四川省绵阳市2020届高三下学期高考适应性考试（四模）理综物理试题 Word版含解析

四川省绵阳市2020届高三下学期高考适应性考试（四模）理综物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 绵阳市高中2017级高考适应性考试 理科综合能力测试 一、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1-4题只有一项符合题目要求，第5-8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. 20世纪初，物理学家卢瑟福及盖革等用粒子轰击金箔的实验装置如图所示。实验发现，粒子穿过金箔后只有极少数发生了大角度偏转，此现象说明（　　）‎ A. 原子不显电性 B. 原子核由质子和中子组成 C. 电子占原子质量小部分但体积大带负电 D. 原子核占原子质量绝大部分且体积小带正电 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】绝大多数α粒子穿过金箔方向不变，说明原子内部有相对较大的空间，极少数α粒子发生大角度的偏转，说明原子内有带正电荷的微粒，且原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在体积较小的原子核里，该实验不能说明原子不显电性，也不能说明原子核由质子和中子组成，也不能说明电子占原子质量小部分但体积大带负电，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎2. 如图所示，轻杆AC垂直插入竖直墙内并固定，另一端装一光滑定滑轮，绳了BCD跨过滑轮挂着一重为G的物体，绳子B端固定在墙上，BC与墙之间的夹角为θ。若把绳子B端向上移动少许，则（　　）‎ - 21 -‎ A. 绳子的拉力减小 B. 绳子的拉力增大 C. 轻杆对滑轮的作用力减小 D. 轻杆对滑轮的作用力增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对重物受力分析可知，受到重力与绳子的拉力，由平衡可知，绳子的拉力与重物的重力大小相等，则绳子的拉力不变，故AB错误；‎ CD．由滑轮平衡可知，杆对滑轮的作用力大小与绳对滑轮作用力大小相等，方向相反，由于同一绳子，则绳中拉力大小相等且不变，当把绳子B端向上移动少许，两段绳间的夹角变大，则两绳拉力的合力减小，所以轻杆对滑轮的作用力减小，故C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎3. 在如图所示的匀强磁场中，有一矩形线框abcd绕垂直于磁场方向的cd轴匀速转动，沿c→d看，转动方向为逆时针方向，图示位置时回路中的电流大小为i，规定沿adcba为电流的正方向。从图示位置转过开始计时，则线框中的电流i随时间t变化的图像正确的是（　　）‎ A. B. ‎ - 21 -‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，图示位置的电流为线圈转运过程的最大值，则线圈转动过程中电流变化规律为 则从图示位置转过时，电流为 由楞次定律可知，此时电流方向为adcba即为正，即0时刻电流为，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4. 己知无限长通电直导线产生的磁场中某直的磁感应强度大小与电流大小成正比，与到直导线的距离成反比。如图所示，无限长直导线M在方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中，垂直于磁场方向；a、b两点位于纸面内且连线与直导线垂直，b点到直导线距离是a点到直导线距离的2倍。当直导线中通有方向M→N的电流I时，a点磁感应强度大小是，则此时b点的磁感应强度大小是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A - 21 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由右手螺旋定则可知，直导线产生的磁场在导线右侧为垂直纸面向里，左侧为垂直纸面向外，且直导线在a点和b点产生的磁感应强度大小关系为 由题意可知 解得 则b点的磁感应强度大小 故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5. 静止在粗糙水平地面上的物块，在恒定水平拉力的作用下开始运动，当位移为2x0时撤去外力，此时动能为Ek0，继续滑行x0后停下来，其动能随位移变化的关系如图所示。根据图像中己知信息，不能确定的物理量是（　　）‎ A. 恒定水平拉力的大小 B. 物块与水平地面之间的动摩擦因数 C. 物块加速运动和减速运动的时间之比 D. 物块加速运动和减速运动的加速度大小之比 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．从过程由动能定理得 从过程程由动能定理得 - 21 -‎ 联立可解得水平拉力F和摩擦力f，由于物体的质量未知，则无法确定动摩擦因数，故A正确，B错误；‎ C．设运动过程中最大速度为，则有 则可求得物块加速运动和减速运动的时间之比，故C正确；‎ D．由 可解得 物块加速运动和减速运动的加速度大小之比 故D正确。‎ 本题选不能确定的物理量，故选B。‎ ‎6. 2020年4月24日，国家航天局将我国行星探测任务被命名为“天问(Tianwen)系列”。根据计划，2020年我国将实施“天问一号”，目标是通过一次发射任务，实现“火星环绕、火星表面降落、巡视探测”三大任务。若探测器登陆火星前，除P点在自身动力作用下改变轨道外，其余过程中仅受火星万有引力作用，经历从椭圆轨道I→椭圆轨道II→圆轨道III的过程，如图所示，则探测器（　　）‎ - 21 -‎ A. 在轨道I上从P点到Q点的过程中，机械能不变 B. 在轨道II上运行的周期小于在轨道III上运行的周期 C. 在轨道III上运行速度大于火星的第一宇宙速度 D. 在轨道III上P点受到火星万有引力等于在轨道II上P点受到火星万有引力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在轨道I上从P点到Q点的过程中，只有万有引力对探测器做功，则机械能守恒，故A正确；‎ B．由开普勒第三定律可知，由于轨道II半长轴比轨道III的半径大，则在轨道II上运行的周期大于在轨道III上运行的周期，故B错误；‎ C．第一宇宙速度即为物体绕火星表面做圆周运动的线速度，由公式 得 由于轨道III的半径比火星半径大，其速度比火星的速度小，故C错误；‎ D．由万有引力公式可知，在轨道III上P点受到火星万有引力等于在轨道II上P点受到火星万有引力，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎7. 如图所示，理想变压器上连接着4个灯泡，灯泡L1、L2的额定电压为2U0，额定电流为2I0，灯泡L3、L4的额定电压为U0，额定电流为I0，电压表为理想电压表。闭合开关K，4个灯泡刚好正常发光，则（　　）‎ - 21 -‎ A. a、b两端的电压为3U0 B. 变压器原、副线圈匝数之比为1：2‎ C. 断开K，灯泡L1、L2都变暗 D. 断开K，电压表的示数不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据理想变压器的匝数比等于电流的反比可得 由题意可知，副线圈两端电压为 U0‎ 原线圈两端电压为 根据理想变压器的匝数比等于电压之比可得 解得 故A错误，B正确；‎ CD．将副线圈等效为原线圈中的回路，则有 即有 且 - 21 -‎ 得等效电阻为 由于断开K，等效电阻变大，等效电路中的电流变小，则灯泡L1、L2都变暗，即L1、L2两端电压变小，等效电阻两端电压变大，即副线圈两端电压变大，则电压表示数变大，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎8. 如图所示，真空中M、N点处固定有两等量异种点电荷，其连线的中点为O，实线是连线的中垂线，A、B、C、D分别是连线及延长线和中垂线上的点，其中B、D分别是MO和ON的中点，且AO=3BO，取无穷远处电势为零，则（　　）‎ A. A点电势比B点电势低 B. B点和C点电场强度方向相同 C. B、O两点电场强度大小之比为20：9‎ D. 若把单位正电荷从O点移到D点，电场力做功为W，则D点电势为W ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．如果只有正点荷存在，则A点和B点的电势相等，由于负点电荷的存在且B点离负点电荷更近，由电势叠加可知，A点电势比B点电势高，故A错误；‎ B．由等量异种电荷连线和中垂线上的电场线分布可知，BC两点的电场强度方向都平等于连线向右，故B正确；‎ C．由电场叠加原理可知，B点的场强为 同理，O点场强为 则 - 21 -‎ 故C正确；‎ D．由题意可知，O点电势为0，则单位正电荷在D点具有的电势能为把单位正电荷从D点移到O电场力所做的功即为，则D点电势为，故D错误。‎ 故选BC。‎ 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第14，16题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题： ‎ ‎9. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置测量本地重力加速度。‎ ‎(1)下列操作中对减小实验误差有利的是________；‎ A.精确测量出重物的质量 B.两限位孔在同一竖直面内上下对正 C.重物选用质量和密度较大的金属锤 D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 ‎(2)打点计时器接到打点周期为T的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点，A、B、C、D、E、F、G是连续且清晰的点，如图乙所示。‎ ‎①若测得AB占的长度为sl，BC的长度为s2，则本地重力加速度的计算式g=________‎ - 21 -‎ ‎②若测得BD的长度为s3，EG的长度为s4，则本地重力加速度的计算式g=________。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]A．本实验中不用测量重物的质量，故A错误；‎ B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确；‎ C．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，故C正确；‎ D．实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，对减小实验误差没有影响，故D错误。‎ 故选BC；‎ ‎(2)[2]根据匀变速直线运动规律可得 则 ‎(3)[3]C点的速度为 F点的速度为 则有 联立解得 ‎10. 某同学从遥控无人机上拆下一块电池组，发现这块电池组由三节电池串联而成，标称电压是6V。他发现这种电池标称电压与普通干电池的标称电压不同，决定在实验室测量其电动势和内阻。实验室可用的器材有：电流表A（0~100mA），电阻箱R1和R2（最大阻值均为9999.9Ω），开关两只s1和s2，导线若干。‎ 按照以下步骤完成实验：‎ - 21 -‎ ‎(1)首先，该同学用图甲所示电路测量电流表内阻，请用画线代替导线将图乙电路补充完整_________。‎ ‎(2)断开s1和s2，将R1的阻值调到最大值，再闭合sl，调节R1的阻值，使电流表指针指示在满刻度处；然后闭合S2，调节R2的阻值，使电流表指针指示在满刻度的三分之二处，此时R2的读数为20.0Ω，则电流表内阻为________Ω。‎ ‎(3)接着，该同学将电池组、电流表、两个电阻箱、一只开关连接成如图丙所示的电路。将R2调到某一合适的阻值后保持不动，闭合开关，调节电阻箱R1，读出对应的电流值，多次调节R1，得到多组数据。该同学调节R2的合适阻值为________。‎ A.10.0Ω B.50.0Ω C.300.0Ω ‎(4)最后，该同学以R1为横坐标，为纵坐标，建立坐标系，根据测得的数据得到如图丁所示图线，图线的斜率k为0.16，纵轴截距b为10.2，则该电池组的电动势为____V，内阻为________Ω。‎ ‎【答案】 (1). (2). 10.0 (3). B (4). 6.25 (5). 3.75‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据原理图，补充完成实物图如图 ‎(2)[2]由题意可知，使电流表指针指示在满刻度的三分之二处，说明电阻箱R2的电流为电流表满偏的三分之一，则有 - 21 -‎ 解得 ‎(3)[3]为了减小电流表的读数误差，应使电流表示数尽量大此，当电流表满偏时，电路中的阻值约为 由于电流表的内阻为10.0，则 故AC错误，B正确；‎ ‎(4)[4]由实验原理得 整理得 则由图线的斜率得 解得 ‎[5]由图线截距得 解得 ‎11. 如图所示，质量m0=lkg的滑块静止在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1.滑块左面正上方O点固定长L=2.5m的不可伸长的轻质细绳。拉直细绳与竖直成θ=，另一端系不同质量的小球。小球由静止释放，到达最低点时刚好与滑块左面正碰，碰撞时间极短，碰后滑块向右滑行。当系质量为m1=2kg的小球A时，滑块滑行x1=8m后停止；当系质量为m2的小球B时，滑块滑行x2=18m后停止，两次碰撞后小球A、B向右摆起的高度相同。g取10ms2.求：‎ - 21 -‎ ‎(1)小球A与滑块碰撞前瞬间细绳拉力的大小；‎ ‎(2)小球B的质量m2。‎ ‎【答案】（1）T=40N；（2）3kg ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球A与滑块碰撞前瞬间速度大小为v1，则 解得 v1=5m/s，T=40N ‎(2)两次滑块向右滑行的加速度大小相等，设为a，则 μm0g=m0a 设小球A与滑块碰撞后，小球A速度大小v2，滑块速度大小为v3，则，由动量守恒有 小球B与滑块碰撞后，小球B速度大小也v2，设滑块速度大小为v4，则，则 解得 v2=3m/s，v3=4m/s，v4=6m/s，m2=3kg ‎12. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限内半径为R、圆心为O'的圆形区域刚好与x轴、y轴相切，S是其与x轴的切点，Q是其与y轴的切点，P是其边界上的一点，且∠PO'Q=，圆形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场；第二象限有沿一y方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以速度v0从P点垂直磁场方向沿PO'射入圆形区域，经Q点进入第二象限，到达x轴上M点时速度方向与－x方向的夹角为。不计粒子重力。‎ ‎(1)求圆形区域内磁感应强度大小B1和电场强度大小E；‎ - 21 -‎ ‎(2)求粒子从P→Q→M运动的总时间t；‎ ‎(3)若要让粒子从M点离开后能够沿再次进入圆形磁场，可以在x轴下方整个区域加垂直坐标平面的匀强磁场。求所加磁场磁感应强度B2的大小和方向。‎ ‎【答案】（1）；；（2）；（3），方向：垂直纸面向里 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由于粒子从P点垂直磁场沿P方向射入圆形磁场区域，所以离开圆形磁场区域时沿Q方向，即垂直于y轴。作P垂线交y轴于O1，即为粒子在匀强磁场B1中做匀速圆周运动的圆心，设其半径为r1，则 解得 设粒子在M点速度大小为vM，则 - 21 -‎ 解得 ‎(2)设粒子在B1中做匀速圆周运动的周期为T1，从P→Q圆弧对应的圆心角为θ，运动时间为t1，则 θ=‎ ‎（或）‎ 从Q→M，粒子做类平抛运动，在y轴方向通过距离为R，设运动时间为t2，在M点沿y轴方向速度大小为vy，则 解得 ‎，，，‎ ‎(3)设O与M点间距离为xOM，则 连接与S点，延长交轴于点，设S点与点间距离xSN，N点与M点间距离为xMN，则 分别作速度vM方向和N的垂线交于圆心O2，设粒子在匀强磁场B2‎ - 21 -‎ 中做匀速圆周运动的半径为r2，则 解得 ‎，，，‎ 方向垂直纸面向里 ‎（二）选考题；共45分。请考生从2道物理题任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎【物理—选修3-3】‎ ‎13. 关于气体的内能，下列说法正确的是______。‎ A. 气体被压缩时，内能可能不变 B. 质量和温度都相同的气体，内能一定相同 C. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 D. 气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 E. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体被压缩时，外界对气体做功W＞0，如果向外界放热Q＜0，根据热力学第一定律，△U=W+Q，可能△U=0，内能不变，故A正确；‎ B．质量和温度都相同的气体，分子平均动能相同，但气体的分子数不一定相等，内能也不一定相同，故B错误；‎ C．理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故C正确；‎ D．物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故D错误；‎ - 21 -‎ E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，体积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能一定增加，故E正确。‎ 故选ACE。‎ ‎14. 一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。己知空气在1个大气压、温度Ta时的密度为，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。‎ ‎(1)求该热气球所受浮力的大小：‎ ‎(2)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量m。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0，密度为，温度为Tb时的体积为VTb，密度为，则 解得 设气球所受的浮力为F，则 解得 ‎(2)设气球内热空气所受的重力为G，充气后它还能托起的最大质量m，则 解得 - 21 -‎ 则 ‎【物理—选修3-4】‎ ‎15. 如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为经折射后射出a、b两束光线，则______。‎ A. 在真空中，a光的波长小于b光的波长 B. 在玻璃中，a光波长大于b光的波长 C. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D. 若改变光束的入射方向使角逐渐减小，则折射光线b首先消失 E. 若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光线a的偏折程度大，则a光的折射率大，说明a光的频率高，根据，a光在真空中的波长较短，故A正确；‎ BC．由可知，由于a光的折射率大，则在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，由可知，由于在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度且a光的频率高，则在玻璃中，a光的波长小于b光的波长，故B错误，C正确；‎ D．若改变光束的入射方向使角逐渐减小，则两光都不能发生全反射即都不会消失，故D错误；‎ E．由公式可知，由于a光的折射率大，则a光的临界角小，所以改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失，故E正确。‎ 故选ACE。‎ ‎16. 同一种均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波上有两个质点M和N，其平衡位置分别是xM=10cm和xN=22cm。t1=14s时刻，M离开平衡位置的位移是2cm，N在波峰；t2‎ - 21 -‎ ‎=16s时刻，质点M第一次回到平衡位置；t3=20s时刻，质点N第一次回到平衡位置。求：‎ ‎(1)简谐横波的波长：‎ ‎(2)质点M离开平衡位置的位移y与时刻t的关系式。‎ ‎【答案】(1)λ=72cm；(2)（t≥4s）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)质点N，t1=14s时刻在波峰，t3=20s时刻第一次回到平衡位置，经过了四分之一个周期，设简谐波的周期为T，则 解得 T=24s t2=16s时刻，质点M第一次回到平衡位置，t3=20s时，质点N第一次回到平衡位置，即波从M到N经过的时间为,设波速为v，则 解得 v=3cm/s 设简谐横波的波长为λ，则λ=vT，解得 λ=72cm ‎(2)设质点M振幅为A，初相位为，则质点M离开平衡位置的位移x与时刻t的关系式是 将质点M在t1=14s时刻位移2cm，t2=16s时刻质点M第一次回到平衡位置，代入有 解得 A=4cm，‎ 则 y=0(0≤t≤4s)‎ - 21 -‎ 所以 ‎(t≥4s)‎ - 21 -‎ - 21 -‎