辽宁省葫芦岛市2020届高三物理5月联考试题全国版Ⅰ（Word版附答案）

辽宁省葫芦岛市 2020 届高三 5 月联合考试理综试卷全国版 I 物理部分 本试卷 16 页。总分 300 分。考试时间 150 分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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。回答非选择题时，将答案用 0.5mm 黑色笔迹 签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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 14～17 题只有一项符合题目要求，第 18～21 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.月面上空几乎没有空气，月夜的温度会降到－180℃，因此玉兔号月球车在月夜要休眠。为 了使车内温度不至于降到太低而冻坏那些相对脆弱的设备，科学家们专门给月球车配备了一 种特制的放射性同位素核能电池热源，使月球车在休眠时能稳定发热。这种核能电池中的核 反应可能是 A. B. C. D. 15.如图所示是围绕太阳的两个轨道 P、Q。轨道 P 是半径为 R 的圆轨道；轨道 Q 是椭圆轨道， 其近日点 a 与太阳之间的距离为 ，其远日点 b 与太阳之间的距离为 2R。假设某航天器在圆 轨道 P 上的速度为 vc；彗星在椭圆轨道 Q 上近日点 a 处速度为 va，在远日点 b 处速度为 vb。 则下列关系正确的是 A.2vc>vb>va B.va>vc> vb C.vc>va>4vb D.2va> vb>vc 3 1 4 2 1 1H H He γ+ → + 235 90 136 92 38 4 1 1 0 05 10U n Sr Xe n+ → + + 238 238 0 94 95 1Pu Am e−→ + 14 4 1 1 7 2 8 1 7 N He O H+ → + 2 R 2 216.已知无穷大均匀带电平板两边产生的电场强度大小为 ，其中 σ 为电荷面密度(单位面积 所带电荷量)，ε0 为真空中的介电常数。如图所示为真空中平行放置的平行板电容器的横截面 图，每个极板的电荷面密度依次为＋σ1 和－σ1，右极板接地，中间插入的是不带电金属板，金 属板左侧感应电荷的面密度为－σ1、右侧感应电荷的面密度为＋σ1。则下列说法正确的是 A.图中 X 处的电场强度大小为 ，方向向右 B.图中 X 处的电场强度大小为 ，方向向右 C.图中 X 处的电势等于 Y 处的电势 D.电荷量为－q 的试探电荷，在图中 X 处的电势能大于它在图中 Y 处的电势能 17.一块平板金属圆盘放在方向垂直于圆盘平面的匀强磁场中，其绕着穿过圆心、垂直于圆盘 平面的轴旋转时，圆盘的角速度 ω 随时间 t 变化的图像如图所示，则下列说法正确的是 A.圆盘在第 1s 内转过的角度为 4rad B.圆盘在第 1s 内转过的角度为 3rad C.圆盘的某条半径在 1s 末和 3s 末产生的感应电动势大小不相等 D.圆盘的某条半径在 1s 末和 1.5s 末产生的感应电动势大小之比为 E1：E1.5＝4：1 18.居民小区内主路的两侧通常会有较多的岔路，如图甲所示是某小区内的一段有坡度的直主 路和岔路的丁字路口处，主路倾角为 θ(θ≠0)。因为岔路跟主路要平滑连接，所以，接口处的 岔路在短距离内横向坡度可以看作跟主路的纵向坡度相同，如图乙所示。已知汽车从主路的 下方、上方分别运动 圆周都能恰好转进岔路，圆周半径均为 r。设汽车从主路的下方、上方 02 σ ε 0 1 2 σ ε 0 1 σ ε 1 4分别将要进入岔路的瞬间汽车牵引力恰好为零，在轮胎不打滑的情况下，其恰好将要转入岔 路时最大速率分别为 v1、v2；若汽车轮胎表面与地面之间的动摩擦因数为 μ(μ>tanθ)，轮胎受 到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，把转弯的汽车看作质点，忽略风力和滚动摩擦力的影响， 重力加速度为 g，则下列说法正确的是 A.v1>v2 B.v1＝ C.v2＝ D.若汽车沿主路从下往，上做匀速圆周运动转入岔路，则在此过程中，在刚开始转弯的位置， 轮胎最容易打滑 19.无限长通电直导线周围磁场中某点的磁感应强度大小可用公式 B＝k 表示，式中 k 是常数、 I 是导线中电流、r 是该点到直导线的距离。通常，通电长直导体棒可以被看作无限长通电直 导体棒。将两根长度均为 L，质量均为 m，通有方向相反、大小恒为 I 的电流的细长直导体棒 a、b，置于水平光滑半圆筒内，静止时，其横截面如图所示，O 为半圆筒的圆心，cd 为半圆 筒的水平直径，Oa、Ob 之间的夹角为 θ。则下列说法正确的是 A.O 处磁感应强度的方向水平向右 B.两导体棒连线的中垂线上各点磁感应强度的方向都是竖直向下 C.导体棒 a 中电流产生的磁场在导体棒 b 处磁感应强度的大小为 D.若将导体棒 a 保持水平沿圆弧向 d 缓慢移动，a、b 中电流大小始终相等，要使导体棒 b 在 原处仍保持静止，则导体棒中的电流必须逐渐增大 20.均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零。若选无穷远处的电势为零，则孤立的均匀带电 cosgrµ θ cos sin( )gr µ θ θ− I r tanmg IL θ球壳外某点的电势为 φ＝ ，其中 Q 为球壳的带电荷量、r 为球壳外的某点到球心的距离。 如图所示，固定的半径为 R、带电荷量为＋Q 的均匀带电球壳的球心处，有质量为 m、初动能 为 Ek0、带电荷量为－q 的带电粒子，初速度方向指向球壳上的 A 点。若粒子穿过球壳时无能 量损失，且不与球壳发生电荷交换，在仅考虑静电力的情况下，下列说法正确的是 A.粒子向 A 点运动的过程中，其动能不变 B.粒子向 A 点运动的过程中，其动能变大 C.粒子运动的最大位移为 D.粒子运动的最大位移为 21.如图所示，足够长的竖直平行金属轨道，放置在垂直于轨道平面向里的匀强电场中(图中未 画出)，电场强度大小为 E。金属杆 MN 上绑有一个可视为质点、与金属杆之间绝缘的小球， 小球所带的电荷量为＋q，金属杆与绝缘小球的总质量为 m，金属杆与金属轨道之间的动摩擦 因数为 μ，导轨的间距为 a，导轨上端接有定值电阻，阻值为 r，导轨与金属杆的电阻不计。 若轨道所在的整个空间中还有磁感应强度大小为 B、方向水平向左的匀强磁场，将金属杆 MN 由静止释放，下落距离为 x 时速度恰好达到最大，重力加速度为 g，则 A.最大速度为 B.最大速度为 C.达到最大速度所需时间为 D.达到最大速度所需时间为 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 kQ r 0k kQ E q 0k kRQq kQq RE− 2 2 mgr B a mg qE Bq µ µ − 2 2 mr qBx B a mg qE µ µ+ − m qBx Bq mg qE µ µ µ+ −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)如图所示为实验室常用的力学实验装置。实验前，首先取下钩码，将连接滑块上力传 感器的细线保持与水平长木板平行，细线右端固定在木板外的某处，向左水平拉动长木板， 记下力传感器的示数 F0；然后将装置恢复原状。已知滑块的质量为 m，实验过程中控制滑块 的质量不变，重力加速度为 g。请完成下列问题。 (1)长木板与滑块之间的动摩擦因数 μ＝ 。 (2)若用该装置做以下实验，下列说法正确的是 。(填正确答案标号) A.利用该装置探究滑块的加速度与所受合外力的关系时，可以不用平衡滑块与长木板间的摩擦 力 B.利用该装置探究滑块的加速度与所受合外力的关系时，滑块的质量必须远大于钩码的质量 C.利用该装置探究合外力对滑块做功与速度关系时，要平衡滑块与木板间的摩擦力 D.利用该装置探究滑块做匀加速直线运动的速度与位移的关系时，可以不用平衡滑块与木板间 的摩擦力 (3)若某一次实验中，长木板水平固定，钩码的质量为 m0，力传感器的示数为 F，滑块做匀加 速直线运动，则滑块的加速度 a＝ 。(选用 F、m、m0、g、F0 表示) 23.(10 分)超导磁体的研究使得超强磁场的获得比以前更容易。如今，美国高场实验室研制的 稳态超导磁体中心磁场的磁感应强度达到 45T。超导磁体通常是浸泡在液氦中的超导带材绕成 的线圈，根据带材表面层是否绝缘分为绝缘线圈超导磁体和非绝缘线圈超导磁体两种。 (1)对磁体充电后，磁体才能运行。某科研机构研究非绝缘线圈超导磁体充电规律时，记录了 0～320s 内若干时刻加在磁体两端的电压 U、磁体中的电流 I 的数据，并在如图甲、图乙所示 的坐标纸中画出了 I－t 图像和 U－t 图像的一部分。请你根据下面表格中的数据，在图乙中标 注后 5 组数据点，并将图像补画完整。(2)根据甲、乙两个图像可知，在 0～140s 内电流 I 和电压 U 的关系为电流 I 随电压 U 的增大 而增大，在 140～320s 内电流 I 和电压 U 的关系为 。 (3)超导磁体运行中，局部失超(失去超导性)可能带来整体失超，会造成超导磁体损坏。对超导 磁体进行失超保护是必要的。绝缘线圈超导磁体需要采用主动失超保护系统。图丙是绝缘线 圈超导磁体充电、运行和失超保护电路原理图。闭合开关 S，超导磁体被充电后，正常运行。 当失超探测器检测到超导磁体失超后，能自动迅速切断开关 S 并通过二极管(符号为 ， 当“＋”端的电势高于“－”端的电势时，二极管导通，电阻几乎为 0；反之，电阻几乎为无 穷大)将超导磁体储存的能量迅速转换到耗能电阻中，保护超导磁体不会被损坏。那么，图丙 中接入的二极管的连接方式应该是图丁中的 (填“A”或“B”)。当失超保护系 统工作时，流过耗能电阻中的电流方向为 (填“由 c 到 d”或“由 d 到 c”)。 24.(12 分)2022 年第 24 届冬奥会将在我国举行。跳台滑雪(简称“跳雪”)是冬季奥运会的比赛项目之一，运动员脚着专用滑雪板，不借助任何外力，从起滑台 O 点起滑，在助滑道 OA 段 获得速度，从其末端 A 点水平飞出，落在着陆坡 BC 段上的 D 点，向下缓冲滑下，完成比赛。 质量为 48kg 的我国运动员李雪尧经过自己不懈的努力首次获得了冬奥会的入场券。假设比赛 时助滑道 OA 段是倾角为 37°、长度为 90m 的斜面，李雪尧滑到起跳点 A 时的速度为 108km/h，助滑道 OA 末端水平部分长度忽略不计，滑雪板落在着陆坡面 D 点恰好沿着坡面(运 动员速度方向与着陆坡面平行)滑出，A、D 点竖直落差为 31.25m。假设着陆坡面 BC 也是斜 面，运动员可以看作质点，忽略空气阻力。取重力加速度 g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝ 0.8，求： (1)助滑道 OA 与滑雪板之间的动摩擦因数。 (2)着陆坡面的倾角的正切值(结果可用分数表示)。 (3)李雪尧落到着陆坡 D 点时的动能。 25.(19 分)某特殊材料做成的两个魔术球相碰就会结合成一个整体，且无质量损失。如图甲所 示，两个这样的魔术小球 A、B，质量均为 m，A 球不带电，B 球带电荷量为－q。在范围足 够大且沿竖直方向的匀强电场中(图中未画出电场方向)，A、B 两球从图甲所示的同一水平面 上的两点以大小相等的速度沿不同的方向射出，A 球沿竖直方向，B 球沿水平方向。当 A 球 运动到 M 点时，速度减小到 0，恰好与 B 球相碰，结合成 C 球。已知点 M 到 A 球抛出点的 距离为 h，忽略空气阻力，重力加速度为 g。 (1)求匀强电场的电场强度 E。 (2)求 A、B 两球碰撞后瞬间结合成的 C 球的速度。 (3)若 A、B 两球相撞时，恰好在空间叠加一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度方向垂直于两球运动轨迹所在的竖直平面，其大小 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示(l 为已知量)。规定 垂直于竖直平面向里为磁感应强度的正方向，经过 T＝ 时间后 C 球运动到 N 点。求 M、 N 两点间的距离。 (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，则按所做的第一题计分。 33.[物理——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.一定质量的某种理想气体，当温度降低时，其内能减小 B.晶体熔化时吸收热量，温度不变，内能不变 C.气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零 D.不可能制造出效率是 100%的热机 E.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性 (2)(10 分)我们通常用打气筒给车胎充气。为了防止充爆车胎，某同学设计了带刻度的打气筒。 充气时，选择合适的刻度，就设定了充气的最终压强，车胎内气体就会获得合适的气压。现 有一自行车车胎，容积为 3 L，初始压强为 1 atm，用容积为 1 L 的打气筒为其充气。已知充气 过程为等温过程，车胎容积不变，大气压强为 1 atm。 (i)要使车胎气压达到 2.5 atm，每次均将打气筒活塞从顶部压到底部，至少需要充气几次? (ii)已知气门芯处的附加压强为 0.2 atm，还知道打气筒活塞杆的总长度恰好等于筒内最大气柱 长度。现把活塞杆的总长度均匀分成 16 格，若活塞在打气筒中每次从气筒顶部压下的格数都 为 11 格，则车胎内气体能达到的最大压强为多少? 34.[物理——选修 3－4](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.近期，江西赣州的朱向阳老师对着高脚玻璃酒杯一声长吼，玻璃杯应声而破的视频在网上热 传。玻璃杯应声而破，产生这一现象的原因是共振 B.在单缝衍射现象中，缝越窄，照射光频率越高，则衍射现象越明显 C.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹，属于光的干涉现象 D.在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态、观察者的运动状态都有关 2 l gh πE.家里的摆钟指示的时间比标准时间慢了，可以把摆锤下面的螺丝往上旋进，使摆长变短一点 即可 (2)(10 分)如图所示，有一个横截面为三角形的光学元件，上棱面水平，左棱面与水平方向夹 角为 60°。现有一束平行单色光在纸面内以 45°的入射角射向 AC 面，该光学元件材斗对此单 色光的折射率是 ，要使此单色光恰好不从 BC 面射出，求： i)BC 面与水平方向的夹角。 ii)从光学元件射出的光线与 AB 面的夹角。 2