2020-2021学年高考理综(物理)第四次联考模拟试题及答案解析

2020-2021学年高考理综(物理)第四次联考模拟试题及答案解析

& 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 新课标最新年高考理综（物理）模拟试题 （考试时间 150 分钟 满分 300 分） 以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量有： H 1 C 12 O 16 Mn 55 Zn 65 As 75 Ga 70 第Ⅰ卷 (选择题 126 分) 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。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．下列关于物理学中的思想和方法叙述不正确 ．．．的是 A．一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同， 这个力叫做那几个力的合力，这里包含了“等效替代”的思想 B．根据速度定义式 t xv ，当 t 极短时， t x 就可以表示物体在 t 时刻的 瞬时速度，这种方法叫“微元法” C．在探究加速度与力、质量的关系时，先保持质量不变探究加速度与力的 关系，再保持力不变探究加速度与质量的关系，这种方法叫“控制变量法” D．在“探究弹性势能的表达式”时，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹 簧的过程分为许多小段， 把每一小段的弹力认为是恒力， 用每小段做功的代 数和代表弹力在整个过程中所做的功，这种方法叫“微元法” 15．返回式卫星在回收时一般要采用变轨的方法： 在远地点和近地点分别 点火变轨， 使其从高轨道进入椭圆轨道， 再回到近地轨道， 最后进入 大气层落回地面。 某次回收卫星的示意图如图所示， 则下列说法正确 的是 A．不论在 A 点还是在 B 点，两次变轨前后 ,卫星的机械能都增加了 B．卫星在轨道 1 上经过 B 点的加速度大于在轨道 2 上经过 B 点的加速度 C．卫星在轨道 2 上运动时，经过 A 点时的动能大于经过 B 点时的动能 D．卫星在轨道 2 上运动的周期小于在轨道 3 上运动的周期 16．边长为 L 的正方形线框在恒力 F 的作用下沿 x 轴运动，穿 越如图所示的有界匀强磁场。已知磁场的宽度为 2L，且 线圈刚好匀速进入磁场， 则在穿越的过程中， 线框中感应 电流随位移变化的图像可能是 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 17．如图所示的电路中有一自耦变压器， 其原线圈接在电压 稳定交流电源上，副线圈上连接了灯泡、定值电阻 R1、 R2,电流表和电压表都是理想电表，起初开关 S 处于断 开状态，则下列说法中正确的是 A．若 P 不动，闭合开关 S，电流表、电压表示数均增 大 B．若 P 不动，闭合开关 S，灯变亮 C．保持开关 S 闭合， P 向下移动时，灯变暗 D．保持开关 S 闭合， P 向下移动时，电压表示数减小，电流表示数增大 18．如图所示，倾角为 的斜面体放在粗糙水平地面上，斜 面顶端安有滑轮，不可伸长的轻绳连接 A、B并跨过滑 轮，起初 A 悬空， B 静止于斜面上。现用水平力 F 拉住 绳上的一点，使 A 从竖直缓慢移动到虚线位置，在此 过程中斜面体与物体 B 始终保持静止。则 A．绳子的张力一直减小 B．物块 B 受到的摩擦力一定沿斜面向上 C．斜面体对地面的压力减小 D．地面对斜面体的摩擦力增大 19．空间某区域存在一电场， 一带负电的粒子仅在电场力作用下从 x1 处沿 x 轴负 方向运动。粒子质量为 m，初速度大小为 v0，其电势能 Ep 随坐标 x 变化的 关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子 在原点 0 处电势能为 E0，在 x1 处电势能为 E1，则下列说法中正确的是 A．坐标原点 0 处两侧电场方向相同 B．由 x1 运动到 0 过程电场力做负功 C．粒子经过 x1 、-x 1 处速度不相同 D．若粒子能够沿 x 轴负方向运动越过 0 点，一定有 v0＞ m EE )(2 10 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 20．在如图所示电路中，电源电动势为 E、内阻为 r，电阻 R2、R3 为定 值电阻， R1 为滑动变阻器， A、B 为电容器的两个极板。当滑动变 阻器 R1 处于某位置时， A、B 两极板间的带电油滴静止不动。 则下 列说法中正确的是 A．仅把 R1 的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动 B．仅把 R1 的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动 C．仅把两极板 A、B 间距离增大，油滴向下运动，电流表读数不变 D．仅把两极板 A、B 间正对面积减小，油滴向下运动，电流表读数不变 21．如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板 a、b ，相距为 d ，ab 间的 电场强度为 E，今有一带正电的微粒从 a 板下缘以初速度 v 0竖直向上射入电 场，当它飞到 b 板时， 速度大小不变，而方向变为水平方向， 且刚好从高度 也为 d 的狭缝穿过 b 板而进入 bc 区域， bc 区域的宽度也为 d，所加电场大 小为 E，其方向竖直向上，磁场的磁感应强度大小等于 E / v0 ，其方向垂直 纸面向里，重力加速度为 g，则下列关于粒子运动的有关说法正确的是 A．粒子在 ab 区域中做匀变速曲线运动 B．粒子在 ab 区域的运动时间为 g v0 C．粒子在 bc 区域中做匀速圆周运动，圆周半径 r=d D．粒子在 bc 区域中做匀速圆周运动，运动时间为 06v d 第Ⅱ卷（非选择题共 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 试题考生都必须做答。第 33 题～第 40 题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共 129 分） 22．(6分)某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是 否守恒的实验。实验装置如图所示，图中 A、B两位置分别固定了两个光电 门传感器． 实验时测得小物体上宽度为 d 的挡光片通过 A的挡光时 间为 t1，通过 B的挡光时间为 t2 。实验地点的重力加速度大小为 g。 为了证明小物体通过 A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验 测量和列式证明． （1）（单选）选出下列必要的实验测量步骤 A．用天平测出运动小物体的质量 m B．测出 A、B两传感器之间的竖直距离 h & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ C．测出小物体释放时离桌面的高度 H D．用秒表测出运动小物体通过 A、 B两传感器的时间 t （2）若该同学用 d与 t的比值来反映小物体经过 A、B光电门时的速度，并设想 如果能满足 ______________关系式， 即能证明在自由落体过程中小物体的机 械能是守恒的． （3）用此实验测量比用打点计时器测量的优点是： （写两点） _______________________________________； ________________________________________． 23．(9 分)某探究小组要尽可能精确地测量电流表 A1 的满偏电流，可供选用的器 材如下： A．待测电流表 A1 (满偏电流 Im 约为 800 μA、内阻 r1 约为 100 Ω，表盘刻度 均匀、总格数为 N) B．电流表 A2 (量程为 0.6 A、内阻 r2＝ 0.1 Ω) C．电压表 V(量程为 3 V、内阻 Rv＝3 kΩ) D．滑动变阻器 R(最大阻值为 20 Ω) E．电源 E(电动势为 3 V、内阻 r 约为 1.5 Ω) F．开关 S 一个，导线若干 (1)该小组设计了图甲、乙两个电路图，其中合理的是 ________(选填“甲” 或“乙” )； (2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表 ________( 选填“ B”或“ C”)； (3)在开关 S 闭合前应把滑动变阻器的滑片 P 置于 ________端(选填“ a”或 “b”)； & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ (4)在实验中， 若所选电表的读数为 Z，电流表 A1 的指针偏转了 k 格， 则可算 出待测电流表 A1 的满偏电流 Im＝ ________.（用题中有关物理量的字母符号 表示） 24．（12 分）据统计， 40%的特大交通事故是由疲劳驾驶引起的。疲劳驾驶的危 害丝毫不亚于酒驾和醉驾。 研究表明， 一般人的刹车反应 （从发现情况到汽 车开始减速）时间 t0=0.4s，疲劳驾驶时人的反应时间会变长。某次实验中， 志愿者在连续驾驶 4h 后，驾车以 v0=72km/h 在平直路面上匀速行驶，从发 现情况到汽车停止， 行驶距离为 L=45m。设汽车刹车后开始滑动， 已知汽车 与地面间的动摩擦因数 0.8，取 g=10m/s2 ，求： （1）减速运动过程中汽车的位移大小； （2）志愿者在连续驾驶 4h 后的反应时间比一般人增加了多少？ 25．（20 分）如图所示，在直角坐标系 xoy 的 第一象限区域中，有沿 y 轴正方向的匀 强电场，场强的大小为 E=kv0。在第二象 限有一半径为 r= L 的圆形区域的匀强磁 场，圆形磁场的圆心 O 坐标为 (-L ，L)， 与坐标轴分别相切于 P 点和 N 点，磁场 方向垂直纸面向里。在 x=3L 处垂直于 x 轴放置一平面荧光屏，与 x 轴交点为 Q。 大量的电子以相同的速率 v0 在纸面内从 P 点进入圆形磁场， 电子的速度方向在与 x 轴正方向成θ角的范围内，其中沿 y 轴正方向的电子经过磁场到达 N 点， 速度与 x轴正方向成θ角的电子经过磁场到达 M 点， 且 M 点坐标为 （0，1.5L）。 忽略电子间的相互作用力，不计电子的重力， 电子的比荷为 0ve m kL 。求： （1）圆形磁场的磁感应强度大小； （2）θ角的大小； （3）电子打到荧光屏上距 Q 点的最远距离。 （二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、 3 道化学题、 2 道生 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 物题中每科任选一题做答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目号后的方框 涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致， 在答题卡选答区域 指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一个题目计分。 33．【物理——选修 3-3 】（15 分） (1)(6 分)下列说法中正确的是 (填正确的答案标号 .选对 1 个得 3 分,选对 2 个 得 4 分,选对 3 个得 6 分.每错一个扣 3 分,最低得 0 分) A．液晶具有流动性，光学性质各向异性 B．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力 C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体 D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械 能 E．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表 面张力 （2）（9 分）如图所示，水平放置且内径均匀的两端封闭的细玻璃管内，有 h0=6cm 长的水银柱，水银柱左右两侧气柱 A、B 的长分别为 20cm 和 40cm， 温度均为 27℃，压强均为 1.0×10 5Pa。如果在水银柱中点处开一小孔，然后 将两边气体同时加热至 57℃，已知大气压强 p0=1.0×105 Pa。则管内最后剩下 的水银柱长度为多少 ? 某同学求解如下： 因内外压强相等，两侧气体均做等压变化。 对于 A 气体： 2 2 1 1 T L T L AA ， 22 300 20330 1 21 2 T TLL A A cm 对于 B 气体： 2 2 1 1 T L T L BB ， 44 300 40330 1 21 2 T TLL B B cm 则剩下水银柱长度 01122 )()( hLLLLL BABA 。 问：你同意上述解法吗 ?若同意，求出最后水银的长度；若不同意，则说明 理由并求出你认为正确的结果。 34．【物理——选修 3-4 】（15 分） （1）（6 分）一列简谐横波在 t =0.6s 时刻的图像如下图甲所示，此时， P、 Q 两质点的位移均为 -1cm ，波上 A 质点的振动图像如图乙所示，则以下说 法正确的是 (选对一个得 3 分,选对两个得 4 分,选对三个得 6 分 ,每选错一个扣 3 分,最低 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 得 0 分) A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．这列波的波速是 50 3 m/s C．从 t=0.6 s 开始，紧接着的Δ t=0.6 s 时间内， A质点通过的路程是 10m D．从 t=0.6 s 开始，质点 P 比质点 Q 早 0.4 s 回到平衡位置 E．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为 25 m 的障碍物不能发生明显衍射 现象 （2）（ 9 分）如图所示，折射率 n＝ 2的半圆形玻璃砖置于 光屏 MN 的上方，其平面到 MN 的距离 h＝10 cm. 一束单色 光沿图示方向射向圆心 O，经玻璃砖后射到光屏上的 O′ 点．现使玻璃砖绕圆心 O 点顺时针转动．请回答 : ①光屏上的光点将向哪个方向移动？ ②光屏上的光点离 O′点最远是多少？ 35．【物理——选修 3-5 】（15 分） （1）（6 分）下列说法中正确的是（选对一个给 3 分，选对两 个给 4 分，选对三个给 6 分。每选错一个扣 3 分，最低得分 为 0 分） A． 射线比 射线更容易使气体电离 B． 射线在电场和磁场中都不会发生偏转 C．核反应堆产生的能量来自轻核的聚变 D．一个氢原子从量子数 n=3 跃迁到基态时最多可产生 2 条不同频率的谱线 E．用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 （2）（9 分）如图所示， A、B、C三物块质量均为 m，静 止于光滑水平台面上， A、B 间用一不可伸长的轻短细线 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 相连。初始时刻细线处于松弛状态， C 位于 A 右侧足够远处。现突然给 A 一 瞬时冲量，使 A 以初速度 v0 沿 A、C连线方向向 C 运动。 A 与 C 相碰后，粘 合在一起。求： ①A 与 C 粘合在一起时的速度； ②若将 A、B、C 看成一个系统，则从 A 开始运动到 A 与 C刚好粘合完成 的过程中系统损失的机械能。 第四次四校联考物理参考答案（ AB卷） 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 A 卷 D C D B D BD BC AB 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 B 卷 B C D B D BD AC AB 22．（6分）（1）B (2分) (2) 1 2 ［(d/t 2)2 －(d/t 1)2 ］＝ gh 或 1 2 m［(d/t 2)2 －(d/t 1)2 ］＝ mgh（2分） (3)阻力小；测量精确（ 2分） 23．（9 分） (1)甲 (3 分) (2)C (2 分) (3)b(2 分)(4) N k · Z RV (2 分) 解： (1)因待测电流表的满偏电流太小，而所给的滑动变阻器的最大阻值太 小，电源电动势相对较大， 超过待测电流表的满偏， 故采用滑动变阻器的分压式 接法，选择甲电路； (2) 因为电流表 A2 的量程远大于待测电流表 A1 的量程，为了 减小误差，二者不能串联在一起，故选用电压表 V，即电表 C；(3)在闭合开关 S 前，要求测量电路的电压为零，故滑动变阻器的滑片 P 置于 b 端； (4)根据串、 并联电路的特点，可得： Z RV ＝ Im Nk，可得： Im＝ N k· Z RV . 24．（12 分） 解：（1）设减速过程中汽车加速度大小为 a，位移为 x，所用时间为 t，根据 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 牛顿第二定律，有 mg ma （ 2 分） 根据运动学公式有 2 00 2( )v a x （ 2 分） 联立解得 x=25m （ 2 分） （2）设志愿者的反应时间为 t ，反应时间的增加量为 t ，根据运动学公式有 0L x v t （2 分） 根据题意有 0t t t （2 分） 联立解得 0.6t s （2 分） 25．（20 分） 解：（1）由于速度沿 y 轴正方向的电子经过 N 点， 因而电子在磁场中做圆周 运动的半径为： R=L （2 分） 而 2 0 0 vev B m R （2 分） 联立解得 B=K （2 分） （2）电子在磁场中做圆周运动的圆心为 O ，电子离开磁场 时的位置为 P ，连接 PO P O 可知该四边形为菱形，由于 PO 竖直，因而半径 P O 也为竖直方向，电子离开磁场时速度一定沿 x 轴正方向。 （2 分） 由图可知 0sin( 90 ) 1.5L L L （2 分） 解得 0120 （2 分） （3）由（ 2）可知，所有的电子以平行于 x 轴正方向的速度进入电场中做类 似平抛运动，设电子在电场的运动时间为 t，竖直方向位移为 y，水平位移为 x， 则 水平方向： 0x v t （1 分） O & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ 竖直方向： 21 2 y at （1 分） eE ma （ 1 分） yv at （1 分） 联立解得 2x Ly （1 分） 设电子最终打在光屏的最远点距 Q点为 H，电子射出电场时的夹角为θ， 有： 2tan y x v y v L （1 分） 有： (3 ) tan (3 2 ) 2H L x L y y （1 分） 当 3 2 2L y y 时，即 9 8 y L 时， H 有最大值 . 由于 9 1.5 8 L L 所以 max 9 4 H L （1 分） 33．[物理—选修 3－3] (1)ACE （ 6 分） (2) 解：不同意。 （2 分） 因为右端 B 气体在体积增大到 43cm 时就与外界连通了， 右侧水银已全部溢 出，不可能溢出 4cm 水银，而左侧 3cm 水银此时只溢出了 2cm。 （4 分） 所以剩下水银柱的长度 1)()( 01122 hLLLLx BABA cm （3 分） 34．[物理—选修 3－4] （1）ABD （6 分） （2）①光屏上的光点将向右移动． (2 分) ②如图所示， 设玻璃砖转过α角时光屏上的光点离 O′点最远， 记此时光点 位置为 A，此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射，临界角为 C，由折射定 律有 & 知识就是力量！ & @学无止境！ @ sin C＝ 1 n (2 分 ) 由几何关系知，全反射的临界角 C＝α＝ 45° (2 分 ) 光点 A 到 O′的距离 xAO′＝ h tan α (2 分) 解得： xAO＝10 cm (1 分) 35．[物理—选修 3－5] （1）BDE （ 6 分） （2）①轻细线绷紧的过程， A、B 这一系统动量守恒，则 10 )( vmmmv (1 分) 解得 01 2 1 vv (1 分 ) 之后 A、B 均以速度 v1 向右匀速运动， 在 A 与 C 发生碰撞过程中， A、C这一系统动量守恒，则 21 )( vmmmv (1 分) 解得 02 4 1 vv (1 分 ) ②轻细线绷紧的过程， A、B 这一系统机械能损失为 1E ，则 2 0 2 1 2 01 4 12 2 1 2 1 mvmvmvE (2 分) 在 A与 C 发生碰撞过程中， A、C 这一系统机械能损失为 2E ，则 2 0 2 2 2 12 16 12 2 1 2 1 mvmvmvE (2 分 ) 则 A、B、C这一系统机械能损失为 2 021 16 5 mvEEE (1 分)