2020届广州市高三年级调研测试理科综合物理试题及答案二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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。
14．如图，在轨运行的空间站内宇航员将小球用不可伸长的细线系住，细线另一端系在固定支架上O 点处，进行如下两次操作，第一次操作：拉开细线一个小角度后由静止释放小球；第二次操作：拉直细线给小球一个垂直于细线的速度，则 A ．第一次操作中，小球绕O 点做往复运动 B ．第一次操作中，小球朝向O 点做直线运动 C ．第二次操作中，小球绕O 点做匀速圆周运动 D ．第二次操作中，小球相对O 点做匀变速曲线运动15．动量大小相等的氕核(H 11)和氘核(H 21)在同一匀强磁场中仅受磁场力做匀速圆周运动，则它们A ．圆周运动的半径相等B ．向心加速度的大小相等C ．圆周运动的周期相等D ．所受磁场力的大小相等16．如图，乒乓球从水平桌面上P 1点弹起后，刚好能以水平速度v 越过高为h 的球网，落到桌面上P 2点。
乒乓球可看成质点，不计空气阻力，重力加速度为g ，则乒乓球 A ．从P 1点弹起时的速度大小为2gh B ．从P 1点弹起后在空中上升的时间为 hv C ．从P 1点弹起时的速度和落到P 2点时的速度相同 D ．P 1点与P 2点的距离为gh 22v17．如图，水平桌面上放置质量分别为m 和M 的木块和斜面体，斜面倾角为α。
作用在木块上的力F 与斜面夹角为α，木块和斜面体均保持静止，则 A ．木块受到的摩擦力不可能为零 B ．木块对斜面体的压力等于mg cos α C ．桌面对斜面体的支持力等于(M ＋m )g D ．桌面对斜面体的摩擦力等于F cos2α18．如图，闭合开关S 后，灯泡A 和B 均正常发光。
将滑动变阻器R 的滑片向a 端滑动，则A ．A 变亮，B 变暗 B ．A 变暗，B 变亮C ．A 、B 都变亮D ．电容器C 的带电量增加O2119．如图，三颗质量均为m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M ，半径为R ，万有引力常量为G ，忽略卫星之间的引力作用。
下列说法正确的是A ．地球自转周期为GMR 32πB ．卫星绕地球的运动周期为GMr 32πC ．每颗卫星对地球的引力大小均为GMm(r －R )2D ．三颗卫星对地球引力的合力为020．如图，电荷量分别为+q 和–q 的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 、c 、d 是正方体的另外四个顶点，则 A ．a 、c 两点电场强度相同 B ．c 、d 两点电场强度相同 C ．a 、b 、c 、d 四点电势相等 D ．电势差U ad = U bc21．运动员沿竖直方向做跳伞训练，打开降落伞后的速度时间图象如图a 所示。
降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图b 所示。
已知运动员的质量为64kg ，降落伞的质量为16kg ，假设打开伞后伞所受阻力f 的大小与速率v 成正比，即f=k v 。
取g =10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则 A ．k =200N·s/mB ．打开伞后瞬间运动员的加速度方向竖直向上C ．打开伞后瞬间运动员的加速度大小为20m/s 2D ．每根悬绳能够承受的拉力至少为400N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题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分） 22．（6分）报警器电路如图甲所示。
该电路用标称值为12V 的蓄电池为电源，各导线接触良好，热敏电阻R t 阻值随温度升高而减小。
当通过报警器的电流超过某一值时，报警器就会报警。
（1）断开开关S ，用多用电表直流50 V 挡测a 、b 间电压，稳定后多用电表的指针位置如图乙所示，其读数为________ V 。
b d c+图a图b（2）闭合开关S 后，发现无论温度高低，报警器都在报警，由此可判断电路中某器件发生______（选填“短路”、“断路”）。
（3）保持开关S 闭合，维修人员仍使用多用电表直流50 V 挡检测故障，将红表笔接在a 点，黑表笔接d 时多用电表示数为零，黑表笔接c 时多用电表示数略小于图乙所示，由此可判定发生故障的器件是________(选填“热敏电阻R t ”、“开关S ”、“定值电阻R ”)。
23．（9分）用如图a 所示的实验装置研究小车的匀变速直线运动，电源频率f =50Hz ，从纸带上打出的点中选取某点为参考点O ，在纸带上依次标记A 、B 、C 、D 四个计数点（相邻两计数点之间还有4个记录点未画出）；如图b 所示，因保存不当，纸带被污染，仅保留了A 、B 、D 三点及其到O 点的距离：S A =79.9mm 、S B =149.5mm 、S D =361.0mm 。
（1）下列实验步骤的正确顺序是____________________(用选项字母填写)．A ．关闭电源，取出纸带B ．把打点计时器固定在斜面上C ．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，打出纸带D ．将小车停靠在打点计时器附近，让纸带穿过限位孔，并与小车尾部相连 （2）利用上述信息可知：① 相邻两计数点的时间间隔为 s ；② 打C 点时小车的速度大小为 m/s （保留2位有效数字）； ③ 小车的加速度表达式为 （用S A 、S B 、S D 和f 表示）， 加速度大小计算结果为 m/s 2（保留到小数点后2位）。
24．（13分）如图，竖直固定挡板与静置于水平轨道上的小物块a 之间夹有压缩的轻质弹簧，弹簧被锁定且与a 接触但不粘连。
水平轨道的MN 段粗糙，其余部分光滑。
N 处有一小物块b ，用不可伸长轻质细绳悬挂于某点O 处。
某时刻弹簧解锁，弹簧恢复原长后，a 进入MN 段，之后与b 发生碰撞并粘连在一起。
已知a 与MN 段的动摩擦因数为0.5，MN 长度为l ， a 、b 质量均为m ，重力加速度为g 。
弹簧被锁定时的弹性势能为1.5mgl ，细绳能承受的拉力最大值为20mg 。
（1）求a 与b 碰前瞬间a 的速率； （2）a 、b 碰后，若要细绳始终拉直，求细绳的长度r 需满足的条件。
图乙t图甲a 图b图25．（19分）如图，xOy 为竖直面内的直角坐标系，y 轴正向竖直向上，空间中存在平行于xOy 所在平面的匀强电场。
质量为m 的不带电小球A 以一定的初动能从P （0，d ）点沿平行x 轴方向水平抛出，并通过Q （22d ，0）点。
使A 带上电量为+q 的电荷，仍从P 点以同样的初动能沿某一方向抛出，A 通过N （2d ，0）点时的动能是初动能的0.5倍；若使A 带上电量为-q 的电荷，还从P 点以同样的初动能沿另一方向抛出，A 通过M （0，-d ）点时的动能是初动能的4倍。
重力加速度为g 。
求： （1）A 不带电时，到达Q 点的动能；（2）P 、N 两点间的电势差； （3）电场强度的大小和方向。
（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）（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态A 依次经状态B 和C 后再回到状态A ，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1个扣3分，最低得分为0分）A ．A →B 过程中气体体积增大 B ．A →B 过程中气体对外放热C ．B →C 过程中气体体积不变D ．B →C 过程中气体对外放热E ．C →A 过程中气体内能增大（2）（10分）如图，在锅炉外壁紧贴着一个导热性能良好、右壁开孔与大气相通的气缸，用于监控锅炉外壁的温度。
活塞通过轻弹簧与气缸右壁的压力传感器a 相连；活塞左侧封闭一定质量的理想气体，封闭气体温度与锅炉外壁温度相等。
已知大气压强为p 0，活塞横截面积为S ，不计活塞质量和厚度及与气缸壁的摩擦。
当锅炉外壁温度为T 0时，活塞与气缸左壁的间距为L ，a 的示数为0。
若弹簧的劲度系数为LSp 20，温度缓慢升高到某一值时，a 的示数为20Sp ，求此时 (i)封闭气体的压强； (ii)封闭气体的温度。
34．[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一简谐横波在同一介质中沿x 轴正向传播。
t ＝0时的波形如图甲所示，a 、b 是波上的两个质点。
图乙是波上某一质点的振动图像，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1个扣3分，最低得分为0分）A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的小B ．t ＝0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．t ＝T2时质点b 的振动方向沿y 轴正方向D ．图乙可以表示质点a 的振动E ．图乙可以表示质点b 的振动（2）（10分）如图所示是一个半圆柱形玻璃砖的横截面，O 点为圆心， BC 为直径，该截面内有一细束单色光垂直BC 从D 点入射，光束恰好不能从圆面射出。
已知玻璃砖对该单色光的折射率为2，半圆的半径为R ，光在真空中传播速度为c ，求(i) D 点到O 点的距离；(ii)光束从D 点入射到第一次射出玻璃砖的时间。
2020届调研物理参考答案及评分说明：14~21：C A D D A BD AD BD 22．（6分）（1）11.5(11.2～11.8之间的值均可) （2）短路 （3）热敏电阻R t 23．（9分）（1）BDCA （2）① 0.10 或0.1 ② 1.1（2）③()75232f S S S A B D +- 2.4124．（13分）解：（1）（5分）已知a 与MN 段的动摩擦因数μ=0.5，弹簧锁定时的弹性势能E p =1.5mgl 。
弹簧恢复原长，设a 离开弹簧时的速率为v a ，由a 与弹簧系统机械能守恒有2p 21a mv E =① 设a 与b 碰前瞬间的速率为v N ，a 由M 到N 点过程应用动能定理有22N 2121a mv mv l mg -=⋅-μ ② 联立解得gl v 2N =③（2）（8分）设a 与b 碰后的共同速率为v 1，a 、b 碰撞过程由ab 系统动量守恒有1N 2mv mv = ④ a 、b 碰后瞬间细绳即有最大拉力T ，rv m mg T 2122=- ⑤依题意T≤20mg ，解得l r 181≥ ⑥a 、b 碰后细绳始终拉直，分类讨论如下：(i)若a 、b 碰后细绳始终拉直但不能做完整的圆周运动，则()21221v m ≤mgr 2 ⑦ 解得 r ≥l 41符合题意要求 ⑧(ii)若a 、b 碰后刚好能通过最高点时，其速率设为v 2，则 r v m mg 2222= ⑨要细绳始终拉直且做完整的圆周运动，则有 ()21221v m ≥()2222122v m r mg +⋅ ⑩解得 r ≤l 101 结合⑥式即l r l 181101≥≥○11 故，a 、b 碰撞后，若要细绳始终拉直，则其长度r 需满足r ≥l 41或l r l 181101≥≥ ○12 25．（19分）解：（1）（7分）设小球的初速度为v 0，初动能为E k0，从P 点运动到Q 点的时间为t ，根据平抛运动的规律有22d = v 0t① d =12gt 2 ②解得v 0=2gd ， t =2d g ，又有 E k0 =12m v 02 ③ 由①②③式解得 E k0 =2mgd ④设小球到达Q 点时的动能为E k Q ，由动能定理有mgd = E k Q -E k0 ⑤由④⑤式得 E k Q =3mgd ⑥ （2）（3分）加电场后，设P 、N 两点间的电势差为U PN ，根据动能定理， 小球从P 到N 有 mgd + qU PN = 12E k0 - E k0⑦ 得qmgdU PN 2-=⑧ （3）（9分）设P 、M 两点间的电势差为U PM ，根据动能定理， 小球从P 到M 有 mg (2d ) - qU PM =4E k0 - E k0 ⑨ 得qmgdU PM 4-=⑩ 在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。