2020届江西八所重点中学5月联考理综物理试题（含答案）

江西省八所重点中学 2020 届高三联考 理科综合试卷物理部分 二、选择题:本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14~18 题只有一 项符合题目要求，第 19~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。 14.居室装修中常用的大理石等天然石材，若含有铀、针等元素就会释放出 放射性气体氧， 氧会经呼吸道进入人体并停留在体内发生衰变，放射出 、 、 射线这些射线会导致细 胞发生变异，引起疾病。一质量为 m 的大理石含有某种半衰期为 T 的放射性元素 X，经 T 时间后，这块大理石的质量变为 。以下说法正确的是( ) A. B.在 X 原子核衰变时发生质量亏损，亏损的质量转化成能量释放出来 C.X 原子衰变成新核时，新原子核处于高能级状态不稳定，会向低能级跃迁，跃迁时只能放 出一些特定频率的 射线 D.X 原子核的比结合能大于其衰变后的新核的比结合能 15.如图甲所示，推力 F 垂直斜面作用在斜面体上，斜面体静止在竖直墙面上，若将 斜面体改成如图乙所示放置，用相同大小的推力 F 垂直斜面作用到斜面体上，则下 列说法正确的是( ) A.墙面受到的压力一定变小 B.斜面体受到的摩擦力可能变大 C.斜面体受到的摩擦力一定变小 D.斜面体可能沿墙面向上滑动 16. 如图所示，在竖直平面内固定个半径为 R 的绝缘圆环， 有 两个可视为点电荷的相同的带负电的小球 A 和 B 套在圆环上，其 中小球 A 可沿圆环无摩擦的滑动，小球 B 固定在圆环上和圆心 O 的连线与水平方向的夹角为 45°.现将小球 A 由静止释放，则 下列说法中正确的有( ) A.小球 A 运动到圆环最低点 Q 的过程中电势能先增大后减小 B.小球 A 速度最大处位于 Q 点的左端 C.小球 A 恰好可以运动到 P 点 D.小球到达圆环最低点 Q 时的速度大小为 17.如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为 30°，圆盘绕 垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离 L 处有一小物体 与圆盘 保持相对静止，当圆盘的角速度为 时，小物块刚要滑动。物体与盘面间的动摩擦因数为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为 R，引 力常量为 G,下列说法正确的是( ) α β γ 'm ' 2 mm = γ 2gR ω 3 2A.这个行星的质量 M= B.这个行星的同步卫星的周期是 C.这个行星的第一宇宙速度 D.离行星表面距离为 R 的地方的重力加速度为 18.水平力 F 方向确定，大小随时间的变化如图 a 所示，用力 F 拉静止在水平桌面上的小物 块，在 F 从 0 开始逐渐增大的过程中，物块的加速度 a 随时间变化的图象如图 b 所示，重 力加速度大小为 10 m/s2,最大静摩擦力大于滑动摩擦力，由图示可知( ) A.物块的质量 m=2kg B.物块与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2 C.在 4s 末，物体的动量为 12kg·m/s D.在 2~48 时间内,小物块速度均匀增加 19.如图所示为一节能运输系统。 斜面轨道长为 L，倾角 为 30°，当质最为 M 的木箱在轨道顶端时，自动装货装 置将质量为 m=3M 的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压 缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述 过程，下列选项正确的是( ) A.木箱与轨道间的动摩擦因数为 μ = B.若保持其他条件不变，只改变 m 的质量，此系统仍能正常工作 C.若保持其他条件不变，只改变斜面轨道的长度 L,此系统仍能正常工作 D.木箱向下滑动过程中的最大速度与向上滑动过程中的最大速度相等 20.如图所示，一平行金属导轨与水平成 放置，导轨间的距离为 L，在 OO’的上方区域存 在与导轨平面垂直，磁感应强度为 B 的匀强磁场(图中未全部画出)，导轨的下端接有阻值为 R 的电阻，在导轨的上端垂直于导轨放有一质量为 m 的导体棒 ab,另有一质量为 M 的导体棒 cd 垂直于导轨，以 v0 的速度沿导轨向上进入磁场，cd 与导轨无摩擦，当 cd 进入和离开磁场 时，导体棒 ab 恰好保持静止，两导体棒一直没有相撞。已知两 导体棒的长度均为 L,电阻均为 R，导体棒与导轨接触良好，不 2 24 5 R L G ω R L π ω 1 2 Lv R ω= 2Lω 3 5 θ计其他电阻。则: ( ) A.导体棒 ab 恰好不受摩擦力时，导体棒 cd 的速度为 B. cd 上滑过程中重力的冲量大于下滑过程中重力的冲量 C. cd 上滑过程中通过 R 的电荷量大于下滑过程中通过 R 的电荷量 D. cd 离开磁场时的速度为 21.如图所示，一台正弦式交流发电机通过一理想可调变压器给用电器供电， L1 和 L2 是两 个相同的灯泡，每个灯泡的电阻均和电阻 R 的阻值相同，电流表为理想表，不计其他任何 电阻。开始时电键 S 处于断开状态，此时交流发电机的转速为 n，可调变压器副线圈有 200 匝接入电路，灯泡 L1 正常发光，电流表示数为 I。现将电键 S 闭合，要使两灯泡均正常发光， 可以通过两种方式来实现:一是调节发电机的转速:二是调节滑动头的位置，改变变压器副线 圈接入电路中的匝数。则在闭合 S 后，灯泡能正常发光时，以下正确的是( ) A.若只是采用第一种方式， 则电流表的示数为 2I B.若只是采用第一种方式， 则发电机的转速为 1.5n C.若只是采用第二种方式，则电流表的示数为 1.5I D.若只是采用第二种方式，则副线圈的匝数应调为 400 匝 第 II 卷(非选择题 共 174 分) 二、非选择题: 包括必考愿和选考题两部分。 第 22~32 题为必考愿，每道试题考生都必须 作答。 第 33~38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题:共 129 分。 2. (5 分)某实验小组的同学欲“探究做功与速度变化的关系”，在实验室设计了一 套如图甲所 示的装置，图中 A 为物体，B 为光电门，C 为力的传感器，D 为遮光片，P 为小桶(内有砂 子)，一 端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。 2 2 3 sinmgRv g L θ= 2 2 0 2 2 6 sinB L v mgR B L θ−(1)他们用游标卡尺测出了遮光片的宽度 d (如图乙所示)，则遮光片的宽度为____ mm; 又测 出了物体( 包括遮光条)的质量为 m。 (2) 将物体放在某一位置，测出此位置时遮光片前端到光电门的距离 s，计算出遮光片中点 到光电门的距离 x， 然后将物体由静止释放，读出物体通过光电门时的遮光时间 t; 再多次 改变 s,计算出相应的 x，读出对应的时间 t;并在物体运动过程中记录了传感器的示数 F. 根据 所记录的数据，作出以 x 为横坐标，以 为纵坐标的 图像。在实验过程中，有同学 提出应平衡摩擦力。你认为实验中是否必须平衡摩擦力?__________(填“是”或“否”) (3) 除了 s 和 t 外，下列物理量中，必须测量的物理量是________(填物理量前面的序号) A.遮光片宽度 d B.物体质量 m C.传感器示数 F (4)通过正确的操作，各物理量均采用国际单位，作出的 图像是一条直线，计算得出 直线的斜率为 k。实验完成后，一位同学发现，根据前面测出的物理量，还可以得出物体与 水平面间的动摩擦因数 μ，则 μ=_________(用实验中测出的物理量的字母表示) 23. (10 分)小宇有一台带 USB 接口的小型电风扇，额定电压为 5.0 V, 额定功率为 2 W。 他 想通过实验描绘出这台小电风扇的伏安特性曲线。他在实验室中没有找到合适的电压表，但 找到了导线、开关，还有以下器材: A.电源 E (电动势为 6.0 V) B.电流表 A 1(量程为 0-0.6 A,内阻为 0.2 Ω) C.电流表 A2 (量程 150m A,内阻为 0.5Ω) C.滑动变阻器 R1 (最大阻值 100Ω ) D.滑动变阻器 R2 (最大阻值 10 Ω ) E.固定电阻 R3=40Ω F.固定电阻 R4=20Ω (1)为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中滑动变阻器应选用____；固定电阻应 选用_______(填所选仪器前的字母序号)。 (2)请你为他设计实验电路，并把电路图画在甲图中的方框内(方框内已画出了小电风扇的电 路符号) (3) 小宇在实验过程中发现，小电风扇在电流表 A，读数小于 0. 1A 时电风扇没有转动。他 通过实验描绘出 I1 (电流表 A1 的读数)、I2(电流表 A2 的读数)的图像如图所示(I1 为 0.11A 时 I2 为 10mA)。 由 此可以判定，小电风扇的电脑为___ Ω， 正常工作时的发热功事为__ W， 机械效率为____ (结果均保留两位有效数字) 24. (14 分)如图所示，AB、CD 为两个同心半四弧面构成的辐向型加速电场。电势差为 U,圆 2 1 t 2 1 xt − 2 1 xt −心为 O,在右侧有一与直线 CD 相切于 O1 半径为 R 的圆形区域圆心为 O2，圆内(及圆周上)存 在垂直于纸面向外的匀强磁场: MN 是一个足够长的平板，与 O1O2 连线平行并位于其下方 3R 处:质量为 m，电荷量为 q 的带正电粒子，从 AB 國弧面从静止开始加速到 CD 后，从 O1 点进入磁场偏转，最后打到板 MN 上，其中沿 O1O2 连线方向入时的粒子经磁场偏转后恰好 从圆心 O 的正下方 G 点射出磁场(不计重力的影响)。求 (1)求粒子到达 O,点时速度的大小及圆形磁场的磁感应强度大小 B: (2)在图中 P 点(PO1 与 O1O2 成 30°夹角)出发后打板上 Q 点(图中未画出)的粒子，从 O1 点运 动到板上所用的时间: 25. (18 分)如图所示，一长 L=9.0m 的传送带以 r=2m/s 的速度顺时针旋转，传送带的倾角为 =37°，一质量 M=3kg 的 A 物体随传送带一起(与传送带共速)向上运动，A 与传送带间的 动摩擦因数为 .当 A 物体恰好在传送带的最下端时，另一质量 m=1kg 的 B 物体沿传 送带向下以 v0=2m/s 的速度与 A 发生弹性正碰。B 与传送带间无摩擦。(两物体均可看成质 点，取 sin37°= 0.6, cos37° =0.8，g=10m/s2).求: (1)第一次碰撞后 B 物体的速度大小: (2)从第一次碰撞结束到第二次碰撞前的过程中摩擦产生的热量。 (3)两物体在传送带上能够发生的碰撞次数。 33. [物理一选修 3-3] (15 分) (1) (5 分)下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.一定质量的理想气体，体积减小，压强也减小时，在单位面积上单位时间内与容器壁碰撞 θ 1.0µ =的分子数目可能减少 B.一定质量的理想气体，在吸热后，体积增大，压强也增大，则气体吸收的热量一定大于它 对外所做的功 C.将实际气体压缩时，气体分子间作用力做负功，分子势能增大 D.烧水时，速率大的水分子数目增多，但可能有水分子的速率反而减小 E.0 °C 的冰熔化成 0 °C 的水，体积减小，故分子势能减小，由于温度不变，分子的平均 动能不变 (2) (10 分)如图所示，两个截面积都为 S 的导热圆柱形容器，左边 A 容器上端是一个可以在 容器内无摩擦滑动的质量为 M 的活塞.右边 B 容器高为 H,上端封闭，两容器中装有同种理想 气体，由装有阀门的极细管道相连。开始时环境温度为 330K，阀门关闭，A 容器中活塞到 容器底的距离为 H，B 容器中气体的压强是 A 容器中气体压强的 2 倍。现将阀门缓慢打开， 同时在活塞上放一物体， 要使系统稳定后活塞位置保持不变，求放置的物体的质量 m。然 后将环境温度缓慢降到 300K， 直到系统达到新的平衡，求活塞下降的高度 h. (外界大气压 为 P.保持不变) 34. [物理一选修 3-4] (15 分) (1) (5 分)振幅相同的甲、乙两列简谐波在同一介质中沿着 x 轴方向传播，甲波沿 x 轴正方 向传播，频率为 Hz;乙波沿 x 轴负方向传播。如图为某时刻两列波的波形图(虚线是甲波， 实线是乙波)，P 是 x=6m 处的质点。由此可知________(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.再过 3s, x=6 处的质点将再次处于平衡位置 B.无论过多长时间，x=6 处的质点位移都不可能达到 20cm C.此时 x=6 处的质点的速度为零 D.再过 0. 5s，x=7m 处的质点将处于平衡位置 E.乙波的频率为 Hz (2) (10 分)如图所示，某种透明材料制成的半球半径为 R, 束单色光从半球的边缘，以与半球平面成 =45°角的方向射入半球，恰好在球面上的 P 点(图 中未画出)发生全反射。求 (i )这种材料的折射率 n; (ii) P 点到半球平面的距离 h。 1 3 2 3 θ