2020届湖北高三下物理周测试题

gR 2 1 2020届湖北高三下物理周测试题 本试题分第 I卷（选择题）和第 I 卷（非选择题）两部分，满分 110 分。考试用时 90 分钟。 第 I 卷(选择题，共 48 分) 一、选择题:本题共 12 小题，每小题 4 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合 题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1. 一个中子与原子核 A 发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为 Q，则氘核的比结合能和 原子核 A 分别为（ ） 2. 如 图所示，物体做初速度为零的匀加速直线运 动，在其运动轨迹上有 A、B、C 三点。物体在 A、B 间和 B、C 间的位移分别为 2x、3x，时间分别为 3t、2t，由此可判断物体由静止运动 至 A 点所用时间为（ ） 1 A. 4t C. 6t B. t 2 3 D. t 2 3. 对银河系内各星球，若贴近其表面运行的卫星的周期用 T 表示，该 1星球的平均密度用 ρ 表示， T2 与 ρ 的关系图象如图所示，已知 引力常量 G＝6.67×10－11 N·m 2/kg2，则该图象的斜率约为（ ） A．7×10 －10 N·m 2/kg2 B．7×10 －11 N·m 2/kg2 C．7×10 －12 N·m 2/kg2 D．7×10 －13 N·m 2/kg2 4. 水平放置的光滑圆环，半为 R，AB 是其直径。一质量为 m 的小球穿在环上并静止于 A 点，沿 AB 方向水平向右的风力大小恒为 F=mg，小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（ ） A．运动中小球对环的最大压力为 B．运动中小球对环的最大压力为 C．小球运动过程中的最大速度为 5mg 26mg D．小球运动过程中的最大动能为（ -1）mg 5. 边界 MN 的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为 B，方向垂直于光滑 水平桌面的匀强磁场。在桌面内边长为 l 的正三角形金属线框 abc 粗细均 匀，三边阻值相等，a 顶点刚好位于边界 MN 上，现使线框围绕过 a 点且 垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为ω，如图所示，则在 ab 边开始 转入磁场的瞬间 ab 两端的电势差 Uab 为（ ） A. Bl 2ω 3 B. - 1 Bl 2ω 2 C. - 1 Bl 2ω 3 D. 0 6. 溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目。如图所示，滑轮、保 险 绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上。人从高处平台的 A 点出 发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点 C，到达 B 点时速度为零。下列说法中正确的有（ ） A．人滑到 C 点时速度最大 B．人滑到 C 点时的加速度方向竖直向上 C．人从 A 滑到 C 的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的机械能一直减小 D．人从 A 滑到 C 的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的动能一直增大 7. 如图甲所示，与轻质弹簧连接的物块静止在粗糙水平面上在 0 < t < 5s 的时间内有方向向右的水平外力F 作用在弹簧 上，外力F 随时间均匀增加，即 F = kt(k > 0) ，当 t≥5s 时外 力F 恒定不变。t=1s 时物块开始移动，物块的加速度 a 随外力F 的变化关系如乙图所示。设物块与水平面间的 最大静摩擦力等于动摩擦力，忽略弹簧形变时间， 弹簧一直处于弹性限度内，重力加速度g = 10m/s2 ， 下列说法正确的是（ ） A．物块的质量为 0.2kg B．t=5s 时弹簧的形变量为 0.5m C．物块与水平面间的动摩擦因数为 0.2 D．t =2s 时物块速度为 3m/s 8. 如图所示，光滑圆弧轨道BC 竖直放置在水平地面上，B 为轨道最低点且 水平地面与轨道在B 点相切，O 为圆弧轨道的圆心，半径OC 与竖直方 向成53°角。质量 m = 0.5kg 可看作质点的小球，从A 点以 v0 = 3m/s 的初速 度水平抛出，小球恰好从C 点无碰撞地进入圆弧轨道。已知小球在运动过 程中始终受到竖直方向的恒力F 作用，A 点距水平地面的高度 h = 1.3m ， 圆弧轨道半径 R = 0.5m ，重力加速度g = 10m/s2 ，sin53°=0.8，忽略空气阻力 则小球由A 点运动至B 点过程中机械能的改变量为（ ） A．6.5J B．3.9J C．2.6J D．10.4J 9. 如图所示，实线为两个点电荷 Q1、Q2 产生的电场的电场线，虚直线 cd 为 Q1、Q2 连线的垂直平分线，O 为垂足，c、d 两点在垂直平分线上 且关于 Q1、Q2 连线对称．一电子只在电场力的作用下从 a 点沿虚曲 线途经 O 点运动到 b 点．下列说法正确的是（ ） A．Q1 的电荷量小于 Q2 的电荷量 B．c、d 两点的电势相同，场强相同 C．电子过 O 点时的加速度大于过 a 点时的加速度 D．电子在 O 点时的电势能小于在 a 点时的电势能 10. 如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为 m，降压变压器的变压比为 n，输电线 的电阻为 R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为 U，由于用户的 负载变化，使电压表 V2 的示数减小了ΔU，则下列判断正确的是（ ） ∆U A．电流表 A2 的示数减小了 B．电流表 A1 的示数增加了 C．电压表 V1 的示数不变 R n∆U R D．输电线损失的功率增加了（ n∆U ）2 R R 11. 如图甲所示，两金属导轨平行放置，右侧与灯泡和带 有铁芯的线圈相连，导轨所在区域存在与两导轨平面 垂直向里的匀强磁场。横跨在导轨上的金属棒 L 做沿导 轨方向的往复运动，其运动的 v-t图象如乙图所示。整个 回路一直处于安全状态，下列关于灯泡中的电流3 3 2 和线圈中的感应电动势方向说法正确的是（ ） A．0~t1 时间内两者方向相反 B．t1~t2 时间内两者方向相同 C．t2~t3 时间内两者方向相同 D．t3~t4 时间内两者方向相反 12. 如图所示，一小球从半径为R 的固定半圆轨道左端 A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质 点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点。O 为半圆轨道圆心，OB 与水平方向夹角为 60°，重 力加速度为 g．关于小球的运动，下列说法正确的是（ ） A．小球抛出时的初速度大小为 B．小球抛出点与 B 点的距离为 39 R 4 C．小球经过 B 点时对轨道的压力大小为 mg D．小球从抛出点到 B 点的过程中速度变化量的大小为 第 II 卷（非选择题，共 62 分） 二、实验题:本题共 2 小题，第 13 题 6 分，第 14 题 10 分，共 16 分。把答案写在答题卡指定位置。 13. （6 分）如图所示，为了测量滑块(装有遮光条)的加速度，在倾斜的气垫导轨上安放两个光电门 A、 B，配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电门的相应时间。 某同学根据自己的设想，做了如下操作： ①将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A 运动到 B 的时 间”．此时当两个光电门的任一个被挡住时，计时仪开始计时；当 两个光电门中任一个被再次挡光时，计时终止．计时仪显示的是 两次挡光之间的时间间隔． ②将滑块从导轨上某处自由滑下，测出两光电门间距 x，并记 下毫秒表上的示数 t． ③保持光电门 B 位置不动，适当移动光电门 A 的位置，重复步骤②． ④重复步骤③若干次． （1）关于操作中的注意事项，下列各项正确的是 ． A．必须测量遮光条的宽度 B．两光电门的间距应适当大些 C.在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下 D.导轨倾斜是为了平衡摩擦力 （2）已知该同学的两组数据：x1，t1 和 x2，t2．其中 x2>x1．则滑块的加速度 a= （用 x1，t1； x2，t2 表示） 14. （10 分）某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理 量． 实验室提供的器材有：两个相同的待测电源(内阻r≈1 Ω)，电 阻箱 R1(最大阻值为999.9 Ω)，电阻箱 R2(最大阻值为 999.9 Ω)，电压 表 V(内阻约为 2 kΩ)，电流表 A(内阻约为 2 Ω)，灵敏电流计 G，两个 开关 S1、S2. 主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱 R1 和 R2 至最大，闭 3 3gR 2合开关 S1 和 S2，再反复调节 R1 和 R2，使电流计 G 的示数为 0，读出电流表 A、电压表 V、电阻箱 R1、 电阻箱 R2 的示数分别为 I1、U1、r1、r2； ②反复调节电阻箱 R1 和 R2(与①中的电阻值不同)，使电流计 G 的示数为 0，读出电流表 A、 电压表 V 的示数分别为 I2、U2. 回答下列问题： (1)电流计G 的示数为0 时，电路中A 和B 两点的电势φA 和φB 的关系为 ； (2)电压表的内阻为 ，电流表的内阻为 ； (3)电源的电动势E 为 ，内阻r 为 ． 三、计算题:本题共 4 小题，共 46 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字 说明、方程式和演算步骤。 15. （8 分）两足够长金属导轨平行倾斜放置，如图所示，两导轨平面与水平面成37°角。金属棒 AB、 CD 垂直地横跨在导轨上，并由静止释放。已知金属棒 AB 光滑，其质量 m = 0.1kg ，电阻 r = 0.1Ω 。金属棒 CD 与两导轨间的动摩擦因数为µ= 0.8 ，其质量 M = 0.2kg ，电阻 R = 0.4Ω ，金属棒 AB、CD 的长度及两导轨间距均为 L = 1m 。空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应 强度为 B = 0.1T 。取重力加速度 g = 10m/s2 ， 静摩擦力的最大值等于滑动摩擦力， （sin 37 = 0.6 ，cos37 = 0.8 ）求： （1）当金属棒 CD 刚要滑动时，金属棒 AB 的加速度大小； （2）当金属棒 AB 滑到导轨底端时，两金属棒 AB、CD 的速度差。 16. （10 分）如图所示，传送带倾斜放置，倾角θ=37°，始终以 v = 5.0m / s 的速度匀速顺时针转 动 。 一 个 质 量 m = 1.0kg 的 可 看 作 质 点 的 小 物 块 放 置 在 质 量 M = 2.0kg 的长木板的右 端，长木板的右端与传送带顶端对齐，两者均静止释放。小物块与长木板上表面间的动摩擦因数为μ 1=0.4 ，小物块、长木板下表面与传送 带 间 的 动 摩 擦 因 数 都 为 μ2= 0.5 。长木板的长度 L1 = 2.4m ，传送带的长 L2 = 12.2m ，g 取 10m / s2 （sin 37 = 0.6 、 cos 37  = 0.8 ）求： （1）小物块从长木板上滑落的时间； （2）小物块滑离传送带时，小物块和长木板底端间的距离； （3）至小物块滑离传送带时，长木板在传送带上滑过的距离。 17. (13 分)如图所示，在光滑绝缘水平面上，存在两个相邻的相同矩形区域 CDMN 和 NMHG， CD=NM=GH=2d、CN=NG=d．区域 CDMN 中存在方向竖直向下的匀强磁场 B1，区域 MMHG 中 存在方向竖直向上的匀强磁场 B2．不可伸长的轻质细线，一端固定于 O 点，另一端拴有一个质量 m 为 的绝缘小球 a．拉紧细线使小球 a 从距离桌面高 h 的位置静止释放，当小球 a 沿圆弧运动 3 至悬点正下方位置时，与静止于该处的带正电小球 b 发生正碰，碰后小球 a 向左摆动，上升的最4m gh 5qd 2 h大高度为 4 ，小球 b 从 CD 边界中点 P 垂直进入 CDMN 区域，已知小球 b 质量为 m，带电量 为+q，且始终保持不变，重力加速度为 g．则 (1)通过计算判断 a、b 两小球的碰撞是否为弹性碰撞； (2)若 B1=B2=B，要使 b 小球能从 NG 边界射出，求 B 的取值范围； (3)若区域 CDMN 中磁感应强度 B1= ，方向仍竖直向下．将区域 NMHG 中磁场改为匀 强电场，电场方向水平且由 N 指向 M．是否存在一个大小合适的场强使小球 b 恰由 H 点离开电场区 域，若存在请算出场强 E 的大小，不存在请说明理由． 【选考题】注：第 18 题和第 19 题选其中的 1 道题作答 18、【物理—选修 3–3】（15 分） （1）（5 分）下列说法正确的是( ) A.液体的饱和汽压随温度的升高而增大 B.温度相同的氮气和氧气的分子平均动能相同 C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大 D.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是油脂使水的表面张力 增 大的缘故 E.气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关 （2）（10 分）有一种汽车胎压监测技术是利用放置在轮胎内的压强传感器监测汽车轮胎压强的技术， 这对于确保行车安全具有重要意义。小明在夏季气温为 26℃时，观察到自己汽车胎压值为 230kPa,冬季 气温为-13℃时，胎压监测系统报警，显示轮胎的胎压值为 190kPa,不考虑轮胎容积的变化，试判断该轮 胎是否漏气。如果漏气，求漏掉的气体质量占原来气体的百分之几；如果不漏气，要使轮胎气压恢复到 230kPa,需要再充入温度为-13℃、压强为 100kPa 的气体的体积是轮胎容积的百分之几。 19、【物理一选修 3–4 】（15 分） （1）（5 分）如图(a)，在 xy 平面内有两个沿 z 方向（垂直于 xy 平面的方向）做简谐振动的点波源 S1(0， 4)和 S2(0，-2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示．两列波的波速均为 1.00 m/s.两列波 从波源传播到点 A(8，-2)的路程差为 m，两列波引起的点 B(4，1)处质点的振动相互 ( 填 “ 加 强 ” 或“减弱”)，点 C(0，0.5)处质点的振动相互 (填“加强”或“减弱”)．（2）（10 分）一玻璃砖截面如图所示，O 为圆环的圆心，内圆半径为 R，外圆半径为 3R ，AF 和 EG 分别为玻璃砖的两端面，∠AOE=120，B、C、D 三点将圆弧四等分。一细束单色光 a 从 F 点沿平行 于 BO 方向从 AF 面射入玻璃砖，其折射光线恰好射到 B 点，求： ①玻璃砖的折射率 n； ②从 B 点出射的光线相对于射入玻璃砖前入射光线的偏转角 φ。