湖北省武汉市2020届高中毕业生五月质量检测物理试卷带答案

武汉市 2020 届高中毕业生五月质量检测 物理试卷 2020. 5.26 本试题卷共 16 页，38 题（含选考题）。全卷满分 300 分。考试用时 150 分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上 的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡 上的非答题区域均无效。 4．选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案写在答题卡上对 应的答题区域内，写在试卷草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 5．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 016 Cl 35.5 Ni 59 二、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．必修 1 教材讲到，直线运动的位移等于 v—t 图像与 t 轴所围的“面积”。某同学通过类比得出结论：凡 是物理量可以表达为横纵坐标乘积的，都可以用上述方法求解。下表中是他列举的四种看法，其中正 确的是 ① a—t（加速度—时间）图像与横轴所围的“面积”表示速度的变化量 ② F—t（力—时间）图像与横轴所围的“面积”表示力的冲量 ③ F—v（力—速度）图像与横轴所围的“面积”表示功率 ④ U—I（电压—电流）图像与横轴所围的“面积”表示电功率 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 15．如图是某手机充电器的第一级变换电路，其中 D1～D4 为规格相同的二极 管（可视为理想二极管）。频率为 50 Hz、电压为 220 V 的正弦交流电由 a、b 端输入，从 c、d 端输出。下列说法正确的是 A．c、d 端输出恒定直流 B．c、d 端输出电压的有效值为 110 V C．c、d 端输出电流将不再改变方向 D．c、d 端输出电流的频率为 50 Hz 16．电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图（a）所示，上、下为电磁铁的 两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，当电磁铁线圈电流按图（b）变化时，真空室中产生磁场，电 子在真空室中做圆周运动。以图（a）中电流方向为正方向，下列哪一段时间内，电子能在真空室中沿 逆时针方向（俯视）做加速圆周运动 A．0～ B． ～ C． ～ D． ～T 17．如图为氢原子能级示意图，已知可见光的能量范围是 1.63eV～3.10eV，为使氢 原子能辐射出红外线，至少应给处于基态的氢原子提供的能量为 A．2.55 eV B．10.20 eV C．12.75 eV D．13.06 eV 18．2020 年 5 月 5 日，长征五号 B 火箭首飞成功，新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱被送入 预定轨道，中国空间站建造拉开序幕。若试验船绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间 4 T 4 T 2 T 2 T 3 4 T 3 4 T 内扫过的面积为 S。已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，则试验船的轨道半径为 A． B C． D． 19．如图所示，两个相同的平行板电容器均与水平方向成 角放置，两极板与直流电源相连。若带电小球 分别以速度 沿边缘水平射入电容器，均能沿图中所示水平直线恰好穿出电容器，穿出时的速度分别 为 和 。下列说法正确的是 A．两种情形下粒子运动时间相等 B．两种情形下电容器所加电压相等 C．小球的速度满足关系 D．小球的速度满足关系 20．如图所示，一根粗糙的水平杆上套有 A、B 两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住课本。已知 AB= AC，圆环、课本始终静止，下列说法正确的是 A．缩短 A、B 之间的距离，圆环所受支持力变小 B．剪断细绳 BC 的瞬间，环 A 受到的支持力大小不变 C．将杆的左端略微抬起，环 A 所受的摩擦力变大 D．若使系统水平向右加速运动，环 B 受到的支持力大于环 A 受到的支持力 2 24 gR S 2 2 4S gR 3 2 16 S gR π 2 316 gR S θ 0v 1v 2v 0 1 2v v v= = 2 2 2 0 1 22v v v= + 2 21．如图所示，空间存在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，大量带电粒子同时从 y 轴 上 OP 之间（0＜y≤a）沿 x 轴正向射入磁场，并同时到达 O 点。已知粒子的比荷均为 ，不计粒子的 重力以及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是 A．所有粒子运动的时间均为 B．粒子的入射速度 v 与入射位置的纵坐标 y 满足关系 C．到达 O 点前的同一时刻，所有粒子排列在一段圆弧上 D．在 0～ 时间内，所有粒子经过的磁场区域的面积为后 三、非选择题： （一）必考题： 22．（5 分） 为探究弹力和弹簧伸长的关系，某同学把两根弹簧连接起来进行探究，如图所示。 在弹性限度内，将质量为 50g 的钩码逐个挂在弹簧下端，在表中 记录下指针 A、B 的示数 LA 和 LB。其中悬挂 1 个钩码时，指针 A 所 指的标尺刻度如放大图所示，此时 LA=____ cm。 由表中数据可得， 弹簧 1 的劲度系数 k1=____ N/m， 弹簧 2 的劲度系数 k2=____ N/m。 （已知重力加速度 g=9.80 m/s2 ，结果均保留 2 位小数） q m m qB π qByv m = 2 m qB π 2 ( 2)16 a π + 23．（10 分） 热敏电阻 RT 的阻值随温度变化的关系如图（a）所示。某同学用该热敏电阻制作测温范围为 0℃ ~ 100℃的温度计。所用器材有：直流稳压电源（电动势 E=12 V，内阻不计），电流表 A（量程 60 mA，内阻 约为 5 ） ，滑动变阻器 R（最大阻值为 200 ） ，煤油温度计（测温范围-30℃ ~150℃），电热水壶， 开关 S，导线若干，水和冰块。 （1）组装和调节： ①按照图（b）连接好电路，在闭合开关 S 前，滑动变阻器 R 的滑片应移动到 （填“左”或“右”） 端； ②将热敏电阻 RT 浸入冰水混合物中，闭合开关 S，调节滑动变阻器 R 的滑片，使电流表指针满偏； ③用电热水壶将水缓慢加热到 100℃，用固定在水壶中的煤油温度计监测温度，闭合开关 S，滑动变阻 器的滑片应 （选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”） ，同时记录下不同状态的温度，以 及对应的电流表的读数； ④将电流表的刻度盘改刻成温度刻度盘，温度计即可正常使用。 （2）使用： ①电流表的刻度盘上刻画的 0℃在刻度盘的 （选填“左”或“右”）端，温度越高，刻度越 （选 填“密集”或“稀疏” ）； ②将热敏电阻浸入待测液体，闭合开关 S，根据电流表指针的位置读出温度； ③当电流表的读数为 20.0 mA 时，待测液体的温度为 ℃。 24．（12 分） 飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于 1788 年为蒸汽机速度控制而设计，如图（a）所示，这是人 造的第一个自动控制系统。 如图（b）所示是飞球调速器模型，它由两个质量为 m 的球通过 4 根长为 的轻杆与竖直轴的上、下两 个套筒铰接。上面套筒固定，下面套筒质量为 M，可沿轴上下滑动。不计一切摩擦，重力加速度为 g，当整 个装置绕竖直轴以恒定的角速度 匀速转动时（飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同） Ω Ω l ω （1）求此时轻杆与竖直轴之间的夹角 的余弦值； （2）为实现对蒸汽机的自动控制（即将蒸汽机的转速控制在一定范围内），由于扰动，当套筒下移时， 传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低?请简述其控制原理。 25． （20 分） 如图所示，上表面光滑、质量为 4m 的带有挡板的木板 B 放置在水平地面上，木板与地面之间的动摩 擦因数 μ=0.1，木板上放有一质量为 m、电荷量为+q 的物块 A。整个装置处于电场强度大小 、方 向水平向右的匀强电场中。现同时给物块、木板水平向右的初速度 ，当物块运动到木板右端时（与挡板 碰前的瞬间），木板的速度恰好减为零，之后物块与挡板发生第 1 次碰撞，以后每隔一段时间，物块就与挡 板碰撞 1 次。已知物块与挡板的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，物块始终在木板上运动，重力加速度 大小为 g。求 （1）发生第 1 次碰撞后，物块与木板的速度大小； （2）从第 1 次碰撞至第 2020 次碰撞的时间间隔； （3）从第 1 次碰撞至第 2020 次碰撞，物块电势能的减少量。 θ q mgE 2 = 0v （二）选考题： 33．[物理一选修 3-3]（15 分） （1）（5 分）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被 绝热隔板 A 分为左、右两部分，左侧为理想气体，右侧为真 空。突然抽去隔板 A，气体充满整个汽缸，气体的温度 （选填“升高”“降低”或者“不变”）；然后，用活塞 B 将气 体压缩，回到初始位置，气体的温度 （选填 “升高”“降低”或者“不变”）。 （2）（ 10 分）如图为打气筒给足球充气的示意图。先上提活塞，阀门 B 关闭，阀门 A 打开，外界大 气进入气筒内；再下压活塞，阀门 A 关闭，阀门 B 打开，气筒内气体全部进入足球，完成一次打气。如此 重复多次，即可给足球充足气。 外界大气压强p 0=1.0×105Pa，环境温度t 0 =17℃，气筒的体积V 0=1.0×10-4 m3。 初始时，足球内气体压强 p=0.60×105Pa，足球的体积 V=5.0×10-3 m3（始终保持不 变），忽略连接部件的体积，气筒体可视为理想气体。 （ i ）不考虑气筒和足球内气体温度的变化，打气一次后，足球内气体的压 强为多大? （ ii ）打气过程中，气筒内气体温度与环境温度保持一致，球内气体温度最 终升高至 t=27℃。为使足球内气体的压强不低于 pn=1.1×105 Pa，求打气的次数 n 至少为多少? 34．[物理一选修 3-4]（15 分） （1）（5 分）在用单摆测量重力加速度的实验中，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．尽量选择质量大、体积小的摆球 B．用刻度尺测量摆线的长度，将其作为单摆的摆长 C．为方便测量，可以让单摆的振幅尽可能大 D．释放摆球，当摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做 50 次全振动所用的时间 t，则单摆的周期 T= E．测量多组摆长 和对应的周期 T，分别以 和 T2 为纵坐标和横坐标，作出函数图象，根据直线的斜 率求出重力加速度 g （2）（10 分）如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为 n 的玻璃制成，其外径为 R1，内径为 R2，MN 为一条直径。 50 t l l （i）一束光线在纸平面内传播，从 M 点射向容器，经一次折射后， 恰好与容器内壁相切，求入射光线的入射角的正弦值； （ii）另有一束光线平行于 MN 射向容器，经一次折射后，恰好在容 器内壁发生全反射，求此光线与 MN 的距离。