2020届广州市高三年级调研测试理科综合物理试题及答案

理科综合试题物理答案第1页(共7页)2020届广州市高三年级调研测试理科综合物理试题及答案二、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．如图，在轨运行的空间站内宇航员将小球用不可伸长的细线系住，细线另一端系在固定支架上O点处，进行如下两次操作，第一次操作：拉开细线一个小角度后由静止释放小球；第二次操作：拉直细线给小球一个垂直于细线的速度，则A．第一次操作中，小球绕O点做往复运动B．第一次操作中，小球朝向O点做直线运动C．第二次操作中，小球绕O点做匀速圆周运动D．第二次操作中，小球相对O点做匀变速曲线运动15．动量大小相等的氕核(H11)和氘核(H21)在同一匀强磁场中仅受磁场力做匀速圆周运动，则它们A．圆周运动的半径相等B．向心加速度的大小相等C．圆周运动的周期相等D．所受磁场力的大小相等16．如图，乒乓球从水平桌面上P1点弹起后，刚好能以水平速度v越过高为h的球网，落到桌面上P2点。乒乓球可看成质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则乒乓球A．从P1点弹起时的速度大小为2ghB．从P1点弹起后在空中上升的时间为hvC．从P1点弹起时的速度和落到P2点时的速度相同D．P1点与P2点的距离为gh22v17．如图，水平桌面上放置质量分别为m和M的木块和斜面体，斜面倾角为α。作用在木块上的力F与斜面夹角为α，木块和斜面体均保持静止，则A．木块受到的摩擦力不可能为零B．木块对斜面体的压力等于mgcosαC．桌面对斜面体的支持力等于(M＋m)gD．桌面对斜面体的摩擦力等于Fcos2α18．如图，闭合开关S后，灯泡A和B均正常发光。将滑动变阻器R的滑片向a端滑动，则A．A变亮，B变暗B．A变暗，B变亮C．A、B都变亮D．电容器C的带电量增加OFvhO2P1PRSCRSCab理科综合试题物理答案第2页(共7页)19．如图，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，忽略卫星之间的引力作用。下列说法正确的是A．地球自转周期为GMR32B．卫星绕地球的运动周期为GMr32C．每颗卫星对地球的引力大小均为GMm(r－R)2D．三颗卫星对地球引力的合力为020．如图，电荷量分别为+q和–q的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b、c、d是正方体的另外四个顶点，则A．a、c两点电场强度相同B．c、d两点电场强度相同C．a、b、c、d四点电势相等D．电势差Uad=Ubc21．运动员沿竖直方向做跳伞训练，打开降落伞后的速度时间图象如图a所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图b所示。已知运动员的质量为64kg，降落伞的质量为16kg，假设打开伞后伞所受阻力f的大小与速率v成正比，即f=kv。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则A．k=200N·s/mB．打开伞后瞬间运动员的加速度方向竖直向上C．打开伞后瞬间运动员的加速度大小为20m/s2D．每根悬绳能够承受的拉力至少为400N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题～第38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）22．（6分）报警器电路如图甲所示。该电路用标称值为12V的蓄电池为电源，各导线接触良好，热敏电阻Rt阻值随温度升高而减小。当通过报警器的电流超过某一值时，报警器就会报警。（1）断开开关S，用多用电表直流50V挡测a、b间电压，稳定后多用电表的指针位置如图乙所示，其读数为________V。bdcRrMm/ts205)-1s/(m0sv图a图b理科综合试题物理答案第3页(共7页)（2）闭合开关S后，发现无论温度高低，报警器都在报警，由此可判断电路中某器件发生______（选填“短路”、“断路”）。（3）保持开关S闭合，维修人员仍使用多用电表直流50V挡检测故障，将红表笔接在a点，黑表笔接d时多用电表示数为零，黑表笔接c时多用电表示数略小于图乙所示，由此可判定发生故障的器件是________(选填“热敏电阻Rt”、“开关S”、“定值电阻R”)。23．（9分）用如图a所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动，电源频率f=50Hz，从纸带上打出的点中选取某点为参考点O，在纸带上依次标记A、B、C、D四个计数点（相邻两计数点之间还有4个记录点未画出）；如图b所示，因保存不当，纸带被污染，仅保留了A、B、D三点及其到O点的距离：SA=79.9mm、SB=149.5mm、SD=361.0mm。（1）下列实验步骤的正确顺序是____________________(用选项字母填写)．A．关闭电源，取出纸带B．把打点计时器固定在斜面上C．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带D．将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连（2）利用上述信息可知：①相邻两计数点的时间间隔为s；②打C点时小车的速度大小为m/s（保留2位有效数字）；③小车的加速度表达式为（用SA、SB、SD和f表示），加速度大小计算结果为m/s2（保留到小数点后2位）。24．（13分）如图，竖直固定挡板与静置于水平轨道上的小物块a之间夹有压缩的轻质弹簧，弹簧被锁定且与a接触但不粘连。水平轨道的MN段粗糙，其余部分光滑。N处有一小物块b，用不可伸长轻质细绳悬挂于某点O处。某时刻弹簧解锁，弹簧恢复原长后，a进入MN段，之后与b发生碰撞并粘连在一起。已知a与MN段的动摩擦因数为0.5，MN长度为l，a、b质量均为m，重力加速度为g。弹簧被锁定时的弹性势能为1.5mgl，细绳能承受的拉力最大值为20mg。（1）求a与b碰前瞬间a的速率；（2）a、b碰后，若要细绳始终拉直，求细绳的长度r需满足的条件。图乙abcd报警器tRR图甲Smm6.16ASmm5.624DSCSmm5.126BSCABDa图b图mm979A.Smm5149B.Smm0361D.SbOaNM理科综合试题物理答案第4页(共7页)25．（19分）如图，xOy为竖直面内的直角坐标系，y轴正向竖直向上，空间中存在平行于xOy所在平面的匀强电场。质量为m的不带电小球A以一定的初动能从P（0，d）点沿平行x轴方向水平抛出，并通过Q（22d，0）点。使A带上电量为+q的电荷，仍从P点以同样的初动能沿某一方向抛出，A通过N（2d，0）点时的动能是初动能的0.5倍；若使A带上电量为-q的电荷，还从P点以同样的初动能沿另一方向抛出，A通过M（0，-d）点时的动能是初动能的4倍。重力加速度为g。求：（1）A不带电时，到达Q点的动能；（2）P、N两点间的电势差；（3）电场强度的大小和方向。（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）（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，下列说法中正确的是_______。（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过程中气体体积增大B．A→B过程中气体对外放热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0。若弹簧的劲度系数为LSp20，温度缓慢升高到某一值时，a的示数为20Sp，求此时(i)封闭气体的压强；(ii)封闭气体的温度。oxyMPNQBOpCTAa压力传感器L理科综合试题物理答案第5页(共7页)34．[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一简谐横波在同一介质中沿x轴正向传播。t＝0时的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像，下列说法中正确的是_________（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．t＝0时质点a的速度比质点b的小B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小C．t＝T2时质点b的振动方向沿y轴正方向D．图乙可以表示质点a的振动E．图乙可以表示质点b的振动（2）（10分）如图所示是一个半圆柱形玻璃砖的横截面，O点为圆心，BC为直径，该截面内有一细束单色光垂直BC从D点入射，光束恰好不能从圆面射出。已知玻璃砖对该单色光的折射率为2，半圆的半径为R，光在真空中传播速度为c，求(i)D点到O点的距离；(ii)光束从D点入射到第一次射出玻璃砖的时间。图甲图乙BCDRO理科综合试题物理答案第6页(共7页)2020届调研物理参考答案及评分说明：14~21：CADDABDADBD22．（6分）（1）11.5(11.2～11.8之间的值均可)（2）短路（3）热敏电阻Rt23．（9分）（1）BDCA（2）①0.10或0.1②1.1（2）③75232fSSSABD2.4124．（13分）解：（1）（5分）已知a与MN段的动摩擦因数μ=0.5，弹簧锁定时的弹性势能Ep=1.5mgl。弹簧恢复原长，设a离开弹簧时的速率为va，由a与弹簧系统机械能守恒有2p21amvE①设a与b碰前瞬间的速率为vN，a由M到N点过程应用动能定理有22N2121amvmvlmg②联立解得glv2N③（2）（8分）设a与b碰后的共同速率为v1，a、b碰撞过程由ab系统动量守恒有1N2mvmv④a、b碰后瞬间细绳即有最大拉力T，rvmmgT2122⑤依题意T≤20mg，解得lr181⑥a、b碰后细绳始终拉直，分类讨论如下：(i)若a、b碰后细绳始终拉直但不能做完整的圆周运动，则21221vm≤mgr2⑦解得r≥l41符合题意要求⑧(ii)若a、b碰后刚好能通过最高点时，其速率设为v2，则rvmmg2222⑨要细绳始终拉直且做完整的圆周运动，则有21221vm≥2222122vmrmg⑩解得r≤l101结合⑥式即lrl181101○11故，a、b碰撞后，若要细绳始终拉直，则其长度r需满足r≥l41或lrl181101○1225．（19分）解：（1）（7分）设小球的初速度为v0，初动能为Ek0，从P点运动到Q点的时间为t，根据平抛运动的规律有22d=v0t①d=12gt2②解得v0=2gd，t=2dg，又有Ek0=12mv02③由①②③式解得Ek0=2mgd④设小球到达Q点时的动能为EkQ，由动能定理有mgd=EkQ-Ek0⑤由④⑤式得EkQ=3mgd⑥理科综合试题物理答案第7页(共7页)（2）（3分）加电场后，设P、N两点间的电势差为UPN，根据动能定理，小球从P到N有mgd+qUPN=12Ek0Ek0⑦得qmgdUPN2⑧（3）（9分）设P、M两点间的电势差为UPM，根据动能定理，小球从P到M有mg(2d)qUPM=4Ek0Ek0⑨得qmgdUPM4⑩在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。由⑨⑩式可知UPM=2UPN，可知PM的中点O与N点等电势，ON为等势线，电场必与其垂线平行。可知电场方向沿y轴正方向○11设场强的大小为E，则有dUEPM2○12由⑨○11○12式得qmgE2○1333．答案：（1）ADE（2）解：(i)（4分）依题意，a的示数即弹簧弹力02pSF，①此时封闭气体的压强为p1，对活塞受力分析有p1S=p0S+F②解得：0132pp③(ii)（6分）弹簧弹力02pSF时，设活塞向右移动的距离为x