广东省肇庆市2020届高中毕业班第二次统一检测理科综合物理试题及答案

试卷类型：A 广东省肇庆市2020届高中毕业班第二次统一检测
理科综合能力测试（物理科）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

第Ⅰ卷1至5页，第Ⅱ卷6至16页，共300分。

考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的考号、姓名填写在答题卡上。

考生要认真核对答题卡上的考号、姓名与
考生本人考号、姓名是否一致。

2.第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需要改动用
橡皮擦干净，再选涂其他答案标号。

第Ⅱ卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答。

在试题卷上作答，答案无效。

3.考试结束。

监考人员将试卷、答题卡一并收回。

可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 O－16 Cl－35.5 Ag－108
第Ⅰ卷（选择题共126分）
二、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，14～18题只有一项是符合题
目要求的，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．下列说法正确的是
A．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加
B．中子与质子结合成氘核时吸收能量
C．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
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D ．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则不可能发生光电效应 15．一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，其运动轨迹如图中虚线所示，若不计粒子所受重力，下
列说法中正确的是 A ．粒子带负电荷 B ．粒子的初速度不为零
C ．粒子在A 点的速度大于在B 点的速度
D ．粒子的加速度大小先减小后增大
16．如图所示，教室里一块白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对
于墙壁从静止开始水平向右先做匀加速运动，后做匀减速运动直到停止。

若取水平向右为x 轴正方向，竖直向下为y 轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹是
17．小李同学在探究电磁感应现象和楞次定律时，进行了如下实验：如图所示，矩形金属线圈放置在
水平薄玻璃上，玻璃正下方有两块完全相同的蹄形磁铁，磁铁四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过玻璃正下方时，玻璃上的线圈始终保持不动，关于线圈所受摩擦力的方向，下列说法正确的是 A ．先向左，后向右 B ．先向左，后向右，再向左 C ．一直向右 D ．一直向左
18．2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四
十四颗北斗导航卫星。

它是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，经过一系列在轨测试后，
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该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。

已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径的1
n ，中圆地球轨道卫星轨道半径为地球半径的k 倍，地球表面的重力加速度为g ，地球的自转周期为T ，则中圆地球轨道卫星在轨运行的 A ．周期为T
n
B ．周期为T
n
2
C ．向心加速度大小为g k
2D ．向心加速度大小为g
k
19．为探究小球沿光滑斜面的运动规律，小李同学将一小钢球分别从图中斜面的顶端由静止释放，下
列说法中正确的是
A ．甲图中小球在斜面1、2上的运动时间相等
B ．甲图中小球下滑至斜面1、2底端时的速度大小相等
C ．乙图中小球在斜面3、4上的运动时间相等
D ．乙图中小球下滑至斜面3、4底端时的速度大小相等
20．如图所示，斜面置于粗糙水平面上，斜面上方水平固定一根光滑直杆，
直杆上套有一个滑块，滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球。

最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力F 使其缓慢向右移动至A 点，如果整个过程中斜面保持静止，且小球未滑离斜面，当滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，下列说法正确的是
A ．斜面对小球的支持力逐渐减小
B ．细线对小球的拉力逐渐减小
C ．滑块受到水平向右的外力F 逐渐增大
D ．水平地面对斜面的支持力逐渐减小
21．如图所示，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴的右侧，在Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t＝0时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差U ab随时间t变化的图线分别是下图中的
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22～32题为必考题，每个学生都必须作答。

第33～38为选考题，考生根据要求作答。

（一）必答题（共129分）
22．（5分）
某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数μ。

图中置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的木块凹槽相连，另一端悬挂钩码。

实验中可用的钩码共有N个，将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳左端，其余N－n个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。

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（1）正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示。

已知打点周期T =0.02s ，则木块的加速度a =_______m ／s 2（保留2位有效数字）。

（2）改变悬挂钩码的个数n ，测得相应的加速度a ，将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。

取重力加速度g =10m ／s 2，则木块与木板间的动摩擦因数μ=_________（保留2位有效数字）
（3）实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。

23．（10分）
某同学想在实验室测量电压表V 1的内阻。

（1）他先用多用电表的欧姆“×1k”档初测V 1的内阻，如图甲所示，该读数为______Ω；初测时多用表的红表笔应与电压表V 1的______（“正”或“负”）接线柱相连。

（2）为了更准确地测量电压表V 1的内阻，实验室提供的实验器材如下：
A ．待测电压表V 1（量程为0～3V ）
B ．电压表V 2（量程为0～9V ，内阻约为9kΩ）
C ．滑动变阻器R 1（最大阻值为20Ω，额定电流为1A ）
D ．定值电阻R 0（阻值为6kΩ）
E ．电源（电动势为9V ，内阻约为1Ω）
F ．开关一个、导线若干
①根据提供的器材，连接图乙中的实物图。

②某次实验时电压表V1和电压表V2的读数分别为U1和U2，移动滑动变阻器滑片，多次测量，作出U2—U1图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，则V1的内阻R V1的表达式为（用R0和k表示）。

③考虑电压表V2的内电阻，则该方法对实验的测量结果_____（填“有”或“无”）影响。

如图所示，半径为a的内圆A是电子发射器，其金属圆周表面各
处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子；外圆C是与A同心的
金属网，半径为3a。

不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互
作用，已知电子质量为m，电量为e。

（1）为使从C射出的电子速率达到3v，C、A间应加多大的电压U；
（2）C、A间不加电压而加垂直于纸面向外的匀强磁场；
①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出，求该电子第一次回到A时，在磁场中运动的时间t；
②为使所有电子都不从C射出，所加磁场磁感应强度B应多大。

25．（20分）
如图所示，小球A及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为m，水平地面的小球右边有一固定的弹性挡板；B为带有四分之一圆弧面的物体，质量为km(其中k为整数)，半径为R，其轨道末端与水平地面相切。

现让小球A从B的轨道正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，最后与水平面上的小球发生碰撞，其中小球之间、小球与挡板之间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，重力加速度为g。

求：
（1）小球A第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小；
（2）若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端，则h与R的比值大小；
（3）若水平面上最右端的小球仅能与挡板发生
两次碰撞，求k的取值范围。

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（二）选考题：共45分。

请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，
并用2B 铅笔在答题卡上把所选题号后的方框涂黑。

注意所选题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡作答区域指定位置答题。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33.【物理－选修3-3】（15分）
（1）（5分）（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 ．热量一定是从内能多的物体传递到内能少的物体
B ．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
C ．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
D ．液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置
E ．当两分子间距离为r 0时，分子力为0；当分子间距离小于r 0时，分子间表现为斥力
（2）（10分）如图甲所示，内壁光滑、导热良好、质量为
g
S
p 30的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，上部分的横截面积为S ，下部分的横截面积为2S ，下部分汽缸高L ，汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A 、B 封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体，A 活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处，B 活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。

现将该装置挂起来，气缸脱离地面稳定后如图乙所示。

A 活塞始终未与汽缸脱离，已知重力加速度为g ，外界温度为T ，大气压强为P 0。

①若环境温度保持不变，求乙图中A 活塞向上移动的距离；
②若环境温度缓慢升高，B 活塞恰能升到下部分汽缸的顶部，求此时的环境温度。

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34.【物理－选修3-4】（15分）
（1）（5分）在坐标原点的波源产生一列沿y 轴正方向传播的简谐横波，波源的振动频率为5Hz ，则该波的波速为__________m/s ；某时刻该简谐波刚好传播到y =6m 处，如图所示，由此可知波源刚开始时的振动方向_______（填“沿x 轴的正方向”“沿x 轴的负方向”“沿y 轴的正方向”或“沿y 轴的负方向”）；该时刻除P 点外与图中P 质点动能相同的质点有几个？__________。

（2）（10分）一截面为正方形的物体ABCD 静止浮在水面上，它刚好有一半在水下。

正方形的边长l =1.2m ，AB 侧左前方s 1=0.8m 的水面M 点处有一障碍物。

一潜水员从障碍物前方s 2=3.0m 的水面上N 点处竖直下潜，当他下潜到深度为h 1的P 点处时，他看到A 点刚好被障碍物挡住。

已知水的折射率4
3
n =。

求： ① 深度h 1的大小；
② 潜水员继续竖直下潜h 2，此时他恰好能看见CD 右侧水面上方的景物，则h 2的大小是多少（计算结果保留3位有效数字，取
7＝2.65）。

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乙
R 0
V 1
＋
－
V 2
＋
－
肇庆市2020届高三第二次检测理综物理参考答案
二、选择题：共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，14～18题只有一项是符合题目要
求的，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 15 16 17 18 19 20 21 A
B
D
D
C
BC
BC
AD
22．（5分）
（1）2.0 （2分）
（2）0.15 （2分 答案在0.14～0.16之间的均给这2分） （3）不需要（1分）
23．（10分）
（1）6×103（2分写成6000、6 000.0、6 000.00或
6k 其中之一的均给这2分） 负（2分）
（2）①如答图所示（2分）②R
k−1（2分）③无（2分）
24．（12分）
解：（1）对电子经C 、A 间的电场加速时，由动能定理得：eU =1
2m(3v)2-1
2mv 2 ①（2分）
由 ① 式 解得：U =
4mv 2e
②（2分）
（2）①电子在C 、A 间磁场中运动轨迹与金属网相切。

设此轨迹圆的半径为r ，则：
(√3a −r)2=r 2+a 2 ③（1分） T =
2πr v
④（1分）
由③④式得：tan θ＝a r
＝√3 ⑤
√3a
a
A C
O O’
θ r
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由⑤式得：θ＝60°⑥
所以电子在磁场中运动的时间：t =
2π-2θ2π
T ⑦（1分）
将数据代入⑦式得：t =
4√3πa 9v
⑧（1分）
②若沿切线方向射出的电子轨迹恰好与金属网C 相切，则所有电子都不从C 射出，如图所示 2r ′=√3a −a ⑨（1分） 由洛仑兹力和向心力公式可得： evB =
mv 2r ′
⑩（1分）
由⑩式解得：B (√3-1)ae
所以：B ≥
(√3+1)mv
ae
○
11（2分 写成B ≥(√3−1)ae
的也给这2分）
用其它方法解答，正确的同样给分。

25（20分）
解（1）对A 、B 组成的系统，由机械能守恒定律可得： mgh =1
2mv A 2+1
2k mv B 2 ①（2分）
A 、
B 组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律可得： mv A －k mv B ＝0 ②（2分） 由①②式解得：v A =√2kgh
1+k ③（1分）
（2）小球A 与地面若干小球碰撞为质量相等的弹性碰撞，故速度交换，最终小球A 以大小不变的速度水平向左返回。

（1分）对于A 追及B 并上升到B 上端的过程：在B 上端时两物体共速v
水平动量守恒：mv A +k mv B =(m +k m )v ④（2分）
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从最开始到共速的过程系统总的机械能不变：mg （h -R ）= 1
2(m +k m )v 2 ⑤（2分） 由④⑤式联立解得：ℎR ＝(k+1k−1)2 ⑥（1分）
（3）由分析得：为了与挡板发生第二次碰量，A 第二次滑出B 时的速度v A2必须反向，若设向左为正，则：v A2<0 （1分）
从A 再次滑上B 到第二次滑出B ，类似弹性碰撞，由动量及能量守恒定律可得：
mv A +k mv B ＝mv A2+k mv B2 ⑦（2分）
1
2mv A 2+12k mv B 2＝12mv A22+12
k mv B22 ⑧（2分） 再代入v A =k v B ，解得：v A2=3−K 1+K v A
因为v A2<0，所以k>3 （1分）
为了不与挡板发生第三次碰撞，应使得A 又一次滑上B 并且第三次从B 滑出时的速度向左，这样小球A 就无法与其他小球相碰，同样设向左为正，则v A3>0
小球又一次滑上B 时的速度设为v A2’，大小与v A2相同，但方向相反，所以v A2’=k−31+K v A
从A 又一次滑上B 到第三次滑出B ，同理类似弹性碰撞，由动量及能量守恒定律可得：
mv ’A2+k mv B2＝mv A3+k mv B3 ⑨
1
2mv ’A22+12k mv B22＝12mv A32+12
k mv B32⑩ 由⑨⑩式解得：v A3=1−k 1+k v A2′+2K 1+k v B2=(1−k)(k−3)
(1+k)2v A +2(3k−1)(1+k)2v A ○
11 因为v A3≥0，所以k≤5+2√5 （2分 上述双守恒方程组不再重复给分，得出k≤5+2√5的给2分） 综上所得：3<k≤5+2√5，因为k 是整数，所以k 可以取4、5、6、7、8、9（2分）
33.【物理－选修3-3】（15分）
（1）BCE （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）
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（2）（10分）
①气缸放置平衡时，设I 气体压强为P 0、体积为V 1；II 气体压强为P 2、体积为V 2
对I 气体：P 1＝P 0 V 1＝2S ·L 2=LS
对II 气体：P 2＝P 0 V 2＝2S ·L 2=LS
当悬挂后再次平衡时，绳子拉力为F T ，I 气体压强为P 3、体积为V 3，活塞A 到分界处高度为x 1，II 气体压强为P 4、体积为V 4，活塞B 到气缸底部高度为x 2
对气缸整体，根据力的平衡知识有：F T ＝Mg =P 0S 3 ①（1分）
对I 气体，由力的平衡知识可得：F T +P 3S= P 0S ②（1分）
由体积关系式可得：V 3=x 1S +2（L －x 2）S ③（1分）
由玻意耳定律可得：P 1V 1=P 3V 3 ④ （1分）
对II 气体，P 4=P 3=23 P 0 ④ （1分） 由体积关系式可得：V 4=2x 2S ⑥ （1分）
由玻意耳定律可得：P 2V 2=P 4V 4 ⑦（1分）
联立以上方程解得：x 1=L x 2=34L （1分） ② 设外界温度为T 1时，B 活塞恰好到达分界处，II 气体的体积为V 5
由题意可得：V 5= 2LS ⑧
由等压过程的规律可得：V 4T ＝V
5T 1 ⑨（1分） 由⑦式解得：T 1=43T =1.33T （1分）
34.【物理－选修3-4】（15分）
（1）20（2分） 沿x 轴负方向（1分） 5（2分）
解析：由图可知，波长为4m λ=，由公式45m/s 20m/s v f T λ
λ===⨯=；由上下坡法可知，
波源刚开始的振动方向沿x 轴负方向；由简谐运动的对称性可知，在离平衡位置距离相等的位置，速率相等，动能相等，由图可知，该时刻除P 点外与图中P 质点动能相同的质点有5个。

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页 （2）（10分）
①设过P 点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为α、β
则由折射率定义式可得：n =
sin αsin β ①（2分） 由几何关系式可得：sin α1
√s 12+(2)2 ②（1分）
sin β2
√s 22+h 2③（1分）
联立②③④式解得：h 1=4(m) （1分） ②潜水员和C 点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角C sin C =1n =34 ④（2分）
由几何知识可得：tan C ＝
s 1+s 2+l h 1+h 2-l 2 ⑤（1分） 由④⑤联立解得：h 2=5√73-17
5=1.02（m ）（2分）。