

②在状态2，设弹簧处于伸长状态，伸长量为x2（解出为负值为压缩状态），

V2=L2S，根据活塞的受力（如图2所示）有：

P2S=P0S+kx2+G，所以有：

P2=P0+

②（1分）

③在状态3，设弹簧处于伸长状态，伸长量为x3（解出为负值为压缩状态），

V3=LS，根据活塞的受力（如图3所示）有：

P3S+F=P0S+kx3+G，所以有：

P3=P0+

③（1分）

（1）从状态1到状态2的过程

由理想气体状态方程得：

（P0+

）L1S=（P0+

）L2S④（1分）

（2）从状态1到状态3的过程

）LS⑤（1分）

x1=x2+（L1-L2）⑥（1分）

x3=x1+（L-L1）⑦（1分）

设弹簧原长为L0，有：

x1=L1-L0⑧（1分）

x1=0.2m，x2=0，x3=0.4m，L0=0.8m，F=

N≈513.3N（2分）

34．[物理——选修3-4]（15分）

（1）（5分）ABC

设物体D的质量为mD。

（1）物体D放上之前：

设弹簧的压缩量为x1，

对物体C，有：

mCg=kx1①（2分）

解得：

x1=0.03m（1分）

（2）物体D放上之后：

设弹簧又压缩了x2，

对物体C和D整体，有：

（mC+mD）g=kx1+kx2②（2分）

（3）当物体C运动到最高点时，设弹簧的伸长量为x3，

对物体B，有：

mBg=kx3③（1分）

x3=0.04m（1分）

设物体C在竖直方向做简谐运动的振幅A，

由简谐运动规律知：

A=x1+x3=0.03+0.04=0.07m（1分）

x2=A=0.07m（1分）

把x2代入②得：

mD=3.5kg（1分）