2020年广东省广州市天河区高考物理三模试卷

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2024年5月15日发(作者：)

2020年广东省广州市天河区高考物理三模试卷

一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）

1．（6分）2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置

EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方

程为：①H+H→He+X②H+Y→He+X，则下列表述正确的是（ ）

A．X是质子

B．Y是氚核

C．X与Y是同位素

D．①②两个核反应都属于裂变反应

2．（6分）如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动

过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员（ ）

A．过程I的动量改变量等于零

B．过程II的动量改变量等于零

C．过程I的动量改变量等于重力的冲量

D．过程II 的动量改变量等于重力的冲量

3．（6分）如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图

乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t＝0时刻磁场方向垂直纸面向里。

在0～5t

0

时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框ab边受到该磁场对它的安

培力F随时间t变化的关系图为（ ）

A．

B．

第1页（共21页）

C． D．

4．（6分）高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动

栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间

识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是

采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为

5m/s

2

，则该ETC通道的长度约为（ ）

A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m

5．（6分）位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，

通过FAST可以测量地球与木星之间的距离，当FAST接牧到来自木星的光线传播方向恰

好与地球公转线速度方向相同时，侧得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍，若

地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为

（ ）

A．（1+k

2

）年

C．（1+k）年

B．（1+k

2

）年

D．k年

6．（6分）如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另

外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压u＝18

泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（ ）

sin100πt（V），3个灯

A．副线圈电压的频率为100Hz

B．原线圈两端的电压为12V

C．原副线圈的电流比为2：1

D．原副线圈的匝数比为

第2页（共21页）

：1

7．（6分）如图，正点电荷固定在O点，以O为圆心的同心圆上有a、b、c三点，一质量

为m、电荷量为﹣q的粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，速率分别为v

a

、v

b

．若

a、b的电势分别为φ

a

、φ

b

，则（ ）

A．a、c两点电场强度相同

B．粒子的比荷＝

C．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

D．粒子从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少

8．（6分）如图，夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区

域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B

1

、B

2

．在OM板上表面

处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B

1

中，粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出

发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为v

1

、v

2

，运动时间分别为t

1

、t

2

；假设带电粒

子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的

是（ ）

A．粒子带负电 B．v

1

：v

2

＝2：1 C．B

1

：B

2

＝：1 D．t

1

：t

2

＝1：

二、解答题（共4小题，满分47分）

9．（6分）用图甲所示的实验装置来测量匀变速直线运动的加速度。

第3页（共21页）

（1）实验的主要步骤：

①用游标卡尺测量挡光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d＝ mm；

②用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；

③滑块从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门）；

④读出挡光片通过光电门所用的时间t；

⑤改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值。

（2）根据实验测得的数据，以x为横坐标，为纵坐标，在坐标纸中作出

﹣﹣

﹣x图线

如图丙所示，求得该图线的斜率k＝ m

1

•s

2

；由此进一步求得滑块的加速度a

＝ m•s

2

．（计算结果均保留3位有效数字）

﹣

10．（9分）用如图a所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系。

（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 端（填“A”或“B”）。

（2）实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b的R

t

﹣t关系图线，根据图线写出该热

敏电阻的R

t

﹣t关系式：R

t

＝ （Ω）。

第4页（共21页）

（3）铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电

阻、图a中某一电表和图c所示的恒流源（调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输

出电流不随外部条件的变化而变化），设计一个简易电阻温度计并在图d的虚线框内画出

电路原理图。

（4）结合图b的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A，当选用的电表达到满偏时，

电阻温度计所测温度为 ℃．如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出

一种可行的方法： 。

11．（14分）在竖直平面内，一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量为

m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中，

现将小球拉到与O点等高处，且细线处于拉直状态，由静止释放小球，当小球的速度沿

水平方向时，细线被拉断，之后小球继续运动并经过P点，P点与O点间的水平距离为

L．重力加速度为g，不计空气阻力，求

（1）细线被拉断前瞬间，细线的拉力大小；

（2）O、P两点间的电势差。

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12．（18分）倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为

3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“﹣”形小滑

块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与

斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止

释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为

m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为tanθ，重力加速度为g。求

（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；

（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。

三、[物理--选修3-3]

13．（5分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的竖直气缸内，活塞可沿气缸无摩擦

地上下滑动。开始时活塞静止，取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，在倒沙子的

过程中，缸内气体内能 （填“增大”、“减小”或“不变”），气体对活塞 （填

“做正功”、“做负功”或“不做功”），气体 （填“吸热”或“放热”）。

14．（10分）如图所示，水平放置的导热气缸A和B底面积相同，长度分别为2L和L，两

气缸通过长度为L的绝热管道连接；厚度不计的绝热活塞a、b可以无摩擦地移动，a的

横截面积为b的两倍。开始时A、B内都封闭有压强为p

0

、温度为T

0

的空气，活塞a在

气缸A最左端，活塞b在管道最左端。现向右缓慢推动活塞a，当活塞b恰好到管道最

右端时，停止推动活塞a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b回到初

始位置，求

（i）活塞a向右移动的距离；

（ii）活塞b回到初始位置时气缸B中空气的温度。

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四、[物理--选修3-4]

15．光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的 现象，要发生这种现

象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是 （填“从光密介质到光疏介质”或

“从光疏介质到光密介质”），且入射角 临界角（填“≤”或“≥”）。

16．一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，

绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。设向上为正，经时间t

1

（小于一个周期），此

时质点M向下运动，其位移仍为0.02m。求：

（i）该横波的周期；

（ii）t

1

时刻质点N的位移。

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2020年广东省广州市天河区高考物理三模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）

1．（6分）2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置

EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要核反应方

程为：①H+H→He+X②H+Y→He+X，则下列表述正确的是（ ）

A．X是质子

B．Y是氚核

C．X与Y是同位素

D．①②两个核反应都属于裂变反应

【解答】解：A、根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子，故A错误；

B、对第二个方程，根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核，故B正确；

C、X是中子，Y是氚核，X与Y不是同位素，故C错误；

D、①②两个核反应都属于聚变反应，故D错误。

故选：B。

2．（6分）如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动

过程记为I，运动员入水后到最低点的运动过程记为II，忽略空气阻力，则运动员（ ）

A．过程I的动量改变量等于零

B．过程II的动量改变量等于零

C．过程I的动量改变量等于重力的冲量

D．过程II 的动量改变量等于重力的冲量

【解答】解：AC、过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为mgt，不为零，故A错误，、

C正确；

B、运动员进入水前的速度不为零，末速度为零，过程II的动量改变量不等于零，故B

第8页（共21页）

错误；

D、过程II 的动量改变量等于合外力的冲量，不等于重力的冲量，故D错误；

故选：C。

3．（6分）如图甲所示，梯形硬导线框abcd固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图

乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系，t＝0时刻磁场方向垂直纸面向里。

在0～5t

0

时间内，设垂直ab边向上为安培力的正方向，线框ab边受到该磁场对它的安

培力F随时间t变化的关系图为（ ）

A． B．

C． D．

＝S

，为定值， 【解答】解：0﹣2t

0

，感应电动势为：E

1

＝S

3t

0

﹣5t

0

，感应电动势为：E

2

＝S

因此感应电流也为定值，

那么安培力F＝BIL∝B

＝S，也为定值，

由于0﹣t

0

，B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，根据楞次定律，可知，线圈中感

应电流方向顺时针，依据左手定则，可知，线框ab边受到安培力方向向上，即为正；

同理，t

0

﹣2t

0

，安培力方向向下，为负，大小增大，

而在2t

0

﹣3t

0

，没有安培力；

在3t

0

﹣4t

0

，安培力方向向上，为正，大小减小；

在4t

0

﹣5t

0

，安培力方向向下，为负，大小增大，故D正确，ABC错误；

故选：D。

4．（6分）高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动

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栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s的时间

识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是

采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s，刹车的加速度大小为

5m/s

2

，则该ETC通道的长度约为（ ）

A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m

【解答】解：21.6km/h＝6m/s

汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动，位移为：

x

1

＝v

0

（t

1

+t

2

）＝6×（0.3+0.7）＝6m

随后汽车做减速运动，位移为：

＝3.6m

所以该ETC通道的长度为：

L＝x

1

+x

2

＝6+3.6＝9.6m

故ABC错误，D正确

故选：D。

5．（6分）位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，

通过FAST可以测量地球与木星之间的距离，当FAST接牧到来自木星的光线传播方向恰

好与地球公转线速度方向相同时，侧得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍，若

地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为

（ ）

A．（1+k

2

）年

C．（1+k）年

B．（1+k

2

）年

D．k年

【解答】解：当FAST接牧到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同

时，木星与地球的连线垂直于地球的公转半径，如图所示：

第10页（共21页）

设地球的公转半径为r

1

，地球与木星的距离是kr

1

，则r

2

＝

地球的公转周期T

1

＝1年，根据开普列第三定律可得：

＝

解得T

2

＝（1+k

2

）年，故A正确、BCD错误。

故选：A。

6．（6分）如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另

外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压u＝18

泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（ ）

sin100πt（V），3个灯

A．副线圈电压的频率为100Hz

B．原线圈两端的电压为12V

C．原副线圈的电流比为2：1

D．原副线圈的匝数比为：1

sin100πt（V），可知角速度为：ω＝100π，

【解答】解：A、由瞬时值表达式有：u＝18

则频率为：f＝＝50Hz，故A错误；

BCD、设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，

因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，

第11页（共21页）

本文标签： 方向活塞过程