理科综合试题第1页(共5页)
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武汉市 2020 届高中毕业生学习质量检测
理科综合能力测试物理部分试题参考答案
评分说明:
1.考生如按其他方法或步骤解答,正确的,同样给分;有错的,根据错误的性质,
参照评分参考中相应的规定评分。
2.计算题只有最后答案而无演算过程的,不给分;只写出一般公式但未能与试题
所给的具体条件联系的,不给分。
二、选择题
14.C 15.B 16.D 17.D 18.BCD 19.BD 20.AB 21.ABD
三、非选择题
(一)必考题
22.(5 分)
(1)1.16 (2 分)
(2)96 (3 分,95~97 均正确)
23.(10 分)
(1)BC (2 分,选对但不全得 1 分,有选错的得 0 分)
(2)< (2 分)
(3) 2
1
l Rl
(3 分)
(4) 45RR (3 分)
24.(12 分)
(1)设水流在 B 点的速率为 vB,在 B 点时 F
m
最大,由牛顿第二定律
2
BmvF mg R
− = ①
水流从 B 点开始做平抛运动,有
21
2h gt= ②
Bx v t= ③ 理科综合试题第2页(共5页)
联立,解得
2
(1 )2
Fxgm hR=+ ④
(2)水流从水龙头流出至到达 B 点,由动能定理
22
0
11( cos ) 22Bmg H R R mv mv + + = − ⑤
联立,解得
22
0 3
4 2 2
vxHRhg= − − ⑥
评分参考:第(1)问 8 分,①②③④式各 2 分;第(2)问 4 分,⑤⑥式各 2 分。
25.(20 分)
解:(1)速度为 v0 的粒子沿 x 轴正向发射,打在薄板的最远处,其在磁场中运动的半径
为 r0,由牛顿第二定律
2
0
0
0
mvqv B r= ①
0
0 2
Lr = ②
联立,解得
0
0
2mvB qL= ③
(2)如图 a 所示,速度为 v 的粒子与 y 轴正向成 α 角射出,
恰好穿过小孔,在磁场中运动时,由牛顿第二定律
2mvqvB r= ④
而 0
4sin
Lr = ⑤
粒子沿 x 轴方向的分速度
sinxvv= ⑥
联立,解得
0
2x
vv = ⑦ 理科综合试题第3页(共5页)
说明能进入电场的粒子具有相同的沿 x 轴方向的分速度。
当粒子以速度为 0v 从 O 点射入,可以到达 x 轴负半轴的最远处。粒子进入电场时,沿 y
轴方向的初速度为 yv ,有
22
00
3
2yxv v v v= − = ⑧
20 1
22y
L qEv t tm− = − ⑨
最远处的横坐标
xx v t=− ⑩
联立,解得
0
3
3xL=− ⑪
(3)要使粒子排成一排,粒子必须在同一时刻进入电场。
粒子在磁场在运动轨迹如图 b 所示,周期相同,均为
0
0
2 LmT Bq v
== ⑫
又
0
02sin 2
v
v
vv == ⑬
粒子在磁场中的运动时间
22
2tT
− = ⑭
以 0v 进入磁场的粒子,运动时间最长,满足
6
= ,其在磁场中运动时间
5
6mtT= ⑮
以不同速度射入的粒子,要同时到达小孔,有
mt t t+= ⑯
联立,解得 理科综合试题第4页(共5页)
0
0
0
2sin( )6
vv v tL
=
+
或者 0
0
0
()
2sin( )6
vvt v tL
=
+
⑰
评分参考:第(1)问 6 分,①②③式各 2 分;第(2)问 8 分,④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪式各
1 分;第(3)问 6 分,⑫⑬⑭⑮⑯⑰式各 1 分。
(二)选考题
33.[物理——选修 3-3] (15 分)
(1)ACD(5 分)
(2)(10 分)
(i)初态,气体温度为 1 273K 27K 300KT = + = ,体积为 1V LS= 。当活塞 A 刚好达
到汽缸顶部时,体积 2 2V LS= ,温度为 2T ,该过程气体发生等压变化,有
12
12
VV
TT= ①
解得
2 600KT = ②
(ii)分析活塞 A 的受力,有
5
10
2 1.1 10 Pamgpp S= + = ③
在 F 作用下,活塞 B 回到初位置,气体温度不变,即 32TT= 。分析末态活塞 A 和 B 的受
力,得
30
2mg Fpp S
+=+ ④
研究气体的初态和末态,有
31
13
pp
TT= ⑤
联立,解得
220NF = ⑥
弹簧又压缩了
0.44mFx k = = ⑦ 理科综合试题第5页(共5页)
则稳定后 A、B 间的距离
0.16mABL L x= − = ⑧
评分参考:第(i)问 4 分,①②式各 2 分;第(ii)问 6 分,③④⑤⑥⑦⑧式各 1 分。
34.[物理——选修 3-4] (15 分)
(1)ABE(5 分)
(2)(10 分)
(i)垂直尾灯右侧面入射的光线恰好发生全发射时,由折射定律
min
sin90
sin 45n = ①
解得
min 2 1.414n == ②
故尾灯材料的折射率 n≥1.414。
(ii)尾灯材料折射率 n=2,其临界角满足
1sinC n= ③
光线以 θ 角入射,光路如图所示,设右侧面折射角为 β。要发生第一次全反射,有
2 ≥C ④
要发生第二次全反射,有
4 ≥C ⑤
解得
0≤β≤15 ⑥
由折射定律
sin
sinn
= ⑦
解得
sin ≤ 2sin15 ⑧
评分参考:第(i)问 4 分,①②式各 2 分;第(ii)问 6 分,③④⑤⑥⑦⑧式各 1 分。