河南省六市2020届高三第一次联考(一模)理科综合物理试题

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，有选错或不选的得0分。

14.下列说法正确的是

A.诊断甲状腺疾病时，给病人注射放射性同位素的目的是将其作为示踪原子

B.

23592U

的半衰期约为7亿年，随着地球温度的升高，其半衰期将变短

C.核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量

D.结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定

15.如图，一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。A 、O 、B 为竖直平面上的三点，且O 为等量异种点电荷连线的中点，AO =BO 。现有带电荷量为q 、质量为m 的小物块视为质点，从A 点以初速度v 0向B 滑动，到达B 点时速度恰好为0。则

A.从A 到B ，小物块的加速度逐渐减小

B.从A 到B ，小物块的加速度先增大后减小

C.小物块一定带负电荷，从A 到B 电势能先减小后增大

D.从A 到B ，小物块的电势能一直减小，受到的电场力先增大后减小

16.万有引力定律和库仑定律都满足平方反比规律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中引入电场强度来反映电场的强弱，其定义为F

E q

，在引力场中可以用一个类似的物理量来反映引力场的强弱。设地球质量为M ，半径为R ，地球表面处重力加速度为g ，引力常量为G 。如果一个质量为m 的物体位于地心2R 处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是 A.2(2)Mm G

R B.2(2)m G R C.2(2)M G R D.2

g

17.如图甲所示，一匝数N =10匝、总电阻R =7.5Ω、ad 长L 1=0.4m 、ab 宽L 2=0.2m 的匀质矩形金属线框静止在粗糙水

平面上，线框的bc边正好过半径r=0.1m的圆形磁场的直径，线框的左半部分处于垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度B0=1T，圆形磁场的磁感应强度为B，方向垂直线框平面向下，大小随时间变化规律如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=1.2N，π≈3，则

A.t=0时刻穿过线框的磁通量大小为0.01Wb

B.线框静止时，线框中的感应电流为0.2A

C.线框静止时，ad边所受安培力水平向左，大小为0.8N

D.经时间t=2s，线框开始滑动

18.在光滑水平地面放置着足够长的质量为M的木板，其上放置着质量为m带正电的小物块（电荷量保持不变），两者之间的动摩擦因数恒定，且M>m，空间存在足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场。某时刻开始它们以大小相等的速度相向运动，如图所示。取水平向右的方向为正方向，则下列图象可能正确反映它们以后运动的是

19.如图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用A、B两弹簧秤拉橡皮条结点，使其到达O点处，此时α+β>90°，然后保持弹簧测力计B的示数不变而减小β时，为保持结点O位置不变，可采取的办法是

A.减小A的读数，同时减小α角

B.减小A的读数，同时增大α角

C.增大A的读数，同时减小α角

D.增大A的读数，同时增大α角

20.图甲中S、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○A为理想交流电流表，○V为理想交流电压表，矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴O O 匀速转动，矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑片P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R。从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图象如图乙所示，忽略线圈、电刷与导线的电阻，以下判断正确的是

A.电压表的示数为

B.t =0.01s 时穿过发电机线圈的磁通量最小

C.保持R 的大小不变，P 的位置向上移动，电流表读数减小

D.保持R 的大小及P 的位置不变，发电机线圈的转速增大一倍，变压器的输入功率将增大到原来的4倍

21.用图示装置可以检测霍尔效应。利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测元件输出的电压。已知图中的霍尔元件是半导体，与金属导体不同，它内部形成电流的“载流子”是空穴，空穴可视为能自由移动的带正电的粒子。图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S 1、S 2闭合后，电流表A 和电流表B 、C 都有明显示数，下列说法中正确的是

A.电表B 为电压表，电表C 为电流表

B.接线端4的电势低于接线端2的电势

C.若调整电路，使通过电磁铁和霍尔元件的电流与原电流方向相反，但大小不变，则电压表的示数将保持不变

D.若增大R 1、增大R 2，则电压表示数增大

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22~32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。

22.(6分)图中圆盘可绕过中心垂直于盘面的水平轴转动.圆盘加速转动时，角速度的增加量ω?与对应时间t ?的比值定义为角加速度，用β表示，t

ω

β?=

?，我们用测量直线运动加速度的实验装置来完成实验，实验步骤如下.其中打点计时器所接交流电的频率为50Hz ，图中A 、B 、C 、D ……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出.

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，

当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③断开电源，经过一段时间，停止转动圆盘和打点，取下纸带，进行测量．

(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径为mm；

(2)由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为rad/s(保留两位有效数字)；

(3)圆盘转动的角加速度大小为rad/s2.（保留两位有效数字）．

23.(9分)按图甲所示的电路测量一节旧电池的电动势E(约1.5V)和内阻r(约20Ω)，可供选择的器材如下：

两个相同电流表A1、A2（量程0～500μA，内阻约为500Ω），

滑动变阻器R（阻值0～100Ω，额定电流1.0A），

定值电阻R1（阻值约为100Ω），

两个相同的电阻箱R2、R3（阻值0～999.9Ω），

开关、导线若干．

由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图甲电路进行测量．

(1)测量电流表A2的内阻，按图乙电路测量A2的内阻时，必要的操作如下．

A．断开S1

B．闭合S1、S2

C．按图乙连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大

D．断开S2，闭合S3

E．调节滑动变阻器R，使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1

F．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的值

请按合理顺序排列其余实验步骤（填序号）CB A.

(2)将电流表A2（较小量程）改装成电流表

程为20mA的电流表A，应把

24.(14分)如图所示，坐标原点

向)发射带正电的同种粒子，速度大小都是v0，在0y d

≤≤的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小

为

2

3

2

mv

E

qd

=，其中q与m分别为该种粒子的电荷量和质量；在2

d y d

≤≤的区域内分布有垂直xOy平面的匀强磁

场.ab为一块很大的平面感光板，放置于y=2d处，观察发现此时恰好没有粒子打到ab板上.(不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用)

(1)求粒子刚进入磁场时的速率；

(2)求磁感应强度B的大小；

(3)将ab板平移到距x轴最远什么位置时所有粒子均能打到板上？

25.(18分)如图所示，光滑曲面与光滑水平导轨MN相切，导轨右端N处于水平传送带理想连接，传送带长度L=4m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v=4.0m/s运动．滑块B、C之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，B、C与细绳、弹簧一起静止在导轨MN上.一可视为质点的滑块A从h=0.2m高处由静止滑下，已知滑块A、B、C质量均为m=2.0kg，滑块A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度v C=2.0m/s滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P点．已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2.

(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小；

(2)求滑块B、C与细绳相连时弹簧的弹性势能E P；

(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C总能落至P点，则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值v m

是多少？

(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做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。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题计分。

33.[物理—选修3-3](15分)

(1)(5分)关于热力学定律，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，每选错一个扣3分，最低得分为0分).

A.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

B.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

C.理想气体的等压膨胀过程一定吸热

D.热量不可能从低温物体传递到高温物体

E.压缩气体做功，该气体的内能一定增加

(2)(10分)如图所示，一开口向上的气缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成I、II两部分.在活塞A的上方放置一质量为2m的物块，整个装置处于平衡状态，此时I、II两部分气体的长度均为

l0.已知大气压强与活塞质量的关系为

03mg

p

s

，气体可视为理想气体且温度始终保持不变，不计一切摩擦，气缸足够高.当把活塞A上面的物块取走时，活塞A将向上移动，求系统重新达到平衡状态时，A活塞上升的高度.

34.[物理—选修3-4]

(1)(5分)两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波，实线表示乙波)在某时刻的波形图如图所示，M 为绳上x =0.2m 处的质点，则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，每选错一个扣3分，最低得分为0分)

A .M 点是振动加强点

B .由图示时刻开始，再经甲波的

3

4

周期，质点M 将位于波峰 C .位于坐标原点的质点与M 点的振动方向总是相反的 D .图示时刻质点M 的速度为零

E .甲波的传播速度v 1比乙波的传播速度v 2大

(2)(10分) 如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R =20cm ，AB 是过圆心的一条水平直径.从激光源S 发出一条与AB 平行的细光束，入射到玻璃圆柱体上，光束到顶部的距离h =2.68cm ，折射光束恰好过B 点，经B 点

反射后从圆柱体中射出.已知光在真空中的传播速度为c =3×108 1.732 .

①求玻璃的折射率；

②求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间.(只考虑一次反射)

河南省六市2019届高三第一次联考（一模）理科综合试题参考答案

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0分。

第II 卷 (非选择题 共174分)

22. (6分) (1)120.00cm(2分) (2)6.5rad/s (2分) (3)9.8~10rad/s (2分) 23. (9分) (1)EDF (2分) (2) 12(2分) (3)a. R 3 (1分) b.1k (2分) A b

R k

-(2分) 24. (14分)解：(1)根据动能定理得22

01122

t Eqd mv mv =

- (2分) 可得刚进入磁场时的速率02t v v = (2分)

(2)根据(1)可知02t v v =，对于沿x 轴正方向射出的粒子，其进入磁场时与x 轴正方向的夹角3

π

θ= (1分)

其在电场中沿x 轴正方向的位移103

x v t d ==

(1分) 若沿x 轴正方向输出的粒子不能打到ab 板上，则所有粒子均不能打到ab 板上，因此沿x 轴正方向射出的粒子在磁场中运动的轨迹与ab 板相切，如图甲所示：

由几何关系可知cos

3

r r d π

+= (1分)

可得粒子做圆周运动的半径2

3

r d =

(1分) 洛伦兹力提供向心力2

t t mv Bqv r

= (1分)

可得0

332t mv mv B qd qd

=

= (1分) (3)若沿x 轴负方向射出的粒子能打到ab 板上，则所有粒子均能打到板上，临界情况就是沿x 轴负方向射出的粒子在

磁场中运动的轨迹恰好与ab 板相切.如图乙所示：

由图可知，此时磁场宽度为1

3

d (2分) 即当ab 板位于4

3

y d =

的位置时，恰好所有粒子均能打到板上. (2分) 25、(18分)解：(1)滑块C 滑上传送带到速度达到传送带的速度v =4m/s 所用的时间为t ，加速度大小为a ，在时间t 内滑块C 的位移为x ，有mg ma μ= (1分)

C v v at =+ (1分)

21

2

C x v t at =+ (1分)

代入数据可得：3m x =，3m x L =< (1分)

滑块C 在传送带上先加速，达到传送带的速度v 后随传送带匀速运动，并从右端滑出，则滑块C 从传送带右端滑出时的速度为v=4.0m/s (2分)

(2)设A 、B 碰撞前A 的速度为v 0，A 、B 碰撞后的速度为v 1，A 、B 与C 分离时的速度为v 2，有

2

12

A A m gh m v =

(1分) 01()A A B m v m m v =+ (1分)

12()()A B A B C C m m v m m v m v +=++ (1分)

A 、

B 碰撞后，弹簧伸开的过程系统能量守恒：222

A 1A 2111()()222

P B B C C

E m m v m m v m v ++=++ （1分） 代入数据可解得： 2.0J P E =（2分）

(3)在题设条件下，若滑块A 在碰撞前速度有最大值，则碰撞后滑块C 的速度有最大值，它减速运动到传送带右端时，

速度应当恰好等于传送带的速度v .设A 与B 碰撞后的速度为1

v '，分离后A 与B 的速度为2v '，滑块C 的速度为C v '，C 在传送带上做匀减速运动的末速度为v =4m/s ，加速度大小为2m/s 2，有：

22()C

v v a L '-=- (1分)

解得：C

v '= 以向右为正方向，A 、B 碰撞过程：1()A m A B m v m m v '=+ ，(1分) 弹簧伸开过程：12()()A B C C A B m m v m v m m v '''+=++，(1分)

22212111

+()()+222

p A B A B C C E m m v m m v m v '''+=+。 (1分)

代入数据解得：8.14

m v =≈m/s 。(2分)

(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做答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。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题计分。 33.[物理—选修3-3]

(1)ABC (5分.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分). (2)【解析】：对气体Ⅰ，其初态压强103mg

p p s

=+

，(1分) 末态压强为10mg

p p s

'=+

(1分) 设末态时Ⅰ气体的长度为l 1，可得1011p l S p l S '=， (1分) 代入数据解得103

2

l l =

。 (1分) 对Ⅱ气体，其初态压强为204mg

p p s

=+，(1分) 末态压强为202mg

p p s

'=+

(1分) 设末态时Ⅱ气体的长度为l 2，可得2022p l S p l S '=， (1分) 代入数据解得207

5

l l =

。 (1分) 故活塞A 上升的高度为1202h l l l ?=+-， (1分)

得00.9h l ?= 。(1分) 34. [物理—选修3-4]

(1)ABC (5分.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分). (2)【解析】：①光线SC 折射后经过B 点，光路如图所示，由折射定律有

sin sin n α

β

= (2分)

由几何关系知2αβ= (1分)

sin R h

R

α-=

(1分)

解得60,30αβ=?=? 玻璃的折射率为n = (1分)

②根据对称性知 CB =BD =2R cos β (2分) 光在玻璃中传播的速度为c

v n

=

(2分) 光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间为9410CB BD

t v

-+=

=?s (1分)