江西省上饶市广信中学2020届高三高考仿真考试理科综合物理试题
展开14．原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法正确的是
A．核比核更稳定
B．核的结合能约为14 MeV
C．三个中子和三个质子结合成核时吸收能量
D．在核反应中，要吸
收热量
15．如图为装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车，当车速满足3.6 km/h≤≤36km/h、且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，汽车就会立即启动“全力自动刹车”系统，使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4~6m/s2，则该系统设置的安全距离约为
A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m
16．2020年3月9日，第54颗卫星成功发射升空，标志着北斗全球系统即将全面完成，可在全球范围提供高精度、高可靠定位导航授时服务，该系统是我国自主建设独立运行的卫星导航系统，其中某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止）。则此卫星的
A．线速度大于第一宇宙速度
B．周期小于同步卫星的周期
C．角速度大于月球绕地球运行的角速度
D．向心加速度大于地面的重力加速度
17．发光弹弓飞箭是傍晚在广场常见的儿童玩具。其工作原理是发光飞箭被弹弓弹出后在空中飞行。若小朋友以大小为E的初动能将飞箭从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能大小为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力的大小不变，重力加速度为g，以地面为零势能面，则下列说法正确的是
A．飞箭上升阶段克服空气阻力做的功为
B．飞箭下落过程中重力做的功为
C．飞箭在最高点具有的机械能为
D．飞箭所受空气阻力与重力大小之比为1∶7
18．滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中
A．所受合外力始终为零 B．合外力做功一定为零
C．所受摩擦力大小不变 D．机械能始终保持不变
19．如图，空间有平行于纸面的匀强电场，处于该电场中的直角三角形ABC直角边BC=20cm，∠BAC=
60°，AD是∠BAC的角平分线。若在直角顶点B处有一个粒子源，能朝空间各方向射出动能为2000eV的电子，在顶点A和C处分别探测到动能为2100eV和1900eV的电子，仅需考虑电子受匀强电场的电场力，则
A．A、B间的电势差UAB=100 V
B．该匀强电场的场强E=1000V/m
C．电场强度的方向沿A指向D
D．整个三角形内，顶点C的电势最高
20．如图所示，方向水平的匀强磁场中有一竖直放置的矩形单匝线圈，线圈绕其竖直对称轴匀速转动。若使线圈转动的角速度变为原来的2倍，则与角速度变化前相比
A．线圈经过中性面时磁通量的变化率不变
B．线圈每转一圈产生的焦耳热变为原来的4倍
C．线圈感应电动势的最大值变为原来的倍
D．线圈中感应电流的频率变为原来的2倍
21．如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图，从离子源S产生的初速度为零的带正电离子，经过S1和S2之间电压为U的电场加速，进入电场强度为E、磁感应强度为B1(未画出)的速度选择器N1和N2之间，沿直线通过速度选择器后由S3垂直边界射入磁感应强度为B2(未画出)的匀强磁场区域。由于各种离子的轨迹半径不同，偏转后打到不同位置，形成谱线，测量出离子在B2区域的半径就可以计算出比荷。关于离子在质谱仪中的运动分析，下列说法正确的是
A．半径为R的离子的比荷为
B．半径为R的离子的比荷为
C．若氕、氘、氚可以经过E、B1一定的速度选择器，则它们加速电场的电压之比为3:2:1
D．若氕、氘、氚可以经过E、B1一定的速度选择器，则它们的谱线位置到S3的距离之比为1:2:3
第Ⅱ卷（必考题129分，选考题45分，共174分）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个小题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（共129分）
22．（5分）某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻的阻值。电源电动势为12.0V，供选用的滑动变阻器有：A．最大阻值10，额定电流2.0A； B．最大阻值50，额定电流0.2A。
（1）滑动变阻器应选用 （选填“A”或“B”）。
（2）正确连接电路，闭合开关，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.16A，则测得电阻阻值
。（保留1位小数）
（3）相同器材，用如图乙电路测量，操作和读数正确，测得电阻阻值 （选填
“=”“>”或“<”）。
23．（10分）某同学利用如下实验装置研究物体m1和m2碰撞过程中的守恒量，实验步骤如下：
①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球m1、球m2与木条的
撞击点；
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球m1从斜轨上A点由静止释放，撞击点
为；
③将木条平移到图中所示位置，入射球m1从斜轨上A点由静止释放，确定撞击点；
④球m2静止放置在水平槽的末端后，将入射球m1从斜轨上A点由静止释放，两球相撞，确定
球m1和球m2相撞后的撞击点；
⑤测得与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3.
根据该同学的实验.回答下列间题：
（1）两小球的质量关系为m1 m2（填“>”“=”或“<”）.
（2）木条平移后，在不放小球m2时，小球m1从斜轨顶端A处由静止开始释放，m1的落点在图
中的 点，把小球m2放在斜轨末端边缘B处，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，
使它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中的 点.
（3）若再利用天平测量出两小球的质量分别为m1、m2则满足 关系式时，表
示两小球碰撞前后动量守恒；若满足 关系式时，表示两小球碰撞前后的机
械能守恒.（结果均用m1、m2、m3、h1、h2、h3表示）。
24．（12分）国产航母“山东舰”配备有电磁弹射技术，电磁弹射的优点在于加速均匀且力量可调控。如图所示为航母起飞甲板，航母的水平跑道总长155m，其中电磁弹射区的长度80m，在该区域可以给飞机提供恒定的牵引力。设某重型舰载飞机空载时的质量为15吨，从跑道末端起飞速度为50m/s，从开始弹射到起飞全过程喷气发动机可以持续提供1.2×105N的恒定推力，其所受平均阻力与重力的比值为0.2，航空母舰处于静止状态，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）飞机刚离开电磁弹射区的速度大小；
（2）若该飞机满载时质量为24吨，从跑道未端起飞的速度为60m/s，则牵引力的值应调整为多大?
（结果保留两位有效数字）
25．（20分）如图甲所示，两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置，弧形部分竖直，直线部分水平，已知导轨间距为L，金属杆a、b长度都稍大于L，a杆静止在弧形部分某处，b杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。a杆从距水平导轨高度h处释放，运动过程中a杆没有与b杆相碰，两杆与导轨始终接触良好且垂直。已知a、b的质量分别为2m和m，电阻分别为2R和R，重力加速度为g，导轨足够长，不计电阻。
（1）求a杆刚进入磁场时，b杆所受安培力的大小；
（2）求整个过程中产生的焦耳热；
（3）若a杆从距水平导轨不同高度h处释放，则要求b杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求x与h间的关系式，并在图乙所示的x2-h坐标系上画出h=h1到h=h2区间的关系图线。
33．[物理——选修3-3]（15分）
（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态A依次经状态B和C后再回到状态A，下列说法正确的是 。（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．A→B过程中气体对外放热
B．A→B过程中气体体积增大
C．B→C过程中气体体积不变
D．B→C过程中气体对外放热
E．C→A过程中气体内能增大
（2）（10分）如图，在锅炉外壁紧贴着一个导热性能良好、右壁开孔与大气相通的气缸，用于监控锅炉外壁的温度。活塞通过轻弹簧与气缸右壁的压力传感器a相连；活塞左侧封闭一定质量的理想气体，封闭气体温度与锅炉外壁温度相等。已知大气压强为P0，活塞横截面积为S，不计活塞质量和厚度及其与气缸壁的摩擦。当锅炉外壁温度为T0时，活塞与气缸左壁的间距为L，a的示数为零。若弹簧的劲度系数为，温度升高到某一值时，a的示数为，求此时
①封闭气体的压强；
②封闭气体的温度。
34．[物理——选修3-4]（15分）
（1）（5分）如图所示，O为一上下振动的波源，振幅为2cm，振动频率为10Hz，产生的简谐横波以4m/s的速度同时向左、右方向传播。已知A、B两质点到O点的水平距离分别为OA=1.9m、OB=2.2m，下列说法正确的是 。（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。每选错个扣3分，最低得分为0分）
A．这列波的波长是20cm
B．A、B两质点不可能同时到达平衡位置
C．当A质点处于波峰时，B质点恰好处于波谷
D．A、B均开始振动后，0.2s内两质点的路程均为16cm
E．当O质点刚过平衡位置时A、B两质点振动方向一定相同
（2）（10分）如图所示，AOB是一半径为R的扇形玻璃砖的横截面，∠AOB=120°。两束光线a、b（图中未画出）均向右垂直于OA边射入玻璃砖。其中光线a只经1次反射后垂直OB边射出；光线b经2次反射后垂直OB边射出，此时光线恰好在圆弧面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c。求：
①光线a入射点与O点的距离；
②光线b在玻璃砖中的传播速度。
上饶市广信中学2020届高三年级仿真高考
物 理 答 案
二、选择题
题号 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
答案 | A | D | C | D | B | AC | AD | ABD |
22.【参考答案】(1)A(2分) (2)50.0(1分) (3)>(2分)
【解题思路】(1)题图甲所示的电路为滑动变器的分压接法,滑动变阻器应选用最大阻值较小的A。(2)由欧姆定律可得。(3)题图乙所示电路为电流表内接法,相同器材测量,测得的电阻值为待测电阻值与电流表内阻之和,而题图甲所示电路为电流表外接法,测得的电阻值为待测电阻与电压表并联后的总电阻,所以测得电阻阻值。
- (10分) (1)> (2)P M (3)
【解析】(1)为防止碰撞后入射球的反弹,则要求入射球的质量大于被碰球的质量；
(2)由实验步骤可知,将木条平移一段距离后,入射球m1从斜轨上A点由静止释放,入射球将碰到木板的P点;将被球m2静止放置在水平槽的末端后,将入射球m1从斜轨上A点静止释放,两球相撞后入射球的速度将稍小一点,将碰到M点,而被碰球将碰到N点。
(3)由平抛规律有:,所以，当水平位移相等时,与成正比(与竖直位移的二次方根成反比),则动量守恒要验证的式子是：，机械能守恒要验证的式子是:。
24. 解:(1)飞机在非弹射区在恒定推力和阻力的作用下做匀加速直线运动，有F2-kmg=ma(2分)
代入数据解得飞机在非弹射区的加速度a=6m/s2 (1分)
设飞机离开电磁弹射区的速度大小为v1,离开跑道末端的速度为v,则有
(2分)
解得v1=40m/s (1分)
(2)对满载飞机的整个加速过程,根据动能定理
(4分)
代入数据解得F1=4.0×105N (2分)
25. 解:(1)设a杆刚进入磁场时的速度为v1,回路中的电动势为E1,电流为I1,b杆所受安培力大小
为F,则
(1分)
E1=BLv1 (1分)
(1分)
F=BI1L (1分)
解得 (2分)
(2)最后a、b杆速度相同,设速度大小都是v2,整个过程中产生的焦耳热为
Q,则有2mv1=(2m+m)v2 (2分)
(2分)
解得 (1分)
(3)b杆初始位置与水平导轨左端间的距离为x时,a杆从距水平导轨高度h释放进入磁场,两杆速度相等为v2时两杆距离为零,x即为与高度h对应的最小距离。设从a杆进入磁场到两杆速度相等经过时间为,回路中平均感应电动势为,平均电流为,则
(2分)
(1分)
对b杆,由动量定理有
(2分)
解得 (2分)
图线如图所示(直线,延长线过坐标原点)。 (2分)
33.(1)BDE(5分)
【命题意图】本题结合p—T图象考查热力学第一定律、理想气体状态方程等知识点。
【解题思路】由题图可知,A到B过程,气体发生等温变化,由玻意耳定律可知,压强减小,体积增大,气体对外做功,又温度不变,内能不变,结合热力学第一定律△U=Q+W可知,气体吸热,A正确,B错误;B到C过程,气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律可知,温度降低,体积减小,外界对气体做正功,又温度降低,内能减小,结合热力学第一定律△U=Q+W可知,气体放热,C错误,D正确;C到A过程,结合AC延长线过O点,可知气体发生等容变化,温度升高,内能增大,E正确。
(2)【命题意图】本题结合气缸模型考查理想气体状态方程。
解:①由于气缸右壁开口,故活塞始终受到水平向左的大气压力 (1分)
当温度升高到某一值时,a的示数为
此时,对活塞受力分析,由平衡条件有 (2分)
解得 (1分)
②由胡克定律有 (2分)
解得活塞向右移动的距离为 (1分)
由理想气体状态方程有 (2分)
解得 (1分)
- (1)BDE(5分)
【命题意图】本题考查了机械波的形成与传播,意在考查考生综合分析问题的能力。
【解题思路】由题意可知,该波的波长为，A错误;O、A两点间的距离为
,O、B两点间的距离为，则A、B两点不可能同时到达平衡位置,也不可能一个质点位于波峰时另一个质点位于波谷,B正确,C错误;该波的振动周期为,则两质点均开始振动后,0.2s的时间内通过的路程为振幅的8倍,即16cm,D正确:O质点刚过平衡位置时,质点B的振动方向一定与O质点的振动方向相反,质点A的振动方向也与0质点的振动方向相反,则A、B两质点的振动方向一定相同,E正确。
(2)【命题意图】本题考查了光的折射定律以及全反射等知识,意在考查考生综合几何关系处理问题的能力。
解：①光线ａ只经1次反射后垂直OB边射出,光路图如图1所示。
由几何关系知=30° (2分)
光线a入射点与O点的距离 (1分)
解得 (1分)
②光线b经2次反射后垂直OB边射出,光路图如图2所示。
由题意及几何关系可知全反射的临界角 (1分)
(2分)
(2分)
联立解得(1分)
