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1、U 141Ba 36 kr 2 0 n 衡水中学2019-2020 届高考押题卷（ III ）理综物理试题 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1418 题只有一项符合题目要求，第1921 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.玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性 B.铀核裂变的核反应是 235 92 56 92 C.原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现 D.根据爱因斯坦的“ 光子说 ” 可知，光的波长越大，光子的能量越大 15.以一定的初速度从地面
2、竖直向上抛出一小球，小球上升到最高点之后，又落回到抛出点，假设小球所受空气阻力与速度大小成正比，则小球在运动过程中的机 械能E 随离地高度h 变化关系可能正确的是 16.如图所示，在粗糙水平面上有A、B、C、D 四个小物块，它们用四根相同的橡皮绳连接成一个菱形并保持静止。已知DAB =120 ，每根橡皮绳的弹力大小为 F，当剪断AD 间橡皮绳后，物块A 所受摩擦力大小为 A. 0 B. F C. 3 2 F D. 2F 17.宇宙中组成双星系统的甲、乙两颗恒星的质量分别为m、km ，甲绕两恒星连线上一点做圆周运动的半径为r ，根据宇宙大爆炸理论，两恒星间的距离会缓慢 增大，若干年后，甲做圆周运
3、动的半径增大为nr ，设甲、乙两恒星的质量保持不变，引力常量为G ，则若干年后说法错误的是 A.恒星甲做圆周运动的向心力为G B.恒星甲做圆周运动周期变大 km2 (nr)2 C.恒星乙做圆周运动的半径为 nr k D.恒星乙做圆周运动的线速度为恒星甲做圆周运动线速度的 1 k 倍 18.如图所示，一束平行光垂直斜面照射，从斜面底部O 以初速度v0抛出一物块落到斜面上P 点，不计空气阻力。则 A.物块做匀变速运动 B.物块速度最小时离斜面最远 C.物块在斜面上的投影匀速移动 D.物块在斜面上的投影匀变速移动 19.半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;电场强度大小沿半径分布如图所
4、示，图中E0已知，E-r 曲线下O R 部分的面积等于2R3R 部分的 面积，过球心同一直线上A、B 两点，离球心的距离分别为2R、3R。下列说法中正确的是 A. A 点的电势低于点的电势 B. A、B 点的电场强度大小之比是9:4 C.从球面到A 点的电势差小于A、B 两点间的电势差 D.电荷量为q 的正电荷沿直线从A 移到 B 的过程中电场力做功 E0 Rq 2 20.如图所示的理想变压器电路中，原线圈电路中有定值电阻R，副线圈电路中定值电阻R 和滑动变阻器串联，原副线圈的匝数比为2:1，a、b 端接电压恒定的正 弦交流电，则在滑动变阻器滑片P 向右移动的过程中 A.电路中消耗的总功率在增
5、大 B.原线圈电路中定值电阻R 消耗的功率在增大，副线圈电路中定值电阻R 消耗的功率在减小 C.原、副线圈电路中定值电阻R 消耗的功率之比在增大 D.原、副线圈电路中定值电阻R 两端的电压之比恒定为1:2 21.如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连。开始时物块与定滑轮等高。已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的 距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中 A.刚释放时物块的加速度为g B.物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力 C.小球重力的功率一直增大 D.物块下降的最大距离为 4 3 d 三、非
6、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作答。第33 题第 38 题为选考题，考生根据需 求作答。 ) (一)必考题：共129 分 22.(6 分)为验证 “ 拉力做功与物体动能改变的关系” ，某同学到实验室找到下列器材:长木板 (一端带定滑轮)、打点计时器、质量为200g 的小车、质量分别为10g、 30g 和 50g 的钩码、细线、学生电源。该同学进行下列操作: A.组装实验装置，如图甲所示 B.将质量为200g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车 C.选用50g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上 D.释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带
7、E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示 F.进行数据采集与处理 请你完成下列问题。 (1) 该同学将纸带上打的第一个点标为“ 0” ，且认为打 “ 0” 时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、 4、5、6(相邻两个计数点间还有四个点未画)， 各计数点间的时间间隔为0.1s，如图乙所示。该同学测量出计数点0 到计数点3、4、5 的距离，并标在图乙上。如果将钩码的重力在数值上当成小车所受的拉力， 则在打计数点0 到 4 的过程中，拉力对小车做的功为J，小车的动能增量为J。(重力加速度g 取 9.8m/s2，结果均保留两位有效数字) (2) 由(1)中数据发现，该
8、同学并没有能够得到“ 拉力对物体做的功等于物体动能增量” 的结论，且对其他的点(如 2、3、5 点)进行计算的结果与“ 4” 计数点相似。 你认为产生这种实验结果的主要原因可能是。 23.(9 分)小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值 (约几百欧 )。 R 是滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出。 (1) 根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。 (2) 正确连接电路后，断开S1， S2接 1，调节好多用电表，将两表笔接触Rx两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题是 测出Rx的阻值为R1。 (3) 小明通过下列步骤，较准确测出Rx
9、的阻值。 将滑动变阻器的滑片P 调至图甲中的A 端。闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P 至某一位置，使电压表的示数满偏; ，正确操作后，粗 调节电阻箱R0，使其阻值(选填 “ 大于 R1” 或“ 小于R1” ); 将S2拨至 “ 2” ，保持变阻器滑片P 的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R2，则Rx = 。 24.(12 分)如图所示，在某次车模试车时，一质量为m=0.45kg 的赛车以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到A 点后，进入半径R=2m 的光滑竖直 圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即赛车离开圆形轨道后可继续向C 点运动，C 点右侧有
10、一壕沟，C、D 两点的竖直高度h=0.8m，水平距离s=1.6m，水平轨 道 AC 长为L=4.5m，赛车与水平轨道间的动摩擦因数 =0.1，重力加速度g 取 10m/s2。 (1) 若赛车恰能通过圆形轨道的最高点B，求赛车在A 点的速度 ; (2) 若赛车再从B 到达A 点时，恰好有一块橡皮泥从圆心方向落在车模上，和小车合为一体。若车模恰好没有掉进壕沟，求在A 点落在赛车上的橡皮泥质量为多 大。 25.(20 分)如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中有一粒子源，粒子源从O 点在纸面内均匀的向各个方向同时发射速率为v、比荷为k 的 带正电的粒子，PQ 是在纸面内垂直磁场放置
11、的厚度不计的挡板，挡板的P 端与O 点的连线与挡板垂直，距离为 v kB ，且粒子打在挡板上会被吸收。不计带电粒 子的重力与粒子间的相互作用，磁场分布足够大，求: (1) 为使最多的粒子打在挡板上，则挡板至少多长; (2) 若挡板足够长，则打在挡板上的粒子在磁场中运动的最长时间差是多少; (3) 若挡板足够长，则打在挡板上的粒子占所有粒子的比率。 (二)选考题：共15 分。请从给出的2 道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一个题目计分。 33.【物理 选修3-3】(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是。(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
12、分。每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分) A.一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小 B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 题号14 15 16 17 18 19 20 21 答案C D B A AD BD AD ABD C.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体 D.当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大 E.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 (2)(10 分)如图所示，竖直放置在水平面上的汽缸，汽缸里封闭一部分理
13、想气体。其中缸体质量M=4kg，活塞质量m=4kg，横截面积S=2 10-3m2，大气压强p0=1.0 105Pa，活塞的上部与劲度系数为k=4 102N/m 的弹簧相连，挂在某处。当汽缸内气体温度为227时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L=80cm。求 : 当缸内气体温度降到多少时，汽缸对地面的压力为零? (g 取 10m/s2，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦) 34.【物理 选修3-4】(15 分) (1)(5 分)如图所示，沿x 轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对1 个得2 分，选对2 个得4 分，选对
14、3 个得5 分。每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分) A.图中质点b 的加速度在增大 B.从图示时刻开始，经0.01s 质点a 通过的路程为40cm，此时相对平衡位置的位移为零 C.从图示时刻开始，经0.01s 质点b 位于平衡位置上方，并向上做减速运动 D.若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200m E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz (2)(10 分)如图所示为一边长为L 的立方体透明物质，在EFGH面的正中心有一点光源，可向各个方向射出单色光，结果从左向右看，看到在ABCD面上有一个亮 斑，亮斑的面积为 9 L2，求 : 编制
15、：衡中同卷学问站衡水中学总群 这种透明物质对此单色光的折射率; 从上向下看，在ABFE 面上看到的亮斑的面积大小。 参考答案 二选择题 (第 1417 题只有一项符合题目要求，第1821 题有多项符合题目要求 ) 14. C 【解析】德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，选项A 错误 ;铀核裂变的核反应是 235 92 1 141 92 E h h c 可得光的波长越大，光子的能量越小， D 项错误。 15. D 【解析】由功能关系可知，小球克服空气阻力做功，等于小球机械能的减小量，E-h 图线的切线斜率的绝对值表示空气阻力的大小，上升过程小球速度 越
16、来越小，所受空气阻力越来越小，故切线的斜率越来越小，而下降过程中小球速度越来越大，所受空气阻力越来越大，故切线的斜率越来越大，故A 错误 ;上 升过程小球经某位置时的速度总大于下降过程经同一位置时的速度，因而上升过程小球经某位置时所受阻力总大于下降过程经同一位置时所受阻力，因此上升过 程中小球机械能的减少量一定大于下降过程中小球机械能的减少量，故B、 C 错误，D 正确。 16. B 【解析】对物块A 分析可知，A 水平方向受两橡皮绳的拉力和摩擦力作用而处于平衡状态，由于DAB = 120，每根橡皮绳的弹力大小为F，故A 受拉力 (2I1) R 统机械能守恒定律，有: mgs 2mg ( d
17、s d ) 0，解得s Mv42 0.2 0.58 J=0.034J . 的合力为F，方向沿AC 方向 ;当剪断AD 间橡皮绳后，物体只受 AB 间橡皮绳拉力，大小为F，则此时A 仍能处于静止，摩擦力大小于拉力的大小相等，方向 沿 AB 的反方向，故B 正确，A、C、D 错误。 17. A 【解析】由于两恒星的向心力大小等于两者间的引力大小，因此若干年后，恒星甲做圆周运动的向心力为F G km2 (nr r乙)2 ， A 项错误 ;由 G km2 (nr r 乙) 2 m 2r甲得 1 r甲+r乙 Gkm r甲 ，由于甲、乙做圆周运动的半径均增大，因此角速度变小，周期变大，B 项正确 ;由于两
18、恒星做圆周运动的角速度相 等，因此有，r乙= 1nr r甲= k k ，C 项正确 ;由于mr甲=kmr乙，因此mr甲 =kmr乙，即v甲=kr乙， D 项正确。 18. AD 【解析】由题意可知，物块只受到重力，且速度与重力不共线，则物块做匀变速曲线运动，故A 正确 ;根 据矢量的合成法则，则将速度分解成平行与垂直 斜面方向，当垂直斜面方向的速度为零时，离斜面最远，故B 错误 ;平行斜面方向运动是匀减速直线运动，而垂直斜面方向先匀减速直线运动，后匀加速直线运 动，故C 错误， D 正确 ;故选 AD 。 19. BD 【解析】球体带正电，A 点的电势高于B 点的电势，选项A 错误 ;要求A、
19、 B 两点的电场强度大小可将球体看作是电荷量集中在圆心处的点电荷，则 E A k Q (2 R ) 2 ，EB k Q (3 R ) 2 ，得 E A E B 9 4 ，故B 正确 ;根据E-r 曲线下面积表示电势差，从球面到A 点的电势差大于A、B 两点间的电势差，选项C 错误 ; A、 B 两点间的电势差等于球心与球表面间的电势差U E 0 Rq 2 ，电荷量为q 的正电荷沿直线从A 移到B 的过程中电场力做功W qU AB qE 0 R 2 ，选项D 正确。 20. AD 【解析】设滑动变阻器接入电路的电阻为r，设原线圈中的电流为I1，则副线圈电路中的电流为2I1，则副线圈两端的电压为U
20、2=2I1(r+R)，原线圈两端的 电压U1=4I1(r+R)，设a、b 端输入的电压为U，则U=I1R+4I1(r+ R)，由此可见，当滑动变阻器的滑片向右移，即r 减小时，I1增大，因此a、b 端输入的功率增 大，电路中消耗的功率增大，A 项正确 ;由于原、副线圈中电流都增大，因此两个定值电阻消耗的功率均增大，B 项错误 ;原副线圈中定值电阻R 消耗的功率之比 为 I12 R 2 1 4 IR ， C 项错误 ;原、副线圈电路中定值电阻R 两端的电压之比 1 2I1R 1 2 ， D 项正确。 21. ABD 【解析】小球刚开始释放时，物块水平方向受力平衡，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定
21、律可知其加速度为g，故A 正确 ;物块的合力为零时速度最 大，则绳子拉力的竖直向上的分力一定等于物块的重力，所以绳子的拉力一定大于物块的重力，故B 正确 ;刚释放时物块的速度为零，小球重力的功率为零.物块 下降到最低点时小球的速度为零，小球重力的功率又为零，所以小球重力的功率先增大后减小，故C 错误 ;设物块下降的最大距离为s，物块的质量为m，根据系 22.(1) 0.059 (2 分 ) 0.034 (2 分) 2 2 4 3 d，故D 正确 ;故选ABD 。 (2) 小车质量不满足远大于钩码质量;没有平衡摩擦力(2 分) 【解析】 (1)在打计数点0 到 4 的过程中，拉力对小车做的功为:
22、W= mgx4=0.05 9.8 0.12J=0.059J; 点 4 的瞬时速度等于3、5 两点间的平均速度，则 v 4 x35 2 T 0.1850 0.0690 0.2 m/s=0.58m/s，小车的动能增量为:Ek 1 1 2 2 2 (2) 该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有:F=Ma，对钩码有 :mg-F=ma，联立两 式解得 : F M M m mg， 由此可知只有当M ? m 时，绳子的拉力才近似等于钩码的重力，显然该实验中没有满足这个条件;另外该实验要进行平衡摩擦力操作， 否则也会造成较大误差。 23.(1
23、) 图见解析(3 分) (2) 待测电阻未与其他元件断开(2 分 ) (3) 小于R1R2 (2 分) 【解析】 (1)根据电路图连接实物图，如图所示: (2) 测量电阻时，要把电阻与其他元件断开; (3) 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P 调至图甲中的A 端，使电压表示数都为零; 调节电阻箱R0，使其阻值小于R1， 将S2拨至 “ 2” ，保持变阻器滑片P 的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，则此时并联部分的电阻相等，Rx的阻值等于电阻箱的阻值，即Rx=R2。 24.(1) 10m/s (2) m11.05kg 或 m21.05kg 或 m20. 45kg (1 分) 25.(1
24、) 3v kB (2) 4 3kB (3) 5 12 【解析】 (1)设带电粒子的质量为m，电荷量为q，粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力，设圆周运动的半径为r，则有qvB m 分) v2 r (1 得r mv v qB kB (1 分) 在挡板左侧能打在挡板上部最远点的粒子轨迹恰好与挡板相切，如下图所示。 由题意知 r v kB OP (1 分) 由几何知识得PN v kB (1 分) 设粒子初速度方向与OP 夹角 ，随着从 0 开始增大，粒子打在挡板上的点从N 点逐渐下移，当粒子刚好通过P 点时，粒子开始打在挡板的右侧，设此时打在 挡板上的点为M。如图所示 . 在OPM 中
25、由几何知识得PM(2r)2 r 2 (1 分) 所以 PM 3v kB (1 分) 当夹角继续增大，则粒子打在挡板上的点M 逐渐下移至P 点。由以上分析知挡板长度至少等于 (2) 由以上分析知，当粒子恰好从左侧打在P 点时，时间最短，如下图轨道1 所示， 3 v kB 时， 打在挡板上的粒子最多。(1 分) 由几何知识得粒子转过的圆心角为1 3 ;从右侧恰好打在 P 点时，时间最长，轨迹如图轨道2 所示，由几何知识得粒子转过的圆心角为 2 5 3 (2 分 ) 2r2m 2 1.2 10 Pa 0.8 10 Pa 2 【解析】 (1)波沿x 轴正方向传播，此时质点b 振动方向向下，位移沿负方向
26、增大，而a，所以图中质点b 的加速度在增大，故A 正确 ;由图可知 =4m，则 f (2) 由于光的折射与全反射，ABCD面上的亮斑，是一个圆，设半径为R，则 R 2 L2 ( L)2 粒子的运动周期T v qB kB (1 分) 沿轨道 1 的时间 t1 沿轨道 2 的时间t2 t=t2-t1 -3(1 分) 1 2 2 2 T T (1 分) (1 分) 粒子运动的最长时间差t 4 3kB (1 分) (3) 粒子出射方向水平向右的粒子和沿轨迹2 的粒子速度方向之间的都能打在板上，粒子运动方向的夹角为 5 6 (3 分) 粒子的比率 2 (2 分) 5 12 (1 分 ) 33.(1) A
27、CE (2)-23 【解析】 (1)一定量的气体，在体积不变时，温度降低，压强减小，根据气体压强原理知道分子每秒平均碰撞次数也减小，故A 正确 ;晶体都有固定的熔点，故B 错 误;根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，C 正确 ;当分子间的距离增大时，分子之间 的引力和斥力均同时减小，但斥力减小的更快，当合力表现为引力时，分子势能增加，当合力表现为斥力时，分子势能减小，故D 错误 ;生产半导体器件时，需 要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故E 正确。 (2) 缸内气体初态: V1=LS (1 分
28、) p1 p 0 mg S 5 (1 分) T1=(273+227)K=500K (1 分) 末态: p2 p0 Mg S 5 (1 分) 系统受力平衡: kx=(m+M)g 则 x=0.2m=20cm (1 分 ) 缸内气体体积V2=(L-x)S (1 分) (1 分 ) 对缸内气体建立状态方程 代入数据解得 T2=250K， 即 t=T2-273=-23 p1V1pV2 T1T2 (2 分) (1 分) 34.(1)ACE (2)10 L2 72 kx m Ts=0.02s，经t 0.01s= T质点a 通过的路程为s =2A=40cm ，恰好到达最低点，故B 错 误;质点b 经t 0.0
29、1s= T位于对称位置处，即平衡位置 v200 2 2 上方，并向上做减速运动，故C 正确;由于波长 =4m，若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不大于4m，故D 错误;该波的频率 1 1 Hz=50Hz，根据波发生干涉的条件可知，若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz，故E 正确。 T0.02 L2(1 分) 9 得R 1 3 L (1 分) 由几何关系知，全反射的临界角C 满足 sin C 1 3 L 1 3 (1 分) 又sin C 1 n (1 分) r 2 解得n 10 (2 分) 从上往下看，在ABFE 面上看到的亮斑是半个圆，根据比例关系可知，此半圆的半径为r 1 L2 亮斑的面积S -8(2 分 ) 2 72 1 6 L (2 分)