2020届湘赣皖长郡中学十五校第二次联考物理试题（含答案）

绝密★启用前 2020 届湘赣皖·长郡十五校高三联考 第二次考试 物理能力测试 由 联合命题 时量：150 分钟 总分：300 分 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在 答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干 净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后．将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H~1 T~3 C~12 N~14 O~16 Na~23 P~31 Fe~56 Cu~64 Ce~140 第 I 卷(选择题) 二、选择题：本题共 8 小题，每题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一个选项符合题目 要求。第 19～21 题有多个选项符合题目要求。全部答对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14．如图 a 为氢原子的能级图，大量处于 n=2 激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级， 之后再向低能级跃迁时辐射出 10 种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图 b 所示光电管 阴极 K 时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值 为 8V。则 A．该光电管阴极 K 的逸出功为 7.06 eV B．吸收的光子能量为 2.86 eV C．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的 D．辐射出来的 10 种光子中只有 3 种能使该光电管发生光电效应 15．某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是 2.4 m，目测 空中脚离地最大高度约 0.8 m，假设该同学的质量为 60 kg。忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功 为(g=10m/s2) A．750J B．480J C．270J D．1470J， 长郡中学；街阳八中；永州市四中；岳阳县一中；湘潭县一中；湘西州民中；九江市一中； 石门一中；澧县一中；益阳市一中；桃源县一中；株洲市二中；麓山国际；；16．2016 年 2 月 11 日．美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预言，弥补了爱因斯坦 广义相对论中最后一块缺失的“拼图”，双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系 统由 a、b 两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做勾速圆周运动测得 a 星的 周期为 T，a．b 两颗星的距离为 l，a、b 两颗星的轨道半径之差为Δr (a 的轨道半径小于 b 的轨道半 径)，则 A．b 星公转的周期为 B．a 星公转的线速度大小为 C．a、b 两颗星的质量之比为 D．a、b 两颗星的半径之比为 17．一电流表的原理如图所示。质量为 m=20g 的均质细金属棒 MN 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂 的弹簧相连，弹簧劲度系数为 k=2.0N/m。在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小 B=0.20 T， 方向垂直纸面向外。与 MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于 且 =0.20m，当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的 cd 边重合，当 MN 中有电 流通过时，指针示数可表示电流强度，不计通电时电流产生的磁场的作 用(g=10 m/s2 ) A．若要电流表正常工作，N 端应接电源正极 B．若将量程扩大 2 倍，磁感应强度应变为 B'=0.40 T C．若 m，此电流表的量程为 Im=2.0A D．当电流表示数为零时，弹簧伸长 10 cm 18．如图所示的装置中，在 A 端用外力 F 把一个质量为 m 的小球沿倾角为 30°的 光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子 与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗糙的， 并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球 匀速运动的过程中，下列说法正确的是 A．地面对斜面体的静摩擦力始终为零 B．外力下一直增大 C．绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力 D．绳子 A 端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小 19．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运 动，两车速度的平方 v2 随 x 的变化图象如图所示， 下列说法正确的是 A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为 6m B．汽车甲的加速度大小为 2m/s2 C．汽车甲、乙在 t=4 s 时相遇 D．汽车甲、乙在 x=6 m 处的速度大小为 m/s 20．质量为 m 的带电小球由空中某点 A 无初速度地自由下落，在 t 秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强 电场，再经过 2t 秒小球又回到 A 点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地，则 A．从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能减少了 l r Tl r − ∆ + ∆ ( )l r T π + ∆ l r l r + ∆ − ∆ l l r− ∆ ab ab 0.050bc = 2 3 2 21 2 mg tB．匀强电场的大小为 C．整个过程中小球电势能减少了 D．从 A 点到最低点的过程中，小球重力势能减少了 21．如图所示，固定轨道由倾角为 的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间 存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，两导轨间距为 L，上端用阻值为 R 的电阻连接。 在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下，一质量为 m、接入电路的有效电阻为 R 的金属杆 MN 从 斜导轨上某一高度处由静止开始(t=0)沿斜导轨匀加速下滑，经过时间 t0杆 MN 滑至斜轨道的最底端 P2Q2 处，此时速度大小为 v 并撤去拉力，杆 MN 在水平导轨上减速运动直至停止，杆 MN 始终垂直于导轨 并与导轨保持良好接触，导轨的电阻以及一切摩擦均不计。则下列说法正确的是 A．杆 MN 中通过的最大感应电流 B．杆 MN 沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻 R 的电荷量 C．撤去拉力后，杆 MN 在水平轨道上运动的路程 D．撤去拉力后，回路中产生的焦耳热为 第Ⅱ卷(非选择题) 三、非选择题： (一)必考题： 22．(6 分)用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和 n 块质量均 为 m0 的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门。调整重锤的 高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时 间 t0；从定滑轮左侧依次取下 1 块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一 位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为 t1、t2、……计算处 （1）挡光时间为 t0 时，重锤的加速度为 a0。从左侧取下 i 块铁片置于右侧重 锤上时，对应的挡光时间为 ，重锤的加速度为 。则 = (结果用 和 表示)。（2）作出 的图线是一条直线，直线的斜率为 k．则重锤的质量 M= (结果用 n、k、 表示)。 （3）若重锤的质量约为 300 g，为使实验测量数据合理，铁片质量 比较恰当的取值是 。 A．1g B．5g C．40g D．100g 4mgE q = 2 29 8 mg t 2 22 3 mg t θ 2m BLvI R = 0 4 BLvtq R = 2 2 2mRvs B L = 21 2 mv  2 1 2 0 tt 、 it ia 0a ai 0t it ia ai − 0 0m 0m23．（9 分）用 DIS 测电源电动势和内电阻电路如图 a 所示，R0 为定值电阻。 （1）调节电阻箱 R．记录电阻箱的阻值 R 和相应的电压值 U，通过变换坐标，经计算机拟合得到图线 b，则该图线选取了 为纵坐标，由该图线可得该电源电动势为____V(结果保留两位有效 数字)。 （2）现有三个标有“2.5V 0.6 A”相同规格的小灯泡，其 I—U 特性曲线如图 c 所示，将它们与图 a 中电源按图 d 所示电路相连，A 灯恰好正常发光，则电源内阻 r=______ ，图 a 中定值电阻 R0= 。(结果均保留两位有效数字) （3）若将图 a 中定值电阻 R0 换成图 d 中小灯泡 A，调节电阻箱 R 的阻值，使电阻箱 R 消耗的电功率 是小灯泡 A 的两倍，则此时电阻箱阻值应调到 。 (结果保留两位有效数字) 24．（12 分）如图所示，在平面直角坐标系 xOy 内，第 I 象限的等腰直角三角形 MNP 区域内存在垂直于坐 标平面向外的匀强磁场，y