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2020 届湘赣皖·长郡十五校高三联考 第二次考试
理科综合能力测试 物理部分
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后写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第 I 卷(选择题，共 126 分)
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
2.4m，目测空中脚离地最大高度约 0.8m，假设该同学的质量为 60kg。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
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
用下做匀速圆周运动，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△r(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＝0.20T，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＝10m/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'＝0.40T
C.若 ＝0.050m，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 10cm
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
( )
( )
l r
l Tr
− ∆
+ ∆
( )
T
l rπ + ∆
l r
l r
+ ∆
− ∆
l
l r− ∆
ab ab
bc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 F 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，沿同一方向做直线运动，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＝4s 时相遇
D.汽车甲、乙在 x＝6m 处的速度大小为 2 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 mg2t2
B.匀强电 场的大小为 E＝
C.整个过程中小球电势能减少了 mg2t2
D.从 A 点到最低点的过程中，小球重力势能减少了 mg2t2
21.如图所示，固定轨道由倾角为 θ 的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨
3
1
2
4mg
q
9
8
2
3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 Im
B.杆 MN 沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻 R 的电荷量 q＝
C.撤去拉力后，杆 MN 在水平导轨上运动的路程 s＝
D.撤去拉力后，回路中产生的焦耳热为 mv2
第 II 卷(非选择题，共 174 分)
三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 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)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
算出 t02、t12…
2
BLv
R
=
0
4
BLvt
R
2 2
2mRv
B L
1
2(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 ti，重锤的加速度为 ai。则 ＝ (结果用 t0 和 ti 表示)。
(2)作出 －i 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、m0 表示)。
(3)若重锤的质量约为 300g，为使实验测量数据合理，铁片质量 m0 比较恰当的取值是 。
A.1g B.5g C.40g D.100g
23.(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 0.6A”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＝ Ω，图 a 中定
值电阻 R0＝ Ω。(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 Ω。(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
0
ia
a
0
ia
a垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y
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