广东省佛山市2020届高三二模考试物理试题 Word版含解析 20页

www.ks5u.com 佛山二模物理试题 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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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。）‎ ‎1.核电被视为人类解决能源问题的终极方案，我国在核电应用和研究方面目前都处于国际一流水平，以下关于轻核聚变和重核裂变的说法正确的是（　　）‎ A. 经轻核聚变过程后核子的平均质量增大 B. 经重核裂变过程后原子核的比结合能减小 C. 经轻核聚变过程后原子核的比结合能增大 D. 目前我国核电站还主要是利用轻核聚变释放的能量来发电 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．轻核聚变过程放出能量，有质量亏损，则经轻核聚变过程后核子的平均质量减小，选项A错误；‎ B．经重核裂变过程后，由于放出核能，则原子核的比结合能变大，选项B错误；‎ C．经轻核聚变过程后，由于放出核能，原子核的比结合能增大，选项C正确；‎ D．目前我国核电站还主要是利用重核裂变释放的能量来发电，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.如图所示，战士在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，设战士做匀速直线运动，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为、所构成的平面与水平面间的夹角恒为，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（　　）‎ A. B. ‎ - 20 -‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设每根绳子的拉力为T，则两根绳子拉力的合力为；在水平方向 解得 故选A。‎ ‎3.从地面上以初速度v0竖直上抛一个小球，已知小球在运动过程中所受空气阻力与速度大小成正比，则小球从抛出到落回地面的过程中，以下其速度与时间关系的图像正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体上升过程中 则随速度的减小，加速度减小；‎ 物体下降过程中 - 20 -‎ 则随速度的增加，加速度减小；因v-t图像的斜率等于加速度，可知图像D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎4.图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置一个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得一个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。己知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度大小为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的向心加速度等于地球表面的重力加速度，即 而在地球表面 解得 - 20 -‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示的翻斗车车斗的底部是一个平面，司机正准备将车上运送的一块大石块（图中未画出）卸下。司机将车停稳在水平路面上，通过操纵液压杆使车斗底部倾斜，直到石块开始加速下滑时，保持车斗倾斜角不变。则在石块沿车斗底面匀加速下滑的过程中（　　）‎ A. 若刹车失灵，翻斗车可能会向前运动 B. 翻斗车不受地面的摩擦力 C. 翻斗车受到的合外力逐渐减小 D. 地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由于石块有沿斜面向下加速度a，则对车和石块的整体，水平方向 即车受到地面向左的摩擦力作用，有向右运动的趋势，则若刹车失灵，翻斗车可能会向前运动，选项A正确，B错误；‎ C．石块下滑过程中对车的作用力不变，则翻斗车受到的合外力不变，选项C错误；‎ D．石块竖直方向由竖直向下的加速度，对石块和车的整体在竖直方向 可知 即地面对翻斗车的支持力小于翻斗车和车上石块的总重力，选项D正确。‎ 故选AD。‎ ‎6.如图所示，某学习小组模拟远距离输电，手摇发电机产生稳定的交流电。通过升、降压比相同（‎ - 20 -‎ ‎）的两个变压器给三个相同的灯泡供电。若变压器为理想变压器。则（　　）‎ A. 闭合开关S1，灯泡L1两端电压为10V B. 闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4Hz C. 开关全闭合时，输电线消耗的电功率最大 D. 依次闭合开关S1、S2、S3，直至三个开关全部闭合，在此过程中灯泡L1越来越亮 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．升压变压器原线圈电压有效值为 升压变压器和降压变压器匝数比相同，但因输电导线上有电压损失，可知降压变压器的次级电压小于10V，即闭合开关S1，灯泡L1两端电压小于10V，选项A错误；‎ B．交流电的频率为 变压器不改变交流电的频率，可知闭合开关，通过灯泡电流的频率都为4Hz，选项B正确；‎ C．开关全闭合时，降压变压器次级消耗的功率最大，次级电流最大，初级电流也是最大，输电线上的电流最大，根据P=I2r可知，此时输电线消耗的电功率最大，选项C正确；‎ D．依次闭合开关S1、S2、S3，直至三个开关全部闭合，在此过程导线上的电流越来越大，降压变压器初级电压逐渐减小，次级电压逐渐减小，则灯泡L1两端电压逐渐减小，即L1越来越暗，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7.如图所示，匀强电场中的A、B、C三点构成-一个直角三角形，BC边垂直AC边，∠BAC=30°，BC边长度为d，已知电场方向与该直角三角形的某一边平行。一质量为m、电量为q、带正电的粒子（不计重力）在该电场中运动，经过A点时速度大小为v0、方向沿AB；经过BC边的中点D时，速度大小为vD，方向与BC边垂直。以下选项正确的是（　　）‎ - 20 -‎ A. 电场方向与AC边平行 B. A、B、C三点中B点电势最高 C. ‎ D. 电场强度大小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因带正电的粒子沿AB方向入射，垂直BC边射出，且已知电场方向与该直角三角形的某一边平行，根据做曲线运动的物体所受的合外力方向指向轨迹的凹向，可知则粒子所受电场力方向平行于BC向下，选项A错误；‎ B．沿电场线电势逐渐降低，可知A、B、C三点中B点电势最高，选项B正确；‎ C．粒子在垂直于BC方向做匀速运动，可知 选项C错误；‎ D．由A到D由动能定理 解得 选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，在y>0的区域内存在两个匀强磁场。以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2；其余区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1。一比荷为k的带电粒子在加速电场的下极板处无初速释放，经加速后从坐标为（-2R，0）的a点进入磁场，又从坐标为（2R，0）的b - 20 -‎ 点离开磁场，且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂直。不计粒子的重力，且不用考虑粒子多次进入B2磁场的情况，则加速电场的电压大小可能为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】当粒子在电场中加速 当粒子速度较大时，粒子在磁场B1中直接从a点经半圆周到达b点，此时粒子运动的轨道半径为 r1=2R 由 ‎ ‎ 联立解得 ‎ ‎ 粒子运动的轨迹如图，设进入磁场B1的半径为r2，则由几何关系 解得 - 20 -‎ ‎ ‎ 则 θ=37°‎ 则粒子在B2中的运动半径为 由 ‎ ‎ 联立解得 ‎ ‎ 则选项ACD正确，B错误。‎ 故选ACD 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.小张同学为了验证力的平行四边形定则，设计如下实验，其装置图如甲所示。实验步骤如下：‎ ‎(1)将3条完全相同的弹性橡皮条（满足胡克定律）的一端连接在一起形成一个结点O - 20 -‎ ‎，先测量出每根橡皮条的自然长度x0；‎ ‎(2)在竖直平面内固定一木板，在木板上固定一张白纸，用图钉将其中两条橡皮条的A、B端固定在木板上，在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤，并确保橡皮条不超出弹性限度，且与纸面无摩擦；‎ ‎(3)待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录___________；‎ ‎(4)取下白纸，如图乙所示，在白纸上分别用长度（x1-x0）、（x2-x0）代表橡皮条OA和OB拉力的大小，作出力的图示OA′和OB′，并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OA′C′B′，测量出OC′长度x4，如果近似可得x4=__________，且OC′的方向__________，则实验验证了力的平行四边形定则；‎ ‎(5)改变A、B的位置，重复(2)到(4)的步骤进行多次验证。‎ ‎【答案】 (1). O、A、B三点的位置以及OC的方向 (2). x3-x0 (3). 与OC的方向相反 ‎【解析】‎ ‎【详解】(3)[1]．待装置平衡后，分别测量出橡皮条OA、OB和OC的长度x1、x2、x3，并在白纸上记录O、A、B三点的位置，以及OC的方向（或①结点O的位置、OA、OB和OC的方向；②结点O的位置和三力的方向）‎ ‎(4)[2][3]．如果近似可得x4=x3-x0，且OC′的方向与OC的方向相反（或在OC的反向延长线上，或竖直向上），则实验验证了力的平行四边形定则；‎ ‎10.小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表（简称A表，下同）“×10”档欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。‎ 他找来了另一个多用电表B（简称B表，下同）、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。‎ - 20 -‎ 实验的操作如下：‎ ‎(1)小明将A表调到“×10”档，将B表调到“mA”档，准备如图（甲）将所有器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线__________；‎ ‎(2)先使用B表的电流档测量A表“×10”档的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆档“×10”档位置。几次试测后，确定B表应使用“10mA”档，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图（乙）所示，记录下B表读数为__________mA；‎ ‎(3)断开开关，保持A、B表档位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。‎ ‎(4)调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0mA时，读出电阻箱阻值为R1（）；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0mA时，读出电阻箱阻值为R2（）；‎ ‎(5)断开电路，整理器材。‎ 根据以上测量数据，可算出A表“×10”档内置电源的电动势E=__________V，A表“×10”档欧姆调零后的内阻R0=__________，B表量程“10mA”档的内电阻RB=__________。（以上3空的结果用R1、R2表示）‎ ‎【答案】 (1). 连线图见解析 (2). 8.0 (3). 红黑表笔 (4). (5). (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．电路连线如图；‎ - 20 -‎ ‎(2)[2]．因为B表应使用“10mA”档，则B表读数为8.0mA；‎ ‎(3)[3]．断开开关，保持A、B表档位不变，将A表红黑表笔短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路；‎ ‎(5)[4][5][6]．设电表A欧姆×10档的内阻为R0，则有 设电表B量程为10mA档的内阻为RB，则 解得 ‎ ‎ ‎11.如图是某自动分装流水线示意图，下方水平传送带A以速度v1=1.0m/s匀速向右运动，传送带上间隔均匀放置着包装盒，包装盒与其相对静止。机器人每隔相等时间在上方水平传送带B上无初速放置一个工件，每个工件来到传送带右端时已与其共速，此时工件正下方正好有一个包装盒，工件水平抛出后恰好落入正下方的包装盒中，且每当前一个工件落入包装盒时，下一个工件即将抛出。工件与包装盒间的高度差h=0.45m，每个工件质量m=0.5kg，工件与传送带B间的动摩擦系数，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：‎ - 20 -‎ ‎(1)工件从抛出到落入包装盒所需的时间t，相邻两个包装盒间的间距x1；‎ ‎(2)若传送带B与传送轮间不打滑，每输送一个工件上方传送装置至少要提供多少能量？‎ ‎【答案】(1)0.3s；0.3m；(2)0.5J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)工件抛出时做平抛运动，竖直方向 解得 t=0.3s 则下方相邻包装盒之间的间距为 ‎ ‎ ‎(2)为了保证每个工件都恰好能落入包装盒内，上方传送带的速度大小 每个工件的加速度 解得 a=5m/s2‎ 每个工件的加速时间 每个工件与传送带相对运动的距离 ‎ ‎ 则没输送一个工件传送装置至少要提供的能量 - 20 -‎ ‎12.如图所示，水平桌面上区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。左侧区域光滑、右侧区域粗糙。区域和区域足够宽。用粗细均匀的电阻丝制成边长为x的正方形单匝闭合金属线框，电阻丝单位长度的质量为k，单位长度的电阻为r。电阻丝的直径远远小于线框的边长，线框制作平整，与水平面贴合良好，与粗糙区域的动摩擦因数为。线框从图示位置以初速度v水平向右运动，能穿过磁场区域。重力加速度为g。‎ ‎(1)求线框刚进入磁场时的加速度大小；‎ ‎(2)求线框穿过磁场区域所受安培力的冲量大小；‎ ‎(3)若初速度，要线框只能部分进入粗糙区域，求所制作的线框边长x的取值范围（结果表达式中不能含v）。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)线框进入磁场时的速度为v，此时相框中的感应电动势为 E=Bxv 线框电阻 R=4rx 线框中的电流 ‎ ‎ 安培力 F=BIx F=ma 线框质量 m=4kx 则线框的加速度 - 20 -‎ ‎(2)所受冲量大小为 解得 ‎(3)设相框通过磁场后的速度为v1，由动量定理 解得 由v1>0且可得 线框所受支持力均匀分布，右侧边克服摩擦力做功 两个侧边克服摩擦力做功 线框运动到左边框即将进入粗糙区域的过程中，线框克服摩擦力做功 线框只能部分进入粗糙区域需满足的条件是 所以 - 20 -‎ 带入解得 考虑到，若要线框只能部分进入粗糙区域，线框边长x需满足 ‎（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎13.我国南方经常会出现“回南天”和“闷热”天气，而北方的冬季会特别“干冷”，以下关于这些气候特点的说法正确的是（　　）‎ A. “回南天”空气的相对湿度较大，温度低的地砖墙壁等物体表面处的水蒸气很容易达到饱和状态 B. “闷热”天气空气中氧气分子的平均动能可能和“干冷”空气中水分子的平均动能相等 C. “干冷天”与“回南天”的空气比较，只是绝对湿度低，但相对湿度不一定低 D. 南方的夏天之所以让人觉得“闷热”，是因为在相对湿度高且空气不流通的环境中皮肤表面的水分难蒸发，不容易散热 E. 中午在阳光照射下，气温升高，若大气压强不变，则空气分子间平均距离一定增大了 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．“回南天”空气的相对湿度较大，饱和态与温度有关，则温度低的地砖墙壁等物体表面处的水蒸气很容易达到饱和状态，选项A正确；‎ B．“闷热”天气的温度高于“干冷”天气的温度，则“闷热”天气空气中氧气分子的平均动能比“干冷”空气中水分子的平均动能要大，选项B错误；‎ C．“干冷天”与“回南天”空气比较，相对湿度一定低，选项C错误；‎ D．南方的夏天之所以让人觉得“闷热”，是因为在相对湿度高且空气不流通的环境中皮肤表面的水分难蒸发，不容易散热，选项D正确；‎ - 20 -‎ E．根据可知，中午在阳光照射下，气温升高，若大气压强不变，则气体体积变大，则空气分子间平均距离一定增大了，选项E正确。‎ 故选ADE。‎ ‎14.一体积恒定绝热气缸如图竖直放置，可以自由移动的绝热活塞质量为5.0kg，面积为1.0×10-2m2。活塞上设有一通气阀，用插销将活塞固定在气缸的正中央，关闭通气阀将缸内同种气体分隔成质量相同的A、B两部分。现已知A气体的压强为1.0×105Pa，温度为27℃。不计活塞摩擦，g取10m/s2。求 ‎（i）若要让活塞在拔出插销后仍能维持在原位置不动，则B气体的压强及温度应分别多大？（拔出插销时气体不会外泄）‎ ‎（ii）若插上插销，固定活塞，打开通气阀，让气体充分混合后再升温至357℃，则此时缸内气体压强多大（通气孔体积可忽略不计）？‎ ‎【答案】(ⅰ) ；315K ；(ⅱ)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(ⅰ)设B气体的温度和压强分别为TB和pB，活塞受力平衡 解得 A气体温度 TA=tA+273=300K 由于AB两部分气体是同种气体，且质量相等，故可将AB两部分气体看做同一个质量一定的气体处在两个不同状态，因而 - 20 -‎ 由于VA=VB解得 TB=315K(42℃)‎ ‎(ⅱ)设想AB两部分气体混合均匀，气体压强等于两部分气体分别产生的压强之和，对A气体 对B气体 解得 ‎15.如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比na：nb=__________；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为__________；若用a、b两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为△xa：△xb，a、b两束光的频率之比fa：fb=__________。‎ ‎【答案】 (1). (2). 37° (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．根据可得 - 20 -‎ 则 ‎[2]．a光的临界角为 ‎ ‎ 可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；‎ ‎[3]．根据 则 ‎16.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知该波的传播速度为10m/s，求： ‎ ‎（i）这列波的周期；‎ ‎（ii）从图示时刻开始，在x=4cm处的质点在0~4.9s时间内运动的路程。‎ ‎【答案】(ⅰ)1.2s；(ⅱ)0.66m ‎【解析】‎ ‎【详解】(ⅰ)由题图可知波长λ=12m则周期 ‎(ⅱ)依据可知该质点在4.9s时间内振动了4个完整的周期后又向上振动了周期，如图可知质点振动的振幅为A=4cm，总运动路程为 - 20 -‎ - 20 -‎ - 20 -‎