黑龙江省大庆实验中学2020届高三综合训练（五）理综-物理试题

大庆实验中学2020届高三综合训练（五）

理科综合

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．下列叙述与物理学史实不相符的是（　 　）

A．伽利略最早提出瞬时速度、加速度等概念,用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动原因”的观点

B．开普勒通过对行星运行数据的研究，提出了行星轨道半长轴三次方与公转周期的平方比值都相等，并最早通过实验测定引力常量的数值

C．密立根最早通过油滴实验测定元电荷e的数值

D．法拉第最早提出电场、磁场的概念，并发现了“磁生电”的现象

15．示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，为水平偏转电极，为竖直偏转电极．以下说法正确的是（    ）

A．加图3波形电压、不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点

B．加图2波形电压、加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线

C．加图4波形电压、加图2波形电压，屏上将出现一条竖直亮线

D．加图4波形电压、加图3波形电压，屏上将出现图1所示图线

16．某同学将一电路中电源的总功率、输出功率和电源内部发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图所示。则该电路（    ）

A．电源的电动势，内电阻

B．电流为1A时，外电阻为

C．b表示电源的输出功率，最大值为9W

D．外电阻为时，电源输出功率为

17．如图为两形状完全相同的金属环A、B平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心Ol、O2的连线为一条水平线，其中M、N、P为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MOl=O1N=NO2 =O2P．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M点的磁感应强度大小为B1、N点的磁感应强度大小为B2，如果将右侧的金属环B取走，P点的磁感应强度大小应为（    ）

A． B． C． D．

18．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是（    ）

A．图甲中，A1与L1的电阻值相同

B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同

D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等

19．在倾角为的固定光滑斜面上，物块A、B用劲度系数为k的轻弹簧相连，物块的质量均为m。C为一与斜面垂直的固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A，使它沿斜面向上缓慢运动，直到物块B刚要离开挡板C。重力加速度为g，在此过程中，下列说法正确的是（    ）

A．物块B刚要离开挡板时弹簧的伸长量为

B．物块A运动的距离为

C．弹簧弹性势能先减小后增大

D．拉力做的功为

20．日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是（    ）

A．磁场的方向垂直于纸面向外

B．碘131进入磁场时的速率为

C．碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为

D．打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为

21．如图甲所示，半径为r带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内，在圆环的缺口两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A、B连接，两板间距为d且足够大．有一变化的磁场垂直于圆环平面，规定向里为正，其变化规律如图乙所示．在平行金属板A、B正中间有一电荷量为q的带电液滴，液滴在0～内处于静止状态．重力加速度为g.下列说法正确的是（    ）

A．液滴带正电

B．液滴的质量为

C．时液滴的运动方向改变

D．t＝T时液滴与初始位置相距

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．（6分）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究做功与动能变化的关系。在水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一沙桶相连，沙桶和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B处有一光电门，可以测量出遮光片经过光电门时的挡光时间为t，d表示遮光片的宽度，L表示遮光片右侧初位置至光电门之间的距离，用g表示重力加速度。

（1）该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如图乙所示，遮光片宽度的测量值d=_________cm。

（2）让沙桶内盛上适量细沙，测出沙桶和细沙的总质量m，调整导轨倾角，让滑块恰好沿斜面匀速下滑。剪断细绳后，滑块开始加速下滑，记录遮光片通过光电门的时间t；保持滑块的质量M和遮光片右侧初位置至光电门之间的距离L不变，改变沙桶内细沙的质量和导轨倾角，重复以上步骤，通过每次实验记录的m和t，描点作出了一个线性关系的图象，从而更直观地研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是_________图象，分析后作出正确的图象如图丙所示，若遮光片右侧初位置至光电门之间的距离L和遮光片的宽度d为已知量，则滑块的质量M=__________。

（3）为了减小上述实验中的误差，下列实验要求中必要的项是___________（请填写选项前对应的字母）。

A．应使沙桶和细沙的总质量m远小于滑块和遮光片的总质量M   B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．遮光片的宽度要适当小些                                  D．应使细绳与气垫导轨平行

23．（9分）某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V、内阻约），双向电压表（量程为2V、内阻约为），电阻箱（0~），滑动变阻器（0~），一个单刀双掷开关及若干导线。

(1)该同学按如图1所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：

①将R1的滑动触片滑至最左端，将开关S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R1的滑动触片，使电压表示数达到满偏U；③保持R1不变，调节R2，使电压表的示数达到，读出电阻箱的阻值，记为R0，则电压表的内阻RV=__________。

(2)若测得电压表内阻为，可分析此测量值应__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

(3)接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：

①将开关S拨至__________（填“1”或“2”）位置，将R1的滑片移到最__________端，不再移动；

②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；

③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出图像，如图2所示，其中纵轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为__________，内阻的表达式为__________。

24.（14分）如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为37°，导轨间距为1 m，电阻不计，导轨足够长．两根金属棒ab和棒a′b′的质量都是0.2 kg，电阻都是1 Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度B的大小相同．让a′b′固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8 W．求：

(1)ab下滑的最大加速度的大小；ab下滑达到最大速度的大小。

(2)如果将ab与a′b′同时由静止释放，当ab下落了30 m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q为多大？(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

25．（18分）如图所示中，CO为粗糙水平轨道，CO间距L＝6.8m，MN是以O为圆心、半径R＝m的光滑圆弧轨道，小物块 A、B分别放置在C点和O点，小物块A的质量mA＝0.5kg，小物块B的质量mB＝1.5kg。现给A施加一大小为5N，方向与水平成θ＝37°斜向上的拉力F，使小物块A从C处由静止开始运动，作用时间t后撤去拉力F。小物块A与B之间的碰撞为弹性正碰，小物块A与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g＝10m／s2，sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8。

(1)求拉力F作用时，小物块A的加速度大小；

(2)若t＝1s，求小物块A运动的位移大小；

(3)要使小物块B第一次撞在圆弧MN上的动能最小，求t的取值。

（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。

33．【物理—选修3-3】（15分）

（i）．（5分）一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，再由状态b变化到状态c，其压强p与温度t的关系如图所示，下列说法正确的是（     ）

A．气体由a到b为等容变化

B．气体在状态a的内能大于在状态b的内能

C．气体由b到c的过程必放热

D．气体在状态a的体积小于在状态c的体积

E.  b到c的过程是等压过程，温度升高，气体对外做功

（ii）．（10分）科研人员设计如图所示模型进行实验，M、N为两个相同汽缸水平放置，左侧是底部，右侧是顶部，都是导热的，其余部分都绝热，汽缸左侧和右侧均有细管连通，右侧的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽缸中分别有A、B两个绝热活塞(质量不计，厚度可忽略)，活塞由不同的磁性材料制成，均受到左侧各自气缸底部给予的平行于侧壁的恒定的磁力作用，磁力不交叉作用。开始时K关闭，M、N两气缸内活塞左侧和N气缸内活塞右侧充有理想气体，压强分别为p0和p0/3；A活塞在汽缸正中间，其右侧为真空；B活塞右侧气体体积为V0/4，两个活塞分别在磁力束缚下处于稳定状态（不计活塞与汽缸壁间的摩擦）。求：

（1）稳定状态下，A、B活塞受到的磁力FA、FB分别是多少？已知活塞面积均为S。

（2）现使两汽缸左侧与一恒温热源接触，平衡后A活塞向右移动至M汽缸最右端，且与顶部刚好没有接触，已知外界温度为T0。求恒温热源的温度T？

（3）完成（2）问过程后，打开K，经过一段时间，重新达到平衡后，求此时M汽缸中A活塞右侧气体的体积Vx.

34．[物理——选修3­4](15分)

（i）．（5分）图1是一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图，波速为。图2是处质点的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A．此列波沿轴负方向传播

B．处质点在时的位移为

C．处质点在时的速度方向沿轴正向

D．处的质点在时加速度沿轴负方向

E.  处质点在内路程为

（ii）．（10分）如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．

（1）求出射光相对于D点的入射光的偏角；

（2）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

大庆实验中学2020届高三综合训练（五）

物理答案

一、选择题（48分）

二、填空题（15分）

22.（共6分）

（1）0.230mm（1分）   （2）   （1分）   （2分）

（3）BCD（2分）

23.（共9分）

（1） （2分） （2）大于（1分）（3）2  （1分）  左（1分） （4）（2分）    （2分）

  三、计算题（共32分）

24. （14分）（１）4m/s2 （２）Q＝30J （３）Q`＝75J

（1）当ab棒刚下滑时，ab棒的加速度有最大值：

因为mgsinθ－μmgcosθ=ma      （1分）

所以a=gsinθ－μgcosθ＝4m/s2       （1分）

ab棒达到最大速度时做匀速运动，

则有：mgsinθ=BIL+μmgcosθ     （2分）

                 （1分）

          （2分）

 则得：ab棒的最大速度为：vm=10m/s  （1分）

（2）将 a′b′固定解除，a′b′和ab 棒达到最大速度时做匀速运动，根据共点力平衡条件：

μmgcosθ+BI’L=mgsinθ        （2分）

              （1分）

解得：v’=5m/s

根据功能关系：2mgh=2×mv2+2×μmgcosθ×，   （2分）

解得：Q=75J   （1分）

25. （18分） (1)；(2)6.6m；(3)

(1)小球A受到拉力F作用时，做加速运动，对A进行受力分析，

水平方向  （1分）

竖直方向   （1分）

代入数据解得 （2分）

(2)假定小球A速度减为零之前未与B相碰，则撤去拉力时

   （共1分）

撤去拉力后A做减速运动   （1分）     得

（1分）    

因，假定成立，故小球A运动的总位移为6.6m。（2分）

(3)撤去拉力时       （1分）                      

与B碰撞前     （1分）

小球A与小球B之间的碰撞为弹性正碰，则

        （1分）

           （1分）             

解得           

球B做平抛运动，经tB打在MN上，有：

               且          （1分）

平抛过程中遵循机械能守恒，有：     （1分）

可得

可知当时，最小，即动能最小    （1分）

解得

代入数据可解得     （2分）

33

（i）BDE 

（ii）

（1）FA =p0S，FB=p0S     （2）T=T0（3）Vx=V0

(1)由活塞平衡可知：FA =p0S，p0S=FB＋，（2分）

得 FB=p0S （1分）

(2)由等压变化：  （2分）

解得T=T0  （1分）

(3)打开活塞后，A活塞降至某位置，B活塞升到顶端，汽缸右部保持温度T0等温变化，汽缸左部保持温度T等温变化．

设A活塞右侧气体压强为p，则：pVx=·  （1分）

设A活塞左侧气体压强为p2，则：p＋FA/S=p2， （1分）

解得p2=p＋p0

所以有p2(2V0－Vx)=p0· （1分）

联立上述方程有：

解得Vx=V0，另一解Vx=－V0，不合题意，舍去（1分）

（i）BCE。

（ii）（1）60°   （2）

(i)光线在BC面上折射，作出多次折射后的光路如图所示：

由折射定律有：   ①（1分）

式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2=r2 ②（1分）

式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角．光线在AB面上发生折射由折射定律有   ③（1分）

式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．

由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°   ④（1分）

F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3)   ⑤（1分）

由①②③④⑤式得δ=60°⑥（1分）

(ii)光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反射，有

   ⑦（1分）

式中C是全反射临界角，满足    ⑧（1分）

由④⑦⑧式知，棱镜的折射率n的取值范围应为  ⑨（2分）