2020届四川省成都石室中学高三(下)第三次高考适应性考试理综物理试题(解析版)

成都石室中学高2020届第三次高考适应性考试

理科综合物理部分

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，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.如图所示为氢原子能级图，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，用这些光照射金属钾（已知金属钾的逸出功为

2.25eV），能够从金属钾的表面照射出光电子的光共有（）

A. 2种

B. 3种

C. 4种

D. 5种

【答案】C

【解析】

【详解】根据组合公式2

46

C=可知，大量的处于4

n=能级的氢原子向低能级跃迁时，能发出6种不同频率的光，它们的能量分别是

43430.85( 1.51)eV0.66eV

E E E

?=-=---=

42420.85( 3.40)eV 2.55eV

E E E

?=-=---=

41410.85(13.60)eV12.75eV

E E E

?=-=---=

32321.51( 3.40)eV 1.89eV

E E E

?=-=---=

31311.51(13.6)eV12.09eV

E E E

?=-=---=

21213.40(13.6)eV10.2eV

E E E

?=-=---=

可见有四种不同频率的光的能量大于2.25eV，故能够从金属钾的表面照射出光电子的光共有四种，故C正确，ABD错误。

故选C。

2.一个足球静置于石室中学操场上，它受到地球的引力大小为F引，它随地球自转所需的向心力大小为F向，其重力大小为G，则（）

A .

F 引>

G >F 向 B. F 引>F 向>G C. F 向>F 引>G D. G >F 引> F 向

【答案】A 【解析】

【详解】足球在地球表面随地球自转，向心力F 向由万有引力的一个分力提供，另一个分力充当重力G ，通常情况下，我们可以忽略地球的自转，因为其自转需要的向心力非常小，因此有

F 引>

G >F 向

选项A 正确，BCD 错误。 故选A 。

3.如图所示，在xOy 直角坐标系的第一象限中，以坐标原点为圆心的四分之一圆内，有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，圆的半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子从坐标原点O 沿x 轴正方向射入磁场粒子出磁场时，速度方向刚好沿y 轴正方向，则粒子在磁场中运动的速度大小为（粒子在磁场中仅受洛伦兹力）（ ）

A.

2qBR

m

B.

qBR

m

C.

2qBR

m D.

22qBR

m

【答案】D 【解析】

【详解】粒子运动的轨迹如图，由几何关系可知粒子运动的轨道半径为

2r R

洛伦兹力提供向心力，则

2

v qvB m

r

=

可得

22qBR

v m

=

故选D 。

4.如图所示，从倾角θ=37°的斜面上方P 点，以初速度v 0水平抛出一个小球，小球以

10m/s 的速度垂直撞击到斜面上，过P 点作一条竖直线，交斜面于Q 点，则P 、Q 间的距离为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g =10m/s 2）（ ）

A. 5.4m

B. 6.8m

C. 6m

D. 7.2m

【答案】B 【解析】

【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v ，竖直速度为v y ，由几何关系得

sin 37cos37y v v v v

?=?=

解得

0sin 376m/s cos378m/s

y v v v v =?==?=

设小球下落的时间为t ，竖直位移为y ，水平位移为x ，由运动学规律得，竖直分速度

y gt =v

解得

t =0.8s

竖直方向

212

y gt =

水平方向

0x v t =

设P 、Q 间的距离为h ，由几何关系得

tan37h y x =+?

解得

h =6.8m

选项B 正确，ACD 错误。 故选B 。

5.如图所示，半径为r 的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中，环面与磁感应强度方向垂直，磁场的磁感应强度为B 0，保持圆环不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间t ，磁场的磁感应强度增大到2B 0，此时圆环中产生的焦耳热为Q 。若保持磁场的磁感应强度B 不变，将圆环绕对称轴（图中虚线）匀速转动，经时间t 圆环刚好转过一周，圆环中产生的焦耳热也为Q ，则磁感应强度B 等于（ ）

A.

2

B B.

22

B C.

22B π

D.

2B π

【答案】C

【解析】

【详解】对于第一种情况，由法拉第电磁感应定律得

22

0002B B B r S B E r t t t t

ππ?-?Φ?====

?? 圆环产生的焦耳热

2242

0B r E Q t R Rt

π==

对于第二种情况，圆环绕对称轴匀速转动，感应电动势的最大值

222

22m r B

E BS B r t t

ππωπ==??=

感应电动势的有效值

2222m

r B

E t π=

=有效

圆环产生的焦耳热

2

442

2E r B Q t R Rt

π==

有效 可得磁感应强度为

22B B π

=

故A 、B 、D 错误，C 正确； 故选C 。

6.甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v -t ）图像分别如图中a 、b 两条图线所示，其中a 图线是直线，b 图线是抛物线的一部分，两车在t 1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况，判断正确的是（ ）

A. t 1到t 2时间内甲车的位移小于乙车的位移

B. t 1到t 2时间内乙车的速度先减小后增大

C. t 1到t 2时间内乙车的加速度先减小后增大

D. 在t 2时刻两车也可能并排行驶 【答案】AC 【解析】

【详解】A ．v -t 图像中图线与坐标轴所围面积即物体的位移，由图可知t 1到t 2时间内甲车的位移小于乙车的位移，选项A 正确；

B ．由图象可知，乙车的速度先增大后减小，选项B 错误；

C ．根据图象的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C 正确；

D ．两车在t 1时刻并排行驶，因t 1到t 2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t 2时刻两车不可能并排行驶，选项D 错误。 故选AC 。

7.如图所示，两个质量均为m 的小滑块P 、Q 通过铰链用长为L 的刚性轻杆连接，P 套在固定的竖直光滑杆上，Q 放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角α=30°．原长为

2

L

的轻弹簧水平放置，右端与Q 相连，左端固定在竖直杆O 点上。P 由静止释放，下降到最低点时α变为60°．整个运动过程中，P 、Q 始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g 。则P 下降过程中（ ）

A. P 、Q 组成的系统机械能守恒

B. P 、Q 的速度大小始终相等

C. 弹簧弹性势能最大值为

31

2

mgL D. P 达到最大动能时，Q 受到地面的支持力大小为2mg 【答案】CD 【解析】

【详解】A ．根据能量守恒知，P 、Q 、弹簧组成的系统机械能守恒，而P 、Q 组成的系统机械能不守恒，选项A 错误；

B ．在下滑过程中，根据速度的合成与分解可知

cos sin P Q v v αα=

解得

tan P

Q

v v α= 由于α变化，故P 、Q 的

速度大小不相同，选项B 错误； C ．根据系统机械能守恒可得

(cos30cos 60)P E mgL =?-?

弹性势能的最大值为

31

P E mgL -=

选项C 正确；

D ．P 由静止释放，P 开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P 的速度达到最大，此时动能最大，对P 、Q 和弹簧组成的整体受力分析，在竖直方向，根据牛顿第二定律可得

200N F mg m m -=?+?

解得

F N =2mg

选项D 正确。 故选CD 。

8.如图所示，匀强电场内有一矩形ABCD 区域，电荷量为e 的某带电粒子从B 点沿BD 方向以6eV 的动能射入该区域，恰好从A 点射出该区域，已知矩形区域的边长AB =8cm ，BC =6cm ，A 、B 、C 三点的电势分别为6V 、12V 、18V ，不计粒子重力，下列判断正确的是（ ）

A. 粒子带负电

B. 电场强度的大小为125V/m

C. 粒子到达A 点时的动能为12eV

D. 仅改变粒子在B 点初速度的方向，该粒子可能经过C 点 【答案】BC 【解析】

【详解】A ．连接AC ，则O 为AC 中点，A 、B 、C 三点的电势分别为6V 、12V 、18V ，则O 点电势为12V ，

BD 为等势面，电场线如图所示，电场线斜向下

粒子从B 点射入，A 点射出，则粒子带正电，故A 错误； B ．由题意得

53CBD ∠=?

根据U Ed =可得

1812

V/m 125V/m sin 530.06sin53CB BC U E L -=

==???

故B 正确；

C ．粒子从B 到A 电场力做正功为6eV ，粒子电势能减小，动能增大，对粒子从B 到A 由动能定理可得粒子到达A 点时的动能为

66eV 12eV K E =+=

故C 正确；

D ．粒子想要经过C 点需要克服电场力做功6eV ，粒子的初动能为6eV ，则粒子必须沿电场线方向斜向上才能到达与C 点等势的位置，此时末速度为零，粒子不能到达C 点，故D 错误； 故选BC 。

第Ⅱ卷（共174分）

三、非选择题：本卷包括必考题和和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33~38题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分）

9.有同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A 和B ，将绳子打一个结点O ，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F TOA 、F TOB 和F TOC ，回答下列问题： (1)改变钩码个数，实验能完成是__________。 A ．钩码的个数N 1=N 2=2，N 3=4

B．钩码的个数N1=N2=3，N3=4

C．钩码的个数N1=N2=N3=4

D．钩码的个数N1=2，N2=5，N3=3

(2)在作图时，你认为图乙、丙中_________（选填“乙”或“丙”）是正确的。

【答案】(1). BC (2). 乙

【解析】

【详解】(1)[1]对O点受力分析如图所示

OA、OB、OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以OC等于OD，因此三个力的大小构成一个三角形；

A．2、2、4不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故A错误；

B．3、3、4可以构成三角形，则结点能处于平衡，故B正确；

C．4、4、4可以构成三角形，则结点能处于平衡，故C正确；

D．2、3、5不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故D错误；

故选BC；

(2)[2]实验中F合是由平行四边形得出的，而3F方向一定与橡皮筋的方向相同，而由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值F合的方向与竖直方向总要有一定夹角，所以乙比较符合实验事实，故丙错误，乙正确；

10.实验室中有一只内阻未知，量程为2mA的电流计，现要把它改装为一只电压表。在改装前首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻，已知电源为内阻可忽略不计的学生电源，R1的实际阻值很大。

（1）某同学在测量电流计的内阻时，进行了如下的操作：将可调电阻R 1、R 2的阻值调至最大，仅闭合电键S 1，调节电阻箱R 1，同时观察电流计直到读数为2mA 为止，然后________；

A ．保持电键S 1闭合，闭合电键S 2，同时调节电阻箱R 1、R 2，直到电流计读数为1mA 为止，记下电阻箱R 2的阻值

B ．保持电键S 1闭合，闭合电键S 2，仅调节电阻箱R 2，直到电流计读数为1mA 为止，记下电阻箱R 2的阻值

（2）通过（1）操作，若R 2=100Ω，则测得电流计的内阻为________Ω；

（3）根据以上测量的数据，如果将该电流计改装成量程为3V 的电压表，则应将该电流计_______（选填“串”或“并”）联一定值电阻，该定值电阻的阻值为______Ω。

（4）该同学将改装后的电压表用于测量某电阻两端的电压，其测量值与真实值相比______（选填“相等”、 “偏大”或“偏小”）。

【答案】 (1). B (2). 100 (3). 串 (4). 1400 (5). 偏大 【解析】

【详解】（1）[1]应用半偏法测电流计内阻，应先闭合电键S 1，调节电阻箱R 1，使电流计满偏；然后保持电键S 1闭合，闭合电键S 2，仅调节电阻箱R 2，直到电流计读数为1mA 为止，记下电阻箱R 2的阻值，选项B 正确，A 错误。 故选B 。

（2）[2]闭合电键S 2时，电流计与R 2并联，它们两端电压相等、通过它们的电流相等，由欧姆定律可知，它们的电阻相等，则

2100g R R ==Ω

（3）[3][4]把电流计改装成3V 的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值

33

1001400210

g g U R R I -=

-=Ω-Ω=Ω? （4）[5]用半偏法测得的电流表内阻偏小，改装后电压表内阻偏小，由U =IR 可知，改装后电压表真实量程偏小，所以测量值与真实值相比偏大。

11.如图所示，在粗糙水平面上有相距一段距离的A 、B 两点，在A 、B 两点分别静止放置m 1=4kg 、m 2=2kg 的两物块P 、Q 。现对P 施加一大小F =20N 、方向水平向右的拉力，作用一段时间后撤去F ，P 继续向右运

动3s 后与Q 在B 点发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），碰后P 、Q 向右运动1m 后停止。已知两物块均可视为质点，与地面的动摩擦因数均为0.2，g 取10m/s 2。求： （1）P 与Q 发生碰撞前瞬间P 的速度； （2）力F 作用的时间及A 、B 两点间的距离。

【答案】（1）3m/s ；（2）3s ，31.5m 【解析】

【详解】（1）设P 与Q 发生碰撞前瞬间P 的速度为v 0，碰后瞬间共同速度为v ，由动能定理得

－μ(m 1+m 2)gL =0－

1

2

(m 1+m 2)v 2 由动量守恒得

m 1v 0=(m 1+m 2)v

联立解得

v 0=3m/s

（2）设F 作用时间为t 1，撤去F 后经t 2=3s ，P 与Q 发生碰撞，根据动量定理得

Ft 1－μm 1g (t 1+t 2)=m 1v 0

解得

t 1=3s

设撤去F 瞬间P 的速度为v 1，根据动量定理得

Ft 1－μm 1gt 1=m 1v 1

解得

v 1=9m/s

所以

x AB =

1

2v t 1+102

v v t 2=31.5m 12.如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L ，放在绝缘水平桌面上，半径为R 的

1

4

圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab 、cd 垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab 质量为2m ，电阻为r ，棒cd 的质量为m ，电阻为r ，重力加速度为g 。开始棒cd 静止在水平直导轨上，棒ab 从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd 始终没有接触，并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab 与棒cd 落地点到桌面边缘的水平距离之比为3∶1。求：

（1）棒ab 和棒cd 离开导轨时的速度大小； （2）棒cd 在水平导轨上的最大加速度； （3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。

【答案】（1）v ′1627gR v ′2227gR （2222B L gR （3）2249mgR 【解析】

【详解】（1）设ab 棒进入水平导轨的速度为v 1，由动能定理得

2mgR =

211

22

mv 设ab 棒离开导轨时的速度为v ′1，cd 棒离开导轨时的速度为v ′2，由动量守恒得

2mv 1=2mv ′1＋mv ′2

依题意v ′1>v ′2，两棒离开导轨做平抛运动的时间相等，由平抛运动水平位移x =vt 可知

v ′1∶v ′2=x 1∶x 2=3∶1

联立以上各式解得

v ′16

27gR v ′22

27

gR （2）ab 棒刚进入水平导轨时，cd 棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大，设此时回路的感应电动势为E ，则

E =BLv 1

根据闭合电路欧姆定理得

I =

2E r

cd 棒受到的安培力

F cd =BIL

根据牛顿第二定律得

F cd =ma

联立以上各式解得

a

（3）根据能量守恒定律，两棒在导轨上运动过程产生的焦耳热

Q =

22211

22(2122)112mv mv mv ''?-?+=22

49

mgR 13.下列说法正确的是（ ）

A. 布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动

B. 气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小

C. 对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的

D. 若不计气体分子间相互作用，一定质量气体温度升高、压强降低过程中，一定从外界吸收热量

E. 密闭容器中有一定质量的理想气体，当其在完全失重状态下，气体的压强为零 【答案】BCD 【解析】 【分析】

布朗运动是指悬浮于液体中

的

颗粒所做的无规则的运动，不是分子运动．气体的温度升高，分子平均动能

增大．对于一定种类的大量气体分子存在统计规律：分子运动的速率很大或很小的分子数，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的．根据热力学第一定律分析热量．气体的压强不是由于分子的重力产生的，而是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的．

【详解】A ．布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则的运动，反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，故A 错误．

B ．气体的温度升高，分子平均动能增大，由于气体分子的运动是无规则的，所以个别气体分子运动的速率可能减小．故B 正确．

C ．对于一定种类的大量气体分子存在统计规律：分子运动的速率很大或很小的分子数，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的．故C 正确．

D ．若不计气体分子间相互作用，分子势能不计．一定质量气体温度升高、压强降低过程中，根据气态方程pV/T=C 可知气体体积一定增大，气体对外做功，内能增大，根据热力学第一定律分析得知气体一定从外界吸收热量．故D 正确．

E ．气体的压强不是由于气体的重力产生的，而是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的，所以在完全失重状态下，气体的压强不变．故E 错误． 故选BCD ．

【点睛】解决本题的关键要掌握布朗运动的实质，即布朗运动不是分子运动，只能反映液体分子无规则运

动；知道分子运动的统计规律、热力学第一定律，理解气体压强的微观实质．

14.如图甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸的横截面积S ＝2.5×10－3 m 2.汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根细杆与天花板固定好．汽缸内密封有温度t 0＝27 °

C ，压强为p 0的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0.若外界大气的压强p 0不变，当密封气体温度t 升高时力传感器的读数F 也变化，描绘出F －t 图象如图乙所示，求：

（1）力传感器的读数为5 N 时，密封气体的温度t ； （2）外界大气的压强p 0.

【答案】（1）32 °C （2）1.2×105 Pa 【解析】 【分析】

缸内气体等容变化，由于气压不可能为零，故根据题中数据可得一定是升温，根据查理定律列式求解即可． 【详解】（1）由题图乙可以知道F?=?t?-?27 得:27532t C ?=+=

（2）温度1327t C ?

=时,密封气体的压强

5100 1.210F

p p p

Pa S

=+

=+? 密封气体发生等容变化,则

1

212

P P T T = 联立以上各式并代入数据计算得出5

0 1.210p Pa =?

【点睛】本题关键求解出初、末状态的气压和温度，然后根据查理定律列式求解．

15.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M 、N 两点沿x 轴相向传播，波速为2m/s ，振幅相同；某时刻的图像如图所示。则 。

A. 甲、乙两波的起振方向相同

B. 甲、乙两波的频率之比为3:2

C. 甲、乙两波在相遇区域会发生干涉

D. 再经过3s，平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置

E. 再经过3s，平衡位置在x=7m处的质点加速度方向向上

【答案】BDE

【解析】

【详解】A．根据波的传播方向，由波形图可得：甲波起振方向向下，乙波起振方向向上，故两波起振方向相反，选项A错误；

B．由图可得甲、乙两波波长之比为

1 2

2 3

=

λ

λ

根据

v

f

λ

=可知频率之比为

1

2

3

2

=

f

f

选项B正确；

C．甲、乙两波频率不同，在相遇区域不会发生干涉，选项C错误；

DE．再经过3s，甲波向右传播

6m

x vt

==

同理乙波向左传播6m，故两波源之间两波的波形如图所示：

由图可得：

平衡位置在x=6m处的质点处于平衡位置；平衡位置在x=7m处质点合位移为负，加速度方向向上。DE正确。

故选BDE。

16.如图所示，一玻璃砖的横截面是120°的扇形AOB，半径为R，OC为∠AOB的角平分线，OC3R，位于C点的点光源发出的一条光线入射到圆弧AB上的D点，该光线在玻璃砖中的折射光线平行于CO，交

AO 于E 点。已知∠DCO =30°，光在真空中传播的速度为c 。求： (1)玻璃砖的折射率；

(2)折射光线由D 传播到E 所用的时间。

【答案】（1）n =3；（2）R

t c

= 【解析】

【详解】（1）如图所示，光线在D 点折射时

n=

sin sin i

r

在△CDO 中

sin 303R R

?= 所以α=120°，i =60°，r =30° 可得

n 3（2）折射光线由D 传播到E 所用时间

DE

t v

=

c n v

=

由图知β＝30°

sin 60EG

DE EO ==

?

EG =DF =1

2

R

所以

DE =

解得

R t c

=