湖北省七市州教科研协作体2020年5月高三联合考试理综物理试题（含答案）

2020 年 5 月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合考试 理科综合能力测试 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 C1 35.5 Zn 65 Ga 70 Pb 207 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 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，有选错的得 0 分。 14．在探究光电效应现象时，某小组的同学使用频率为ν的单色光照射某金属时，逸出的光 电子最大初动能为 Ek，已知普朗克常量用 h 表示，则 A．用频率为 的单色光照射该金属时有可能发生光电效应 B．用频率为 2ν的单色光照射该金属时逸出的光电子最大初动能等于 2Ek C．该金属的逸出功为 hν D．若增加该光的强度，则逸出的光电子最大初动能增大 15．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车 在刹车过程中位移和时间的比值 与 t 之间的关系图象，下列说法正确的是 A．动力车的初速度为 20 m/s B．刹车过程中加速度大小为 5 m/s2 C．刹车过程持续的时间为 12 s D．从开始刹车时计时，经过 8s，该车的位移大小为 60 m 16.如图甲所示，A、B 两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为 mA=1 kg、mB=3 kg，现用水平力 FA 推 A，用水平力 FB 拉 B，FA 和 FB 随时间 t 变化关系如图乙所 示，则 A.A、B 脱离之前，A 球所受的合外力逐渐减小 B.t=3 s 时，A、B 脱离 C.A、B 脱离前，它们一起运动的位移为 6m D．A、B 脱离后，A 做减速运动，B 做加速运动 17．如图，一弯成“L”形的硬质轻杆可在竖直面内绕O 点自由转动，已知两段轻杆的长度 均为 l，轻杆端点分别固定质量为 m，2m 的小球 A、B（均可视为质点），现 OA 竖直，OB 水平，静止释放，下列说法错误的是A．B 球运动到最低点时 A 球的速度为 B.A 球某时刻速度可能为零 C．B 球从释放至运动至最低点的过程中，轻杆对 B 球一直做正功 D.B 球不可能运动至 A 球最初所在的位置 18.如图所示，一粒子发射源 P 能够在纸面内向各个方向发射速率为 v、比荷为 k 的带正电 粒子，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），不考虑粒子间的相互作用和粒子 重力，已知粒子做圆周运动的半径大小为 d，纸面内另一点 A 距 P 的距离恰为 d，则 A．磁感应强度的大小为 B．粒子在磁场中均沿顺时针方向做圆周运动 C．粒子从 P 出发至少经过时间 到达 A 点 D．同一时刻发射出的带电粒子到达 A 点的时间差为 19. 2019 年 12 月 27 日晚，我国的长征五号遥三运载火箭在海南文昌一飞冲天，并将目前我 国研制的最重地球同步轨道卫星——实践二十号成功送人太空预定轨道，一扫两年多前遥二 火箭发射失利的阴霾，展现出“王者归来”的英雄气概．作为重型运载火箭，其肩负着发射 大型航天器、实施月球采样返回、开展火星探测等一系列后续重要航天任务，已知地球的质 量为 M，平均半径为 R，自转角速度为ω，引力常量为 G，下列说法正确的是 A．在发射火星的卫星时，发射速度大于第一宇宙速度即可成功 B．实践二十号的预定轨道离地高度为 h= C．实践二十号的发射速度大小介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．实践二十号由于质量较大，其在轨道运行时速率小于质量较小的同步卫星 20.如图甲为旋转电枢式交流发电机的原理图，多匝矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场 中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与可变电阻 R 连接， 与 R 并联的交流电压表为理想电表，当 R= 10 Ω时电压表示数是 10 V．已知线圈的内阻为 r=5Ω，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间 t 变化的图象，则A．可变电阻 R 消耗的电功率为 10 W B．穿过线圈磁通量的最大值为 C．R 两端的电压 u 随时间 t 变化的规律是 D．调节可变电阻 R 的大小，其消耗的最大电功率可以达到 11. 25 W 21．如图所示，相距 L 的光滑金属导轨，半径为 R 的 圆弧部分竖直放置，平直部分固定 于水平地面上，MNQP 范围内有方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场．金属棒 ab 和 cd 垂直导轨且接触良好，cd 静止在磁场中；ab 从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后 与 cd 没有接触，cd 离开磁场时的速度是此刻 ab 速度的一半，已知 ab 的质量为 m、电阻为 r，cd 的质量为 2m、电阻为 2r．金属导轨电阻不计，重力加速度为 g．下列说法正确的有 A．cd 在磁场中运动时电流的方向为 c—d B．cd 在磁场中做加速度减小的加速运动 C．cd 在磁场中运动的过程中流过的电量为 D．至 cd 刚离开磁场时，cd 上产生的焦耳热为 三、非选择题：共 174 分。第 22 - 32 题为必考题，每个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） 22．（5 分）某同学用弹簧 OC 和弹簧测力计 a、b 做“探究求合力的方法”实验．在保持 弹簧伸长量及方向不变的条件下： (1)若弹簧测力计 a、b 间夹角为 90°，弹簧测力计 a 的读数是 N．（图乙中所示） (2)若弹簧测力计 a、b 间夹角小于 90°，保持弹簧测力计。与弹簧 OC 的夹角不变，增大弹 簧测力计 b 与弹簧 OC 的夹角，则弹簧测力计 a 的读数 、弹簧测力计 b 的读数 （填 “变大”“变小”或“不变”）．23.（10 分）某电压表 V 量程为 0-3 V，内阻约为 2kΩ，为了测定其内阻的准确值，实验室 提供的器材如下： A．标准电压表 V1（量程 0 -15 V，内阻约为 7.0kΩ）； B．标准电压表 V2（量程 0-3 V，内阻约为 3kΩ）； C．定值电阻 R1=8 kΩ; D．滑动变阻器 R2（最大阻值为 100 Ω，额定电流为 1.5 A）； E．电源 E（电动势为 6V，内阻为 0.5 Ω）； F．开关 S，导线若干． (1)为减小电压表读数误差，完成该实验需选用标准电压表 ．（选填 V1 或 V2） (2)若 V 表表盘读数准确，现要测定其内阻的准确值，请在虚线框中画出实验所需要的电路 图；并标明所选实验器材的代号． (3)如果测得电压表 V 的读数为 U，标准电压表的读数为 U1，则被测电压表 V 内阻的计算式 为 RV= . 24.（12 分）如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定有一半径为 R、关于 OB 所在直线对称的 圆弧形光滑绝缘轨道 ABC，在桌面内加一沿 OB 方向、场强大小为 E 的水平匀强电场，现 将一质量为 m、带电量为+q 的绝缘小球从轨道左侧某位置以垂直 OB 所在直线的初速度 vo 推出，小球在电场的作用下恰好从 A 点沿圆弧轨道切线方向进入圆弧轨道（已知 OA 与垂 直 OB 的直径之间的夹角为θ），并最终从 C 点离开圆弧轨道，试求： (1)小球推出点距 O 点沿电场方向的距离； (2)小球经过 B 点时对轨道的压力大小． 25.（20 分）如图甲所示，在光滑水平面上有一小车，其质量 M=2 kg，车上放置有质量 mA =2 kg 木板 A，木板上有可视为质点的物体 B，其质量 mB =4 kg.已知木板 A 与小车间的动摩擦 因数μ0=0.3．A、B 紧靠车厢前壁，A 的左端与小车后壁间的距离为 x=2 m．现对小车施加 水平向有的恒力 F，使小车从静止开始做匀加速直线运动，经过 1s 木板 A 与车厢后壁发生碰撞，该过程中 A 的速度一时间图象如图乙所示，已知重力加速度大小 g= 10 m/s2，最大静 摩擦力等于滑动摩擦力． (1)求 A、B 间的动摩擦因数μ； (2)求恒力 F 的大小； (3)若木板 A 与小车后壁碰撞后粘在一起（碰撞时间极短），碰后立即撤去恒力 F，若要使 物体 B 不与小车后壁发生碰撞，则小车车厢前、后壁间距 L 至少为多少？ （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题 作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33．[物理——选修 3-3]（15 分） (1)一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B 变化到状态 C，其 V-t 图象如图所示，下列 说法正确的有： A．A→B 的过程中，气体对外做功 B．A→B 的过程中，气体放出热量 C．B→C 的过程中，气体压强变大 D．B→C 的过程中，气体内能变大 E．B→C 的过程中，单位体积内的分子数目增加 (2)如图导热气缸 A、B 固定在同一水平面上，A 的横截面积为 S，B 的横截面积为 A 的 2 倍， 用两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态， 但绳中无张力，现向 A 气缸的活塞上方缓慢加入细沙，直至 A 气缸中气体体积减小为原来 的一半．已知大气压强为 Po，求此时： ①B 气缸中气体的压强； ②加入细沙的质量． 34．【物理——选修 3 -4】（15 分） (1)（5 分）如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿 PO 方向射向一上、下表面平行的厚 玻璃平面镜的上表面，得到三束光线 I、Ⅱ、Ⅲ，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线 由玻璃砖内射向上表面时的反射，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．光束 I 仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B．玻璃对光束Ⅱ的折射率小于对光束Ⅲ的折射率，当角α减小为某一值时，光束Ⅱ先消失 了，光束Ⅲ还存在 C．改变α角，光线 I、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度要大于光束Ⅲ的 E．在玻璃中，光束Ⅱ的速度要小于光束Ⅲ的速度 (2)（10 分）在某均匀介质中，一列横波在 x 轴上传播，某时刻的波形如图所示，其中 P、Q 两质点（图中未标明）的平衡位置坐标分别为 xP=0.4 m，xQ=0.7 m，以图示时刻作为计时起 点. ①若质点 P 连续两次出现在该位置的时间间隔为△t =0.4 s，求该波的传播速度； ②若 t=0.1 s 时质点 Q 出现在波谷位置，求该波的周期．