2020届广西桂林、崇左、防城港市2017级高三下学期联合模拟考试理科综合物理试卷及解析

2020届广西桂林、崇左、防城港市2017级高三下学期联合模拟考试
理科综合物理试卷
★祝考试顺利★
(含答案)
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分,共12页.
2.答题前,考生务必在答题卡上用直径0.5毫米的黑色字迹签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码.请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目.
3.答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答在本试卷上无效.
4.答第Ⅱ卷时,请用直径0.5毫米的黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内做答.答在本试卷上无效.
5.第33、34题为物理选考题,第35、36题为化学选考题,第37、38题为生物选考题,请按题目要求从每科中分别
．．任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.
6.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16N a-23Al-27Mn-55Fe-56I-127
第Ⅰ卷
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,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.
1. 下列说法中正确的是（）
A. 根据玻尔理论,氢原子辐射光子后,能量减小,轨道半径增大
B. 核聚变是释放能量的核反应,核裂变也是释放能量的核反应
C. 卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子光谱的规律
D. 金属的极限频率越大,该金属电子的逸出功越小
【答案】B
【详解】A．根据波尔理论,氢原子辐射光子后能量减小,轨道半径减小,故Ａ错误；
B．聚变和裂变都是释放能量的核反应,故B正确；
C ．波尔理论成功地解释了氢原子的光谱规律。

故C 错误；
D ．根据00W h
=ν可知,极限频率越大的金属,逸出功越大,故D 错误。

故选B 。

2. 水平地面上叠放着A 、B 两物体,如图所示,现在B 上施加一个水平恒定拉力F ,在力作用下A 、
B 两物块静止,某时刻撤去力F 后,二者仍静止.下列说法正确的是（ ）
A. 撤去F 之前A 受2个力作用
B. 撤去F 之前B 受到6个力作用
C. 撤去F 前后,A 的受力个数由3个变为2个
D. A 、B 间的动摩擦因数一定等于B 与地面间的动摩擦因数 【答案】A
【详解】ABC ．撤去F 之前,物体A 受重力和B 对A 的支持力,共2个力的作用；B 受到重力、A 对B 的压力,地面对B 的支持力、拉力和地面对B 的摩擦力共5个力的作用；撤去F 之后,物体
A 受重力和
B 对A 的支持力,共2个力的作用；B 受到重力、A 对B 的压力,地面对B 的支持力共3个力的作用。

故A 正确,B
C 错误
D ．A 、B 间没有摩擦力作用,B 与地面间是静摩擦力,所以无关判断A 、B 间的动摩擦因数与B 与地面间的动摩擦因数之间的关系,故D 错误。

故选A 。

3. 有一质量分布均匀的球状行星,某飞行器以速度v 在接近该行星表面的轨道上做匀速圆周运动,测出飞行器的环绕周期为T ,已知引力常量为G ,行星自转运动周期为0T ,下述说法中正确的是（ ）
A. 可测出该行星的半径为2vT
π
B. 无法测出该行星平均密度
C. 无法测出该行星的表面重力加速度
D. 可测出该行星表面的重力加速度为2v
G
T
π
【答案】A
【详解】A ．根据周期与线速度的关系
2R
T v
π=
可得
2vT R π
=
故A 正确；
B ．根据万有引力提供向心力
22Mm v G m R R
= 解得
3
2Tv M G
π=
密度为
M V
ρ=
体积为
3
43V R π=
可得
2
3GT π
ρ=
故B 错误；
CD ．行星表面的万有引力等于重力
2
2Mm v G m mg R R
== 可得该行星的表面重力加速度
2v
g T
π=
故CD 错误。

故选A 。

4. A 、B 两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M ,B 球抛出点离地面高度为h ,与
落点M 水平距离为x ,A 球抛出点离地面高度为2h ,与落点M 水平距离为2x ,忽略空气阻力,重力加速度为g ,关于A 、B 两小球的说法正确的是（ ）
A. A 球的初速度是B 球初速度的两倍
B. 要想A 、B 两球同时到达M 点,A 2h g
C. A 、B 两小球到达M 点时速度方向一定相同
D. B 球的初速度大小为2h x g
【答案】C
【详解】AD ．由平抛运动规律可得,小球水平位移s ,竖直高度H 有
0s v t = 212
H gt =
两式联立解得
02g v H
=由题目条件可得
A 24g v h =
B 2g v h
=所以,可求得A 球的初速度是B 2,故AD 错误； B ．小球从开始抛出到落地时间为
2t H
g
=
故可求得
A 4h t g
=
,B 2h t g =
要想A 、B 两球同时到达M 点,A 球应先抛出的时间为
A B 2(21)
h
t t t g
∆=-=- 故B 错误；
C ．设小球落地时速度与水平方向夹角为θ,位移与水平方向夹角为α,则由平抛运动推论可得
2tan 2tan H
s
θα==
故可得
A B 2tan tan h x
θθ==
所以A 、B 两小球到达M 点时速度方向一定相同,故C 正确。

故选C 。

5. 已知一个无限大的金属板与一个点电荷之间的空间电场分布与等量异种电荷之间的电场分布类似,即金属板表面各处的电场强度方向与板面垂直．如图所示MN 为无限大的不带电的金属平板,且与大地连接．现将一个电荷量为Q 的正点电荷置于板的右侧,图中a 、b 、c 、d 是以正点电荷Q 为圆心的圆上的四个点,四点的连线构成一内接正方形,其中ab 连线与金属板垂直．则下列说法正确的是
A. b 点电场强度与c 点电场强度相同
B. a 点电场强度与b 点电场强度大小相等
C. a 点电势等于d 点电势
D. 将一试探电荷从a 点沿直线ad 移到d 点的过程中,试探电荷电势能始终保持不变 【答案】C
画出电场线如图所示:
A 、根据对称性可以,b 点电场强度与c 点电场强度大小相同,方向不同,故A 错误；
B 、电场线密集的地方电场强度大,从图像上可以看出a 点电场强度大于b 点电场强度,故B 错误；
C 、根据对称性并结合电场线的分布可知a 点电势等于d 点电势,故C 正确；
D 、由于试探电荷先靠近正电荷后远离正电荷,所以电场力在这个过程中做功,当总功为零,所以试探电荷电势能不是始终保持不变,故D 错误； 故选C
6. 如图甲所示abcd 区域有垂直于平面的磁场,磁场变化规律如图乙所示,设垂直abcd 面向里的磁场方向为正方向,金属线圈M 与导线abcd 连接成闭合电路,N 为独立的金属小圆环,N 环套在穿过M 线圈的铁芯上,下列说法正确的是（ ）
A. 00t -时间内闭合电路中有abcda 方向的电流
B. 002t t -时间内闭合电路abcd 中有大小恒定方向不变的感应电流
C. 00t -时间内N 环内有自右向左看顺时针方向的电流
D. 0023t t -时间内N 环向右运动 【答案】AB
【详解】A ．由图乙可以看出,0~t 0时间内磁场强度正向增大,回路的磁通量向里增大,根据楞次定律,回路中要产生垂直纸面向外的磁场,则感应电流为逆时针,即有abcda 方向的电流,故A 正确；
B ．t 0~2t 0时间内,图乙中磁场的曲线斜率不变,则磁通量的变化率不变,回路产生的感应电动势不变,感应电流的方向不变,故B 正确；
CD ．0~t 0和2t 0~3t 0时间内,磁场的斜率都不变,回路abcd 中的感应电流方向不变大小也恒定,所以回路螺线管产生的磁场大小方向都不发生变化,则N 环中磁通量不发生变化,所以不会产生感应电流,也不会受到安培力而运动,故C 、D 错误。

故选AB 。

7. 如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1,原线圈与一可变电阻和理想电流表串联后,接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为0R ,负载电阻的阻值
011R R =,
是理想电压表,现将负载电阻的阻值减小为05R R =,调节滑动变阻器保持理想电流
表的读数不变,此时电压表的读数为5.0V ,则（ ）
A. 此时原线圈两端电压的最大值约为60V
B. 此时原线圈两端电压的最大值约为85V
C. 原线圈两端原来的电压有效值为110V
D. 原线圈两端原来的电压有效值为120V 【答案】BD
【详解】AB.当负载电阻05R R =时,副线圈两端电压
2=5V 1V 6V U +=
跟据
11
22
U n U n = 得原线圈两端电压
160V U =
因为理想电表显示的是有效值,所以最大值为602V 85V ≈ ,故A 错误,B 正确；
CD.由于两次电流表示数相同,匝数比相同,可知两次副线圈中电流相同,当负载为011R R =时
副线圈总电阻是05R R =时的2倍,故电压也是2倍为120V,故C 错误故,D 正确。

故选BD 。

8. 如图所示,一根原长为l 0的轻质弹簧套在光滑直杆AB 上,其下端固定在杆的A 端,质量为m 的小球P 也套在杆上且与弹簧的上端相连,另一个同质量的小球Q 紧靠P 球（不黏连）也套在
AB 杆上,球和杆一起绕经过杆A 端的竖直轴OO ´匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角,已
知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为
2
l ,重力加速度为g ,两小球均看成质点,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的劲度系数为
2mg
l B. 0
g
l ,弹簧处于压缩状态 C. 在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒
D. 在杆的角速度由0缓慢增大到两小球P 、Q 刚要分离的过程中,小球Q 的机械能增加了01
2mgl
【答案】ACD
【详解】A ．当杆处于静止状态时,P 、Q 两个小球组成的系统对弹簧的压力为
2sin 30F mg kx ==
其中x 表示弹簧此时的压缩量,即0
2
l x =
,故有 0
2mg
k l =
故A 正确；
B ．当弹簧处于原长时,小球P 、Q 能绕轴做匀速圆周运动,则此时P 、Q 之间无相互作用力,对任意一个小球,受到的重力与杆对小球支持力的合力提供小球作圆周运动的向心力,则有
200tan 30cos30mg m l ω=
解得
0ω=
,
0ω时,此时弹簧处于伸长状态,故B 错误；
C ．在杆的角速度增大的过程中,弹簧的弹力对小球做了功,则小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒,故C 正确；
D ．在杆的角速度由0缓慢增大到两小球P 、Q 刚要分离的过程中,此时弹簧处于原长,对小球
Q ,由牛顿第二定律有
2
0tan30cos30
v mg m l =
2k 12
E mv =
解得小球Q 此时的动能为
k 01
4
E mgl =
小球Q 增加的重力势能为
0p 01
sin 3024
l E mg
mgl ∆== 则在杆的角速度由0缓慢增大到两小球P 、Q 刚要分离的过程中,小球Q 的机械能增加
k p 000111
442
E E E mgl mgl mgl ∆=+∆=+=
故D 正确。

故选ACD 。

第Ⅱ卷
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33~38题为选考题,考生根据要求作答.
（一）必考题（共129分）
9. 智能手机具有连拍功能,甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间隔。

甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一个小球,同时乙同学按住拍摄按钮不动,可以拍出小球下落过程的多张照片。

然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起,如图所示由照片中的刻度尺得到小球在BC 、CD 间的距离分别为x 1=98.0cm,x 2=137.2cm,已知当地重力加速度为g =9.8m/s 2则： (1)手机连拍时,连续拍摄两张照片的时间间隔为_______； (2)小球在C 点时的
速度为__________；
(3)由于有空气阻力的影响,测得的时间间隔_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实的时间间隔。

【答案】 (1). 0.20s (2). 5.88m/s (3). 小于 【详解】(1)[1]设时间间隔为T ,由位移差公式得
21
2
x x g T -=
解得
0.20s T =
(2)[2]小球在C 点时的速度为
12
5.88m/s 2C x x v T
+=
= (3)[3]由上式得
21
x x T g
-=
由于空气阻力,小球下落真实的加速度小于重力加速度,由上式可知,真实的时间间隔大于测量值,即时间间隔的测量值小于真实值。

10. 某课外实验小组欲利用如图所示的实验装置,将一电流表改装为温度计。

提供的实验器材
有：电流表（量程为1.0mA ,内阻为100Ω）、学生电源（输出电压为 2.0V U =,内阻不计）滑动变阻器1R （最大阻值为1000Ω）、滑动变阻器2R （最大阻值为3000Ω）、单刀双掷开关、用防水绝缘材料包裹的热敏电阻T R 、导线若干.已知热敏电阻的阻值与摄氏温度t 的关系为
T 2.510(Ω)R t =-,实验步骤如下：
a.按照电路图连接好实验器材；
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P 调整到a 端；然后将单刀双掷开关掷于c 端,调节滑动变阻器,使电流表指针指在_____（选填“中央刻线”或“满刻线”）位置,并在以后的操作中使滑片P _____（选填“位置不变”、“置于a 端”或“置于b 端”）；
c.在容器中倒入适量热水,将单刀双掷开关掷于d 端,随着热水温度的下降,记录若干个电流表的示数；
d.根据热敏电阻随温度变化的特性,计算出各个电流对应的温度,重新制作电流表的刻度盘,改装成温度计.
依据实验步骤,完成下列问题：
(1)为使改装的温度计的量程足够大,将实验步骤b 中两空按照要求填写完整. (2)根据实验过程,电路中的滑动变阻器应选_____（填“1R ”或“2R ”）.
(3)电流表的电流I 与热水温度t 之间的函数关系式为I =_____（A ）,该温度计能够测量的最低温度为_____℃.
【答案】 (1). 满刻线 (2). 位置不变 (3). 2R (4).
2
2.51990
t + (5). 4
【详解】(1)[1][2] 调节滑动变阻器,使灵敏电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P 位置不变。

(2)[3] 由于灵敏电流表的内阻只有100 Ω,所以当灵敏电流表达到满偏时,有
g
U
I R R =
+
将U ＝2.0 V,R g ＝100 Ω及I ＝1.0×10－3 A 代入可得
R ＝1900 Ω
所以,应选择滑动变阻器R 2。

(4)[4][5] 由于滑动变阻器的滑片在以后的实验中保持不动,则滑动变阻器接入电路的阻值和电流表的内阻之和为2 000 Ω,当开关掷于d 端时,根据欧姆定律有
(A)
2000T
U
I R =
+
又因为
T 2.510(Ω)R t =-
代入整理可得
(A)2.51990
U
I t =
+
当电流表达到满偏时,此时测量的温度为该温度计能够测量的最低温度,将I =1.0×10-3A 代入上式可得
4C t =︒
11. 如图甲所示的水平地面上有等距离三点A 、B 、C ,AB 段粗糙,BC 段光滑,A 点放有一质量为
m 1=1kg 的物块M,物块与地面之间的动摩擦因素μ=0.25,BC 中点放有一质量为m 2=2kg 的物块N,AB 、BC 段长度都为4m ,现对物块M 施加一个如图乙所示的外力F ,g 取210m /s 。

(1)求物块M 与物块N 碰前速度v 的大小；
(2)若物块M 与N 的碰撞是弹性碰撞,求碰后物块N 的速度大小。

【答案】(1)6m/s ；(2)4m/s
【详解】(1)物块M 从A 运动到BC 中点,W F 为外力F 所做的功,由动能定理得
2111
2
F AB W m gx m v μ-=
① 由图像得
F 28J W = ②
由①②得
6m/s v = ③
(2)M 与N 发生弹性碰撞,碰撞后速度分别为v 1、v 2,由动量守恒定律得
11122m v m v m v =+ ④
机械能不损失
22211112111
222
m v m v m v =+ ⑤ 由③④⑤得
1
212
24m /s m v v m m =
=+
12. 如图所示的xoy 坐标系中,第二象限有沿y 轴负方向的匀强电场,场强E 为50N/C ,图中有一个半径为0.4m R =的绝缘刚性圆环,圆环的O 点有一个小孔,OB 、AC 为互相垂直的直径,圆环区域内有匀强磁场,磁场方向垂直xoy 平面向外,一个质量183.210kg m -=⨯电荷量
156.410C q -=⨯的带电粒子,以0200m /s v =初速度从P 点沿x 轴正向射出,粒子在电场作用下恰
好从O 孔进入磁场,已知P 点与x 轴相距0.2m d =,不计带电粒子的重力。

求： (1)粒子进入磁场时速度的大小与方向；
(2)若粒子第一次碰撞圆环的点在圆环A 点,求磁场的磁感应强度的大小；
(3)若粒子在碰撞绝缘刚性圆环时无能量损失,要使粒子能用最短时间回到O 孔射出圆环,求磁感应强度的大小和粒子在磁场中运动的最短时间。

【答案】(1)283m/s,方向与x 轴夹角为45°；2；63610s π-⨯ 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动,加速度为a ,运动至O 点时速度为v ,y v 为v 在y 方向
分速度
22y v ad =
Eq
a m
=
v =0
tan y v v θ=
由得
283m /s v =≈
方向与x 轴夹角45θ=
(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,磁感应强度为1B ,半径为1r
211
mv qvB r =
由几何关系
1r R =
解得
14
B =
(3)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,磁感应强度为2B ,半径为2r ,周期为T ,依题意可知,与刚性圆环碰撞2次后回到O 点时运动时间最短,依据轨迹的对称性和几何关系.
2
tan 30R r =
2r =
由
2
22
mv qvB r =
得
2B = 2
2r T v
π=
粒子在磁场中运动时间
310s 2t T π
π
-=
=⨯ （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） 13. 下列说法正确的是_____。

A. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式
B. 一定质量的理想气体,内能只与温度有关与体积无关
C. 当分子斥力与分子引力大小相等时,分子势能有极大值
D. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
E. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性 【答案】ABE
【详解】A ．做功和热传递是改变物体内能的两种方式,故A 正确；
B ．气体模型忽略了气体分子间作用力,故其内能等于分子动能而与分子势能无关,从宏观角度来看,一定质量的理想气体的内能就只取决于温度而与气体的体积无关,故B 正确；
C ．因分子间作用力在0r r =时,引力与斥力大小相等、分子间作用力为零,而在0r r >时分子间作用力表现为引力,0r r <时分子间作用力表现为斥力,则当分子间距离从r 变化时,无论分子间距离增大还是减小,分子间作用力总是做负功的,分子势能总是增大的,故在0r r =时,即分子引力与分子斥力大小相等时分子势能最小,故C 错误；
D ．布朗运动是液体分子(或气体分子)对固体微粒的撞击形成的,反映的是液体分子(或气体分子)无规则运动的情况而不是固体微粒本身分子的运动情况,故D 错误；
E ．能量耗散的过程是各种形式的能量通过各种过程向内能转化的过程,是能量转化具有方向性的反映,故E 正确。

故选ABE 。

14. 如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,用密闭性良好的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞静止时密闭气体的压强为02P ,已知大气压强为0P ,活塞的横截面积为S ,重力加速度
为g ,环境温度为300K ,忽略活塞及气缸壁的厚度。

求： (1)活塞的质量m ；
(2)
若在活塞上放置一质量为2
m
的小重物,再让周围环境温度缓慢升高,稳定后使活塞刚好回
到初始位置,则环境温度应升高到多少？
【答案】(1)0P S
g
；(2)375K
【详解】①由活塞平衡得：
10PS P S mg =+
已知
102P P =
解得
0P S
m g
=
②末态对活塞和重物整体
203
2
P S P S mg =+
解得
202.5P P =
初态和末态体积相同,根据理想气体状态方程得
1
212
P P T T = 解得环境温度应升高到
2375K T =
34.[物理—选修3-4]（15分）
15. 一波源Q 发出一列简谐横波,波源Q 的振动图像如图所示。

在波的传播方向上有M 、N 两质点,它们到波源Q 的距离分别为30m 和42m ,测得M 、N 两质点开始振动的时间间隔为3s 。

下列说法正确的是_____。

A. M 开始振动的方向向上
B. 该波的波速为10m/s
C. N 开始振动的时间比波源Q 滞后10.5s
D. 该波不能发生偏振现象
E. N 开始振动后,其在9s 内通过的路程为0.3m 【答案】ACE
【详解】A ．由图可得：波源Q 在t =0时起振方向向上,故该波上各质点的起振方向都向上,A 正确；
B ．M 、N 两质点平衡位置间距离
42m 30m 12m x ∆=-=
M 、N 两质点开始振动的时间间隔为3.0s,故波从M 传播到N 的时间间隔
3.0s ∆=t
波的速度
4m/s x
v t
∆=
=∆ B 错误；
C ．N 到波源的距离42m,那么,波从波源传播到N 点的时间
42
s 10.5s 4
N t =
= 故N 的振动比波源Q 滞后10.5s ,C 正确；
D ．横波都能发生偏振,该波上质点振动方向和波的传播方向垂直,为横波,故可以发生偏振现
象,D错误；
E．N开始振动后,从平衡位置向上起振,经过9s 即经过3
2
T,通过的路程
65cm0.3m
s=⨯=
E正确。

故选ACE。

16. 如图,一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R 的半圆柱,玻璃砖长为L。

一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖,且覆盖玻璃砖整个上表面,已知该单色光在玻璃砖中的折射率为
23
3
n=,真空的光速8
3.010m/s
c=⨯,不考虑光在玻璃砖中的多次反射。

求：
(1)单色光在玻璃砖中的传播速度；
(2)半圆柱面上有光线射出的表面积。

【答案】(1)2.6×108m/s；(2)
2
3
RL
π
【详解】(1)由公式
c
n
v
=
得单色光在玻璃砖中的传播速度
88
33
10m/s 2.610m/s
2
v=⨯≈⨯
(2)光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射,如图
设恰好发生全反射时的临界角为C ,由折射定律
1
sin n C
=
得：3
C π
=
则有光线射出的部分圆柱面的面积为
2S CRL =
得
23
S RL π
=
2020届广西桂林、崇左、防城港市2017级高三下学期联合模拟考试理科综合物理试卷。