湖北省武汉市武昌区2020届高三六月调研考试(三)理综物理试题 Word版含答案

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湖北省武汉市武昌区2020届高三六月调研考试(三)理综物理试题 Word版含答案

武汉市武昌区2020届高三年级六月调研考试(三)‎ 理综物理 二、选择题:本大题共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,有选错的得0分。‎ ‎14.一般烟雾报警器工作原理如图所示,半衰期为432年的放射性元素镅衰变所释放的射线可使空气分子电离成正、负离子,正、负离子分别向两极板运动,从而产生电流。当烟雾进入探测腔内时,烟雾会吸收部分射线,导致电流减少,外电路探测到两个电极之间电压电流的变化,从而触发警报。根据以上信息,下列说法正确的是 A ‎ ‎ A.若图中电流表中电流方向从左向右,则正离子向右极板运动 B.镅放出的射线只有 γ 射线 C.1 kg的镅经1296年将有125 g发生衰变 D.根据欧姆定律,理想电流表中的电流与两极板间电压成正比、与两极板之间的电阻成反比 ‎15.竖直上抛一小球,经过2 s到达最高点,设小球通过第1 s内位移的前 所用时间为 t1,通过第1 s内位移的后 所用时间为 t2 ,则 等于 A.-1 B. C.2 D.4‎ E ‎16.如图所示,绝缘水平面上一绝缘轻弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端栓接一带负电小物块,整个装置处在水平向右的匀强电场中。现保持匀强电场的场强大小不变,仅将其方向改为指向左偏下方向,物块始终保持静止,桌面摩擦不可忽略,则下列说法正确的是 ‎ A.弹簧一定处于拉伸状态 B.相比于电场变化前,变化后的摩擦力的大小一定减小 C.变化后的摩擦力不可能为零 D.相比于电场变化前,变化后弹簧的弹力和摩擦力的合力大小一定变小 ‎17.我国首个探月探测器“嫦娥四号”于2019‎ - 9 -‎ 年1月3日,成功降落在月球背面的艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,震惊了世界。着陆前,探测器先在很接近月面、距月面高度仅为 h处悬停,之后关闭推进器,经过时间 t 自由下落到月球表面。已知引力常量为G和月球半径为R。则下列说法正确的是 A.月球表面重力加速度大小为 ‎ B.探测器落地时的速度大小为 ‎ C.月球的平均密度为 D.探测器自由下落过程处于超重状态 R B b a ω ‎18.空间存在范围足够大、竖直向下的、磁感应强度为B的匀强磁场,在其间竖直固定两个相同的、彼此正对的金属细圆环a、b,圆环a在前、圆环b在后。圆环直径为d,两环间距为L、用导线与阻值为R的外电阻相连,如图所示。一根细金属棒保持水平、沿两圆环内侧做角速度为ω的逆时针匀速圆周运动(如图),金属棒电阻为r。棒与两圆环始终接触良好,圆环电阻不计。则下列说法正确的是 A.金属棒在最低点时回路电流最小 B.金属棒在圆环的上半部分运动时(不包括最左和最右点),a环电势低于b环 C.从最高点开始计时,回路电流的瞬时值为i = D.电阻R两端电压的有效值为 U = ‎19.如图甲所示,在公元1267 ~ 1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中,在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面,然后突然松开,石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m = 80 kg的可视为质点的石块装在长 L = m的长臂末端的石袋中,初始时长臂与水平面成α = 30°。松开后,长臂转至竖直位置时,石块被水平抛出,落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离 s = 100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量,不计空气阻力和所有摩擦,g = 10 m/s2,下列说法正确的是 A.石块水平抛出时的初速度为 25 m/s B.重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 - 9 -‎ C.石块从A到最高点的过程中,石袋对石块做功1.16×105 J D.石块圆周运动至最高点时,石袋对石块的作用力大小为 1.42×104 N a b F R F x x0‎ F0‎ 甲 乙 ‎20.如图甲所示,将一质量为m、长度为L的金属棒ab垂直放置在同一水平面上的两根光滑、平行、间距为L的导轨上,导轨电阻不计且足够长。导轨左端连接阻值为R的定值电阻,整个装置处于竖直向上的、磁感应强度为B的匀强磁场中。t = 0时刻金属棒处于静止状态,现用始终垂直于ab的水平向右的外力F作用在金属棒上,F大小随金属棒位移x变化的图象如图乙所示。t = t0 时刻,金属棒向右运动位移为x0,此时外力为F0 ,随后金属棒开始匀速运动。金属棒电阻不计且始终与导轨接触良好,则下列说法正确的是 A.若仅将磁场反向,则金属棒所受安培力反向 ‎ B.t = 0到t = t0时间内,电阻R产生的焦耳热为 F0x0 - C.金属棒匀速运动时,ab两端电势差大小为U = D.金属棒匀速运动时,电阻R的热功率为 ‎ ‎21.如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为8×10-6 C的带正电小球A,其正上方O点处用轻细弹簧悬挂一质量为m = 0.06 kg、电荷量大小为 2×10-6 C的小球B,弹簧的劲度系数为 k = 5 N/m,原长为 L0 = 0.3 m。现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向(从上往下看)的匀速圆周运动,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ = 53°。已知静电力常量k = 9.0×109 N·m2/C2, sin53°= 0.8,cos53°= 0.6,g = 10 m/s2,两小球都视为点电荷。则下列说法正确的是 B A O A.小球B一定带负电 B.圆周运动时,弹簧的长度为 0.5 m C.B球圆周运动的速度大小为 m/s D.若突然加上竖直向上的匀强磁场,θ 角将增大 第Ⅱ卷(共174分)‎ 三、本卷包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都应作答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答,在试题卷上作答无效。‎ ‎(一)必考题(共129分)‎ - 9 -‎ ‎22.(5分)‎ 某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验,测滑动摩擦力时,他设计了两种实验方案:‎ 方案一:木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,如图甲所示。‎ 方案二:用弹簧测力计水平地钩住木块,用力使木板在水平面上运动,如图乙所示。‎ 乙 甲 ‎5‎ F/N f /N ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ 丙 除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重均为2.00 N的砝码。‎ ‎(1)上述两种方案中,更便于操作和读数的方案是 (填“甲”或“乙”)。‎ ‎ (2)该同学在木块上加砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,并根据数据正确地在坐标纸上作出木块受到的滑动摩擦力f 和砝码对木块的压力F的关系图象如图丙。由图象可知,木块重为 N,木块与木板间的动摩擦因数为 。‎ ‎23.(10分)‎ 如图甲所示是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流Ig = 500 μA、内阻Rg = 50 Ω。该多用电表有两个电流挡,量程分别为0 ~ 10 mA和0 ~ 1 mA。已知R2 = 45 Ω,R3 = 2475 Ω。‎ 乙 ‎ ‎S A B E E′‎ R1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ R2‎ G 甲 R3‎ ‎(1)转换开关S接入 (填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)端时,为较小量程的电流挡,正确测量时电流应从A表笔流 (填“出”或“入”)多用电表。‎ ‎(2)当转换开关S接入“3”端时,多用电表可以用来测电阻。测量之前,先进行欧姆调零,使指针偏转到刻度盘最 (填“左”或“右”)侧。某次测量电阻时使用的倍率为“×1”,指针如图乙,则待测电阻的阻值为 Ω。‎ ‎(3)当转换开关S接入“5”端时,多用电表的功能是测 (填“电流”“电压”或“电阻”),其量程为 。‎ ‎24.(14分)‎ θ A B v v 用电动机带动倾斜传送带运送货物到顶端,A、B为传送带上表面平直部分的两端点,如图所示。AB长为L = 32 m,传送带与水平面的夹角为θ,保持速度v = 8 m/s顺时针转动。将某种货物轻放底端A,正常情况下,经t0 = 6 s时间货物到达B端。某次运送同种货物时,货物从传送带A端无初速向上运动Δt = 5.2 s时,电动机突然停电,传送带立刻停止转动,但最终该货物恰好到B端。取g = 10 m/s2,求:‎ - 9 -‎ ‎(1)货物在传送带上向上加速运动时的加速度大小a1 ;‎ ‎(2)sinθ 的值。‎ ‎25.(18分)‎ 如图所示,光滑绝缘水平面内有直角坐标系xoy,虚线MN和OD均过O点且都与x轴成60°角。在距x轴为d处平行x轴固定放置一细杆PQ,杆上套有一可以左右滑动的滑块。劲度系数为k、原长为 d 的轻细弹簧垂直于细杆固定在滑块上,另一端放置一质量为 m的绝缘小球甲,小球甲与弹簧不栓接。同时在x轴上、沿着弹簧方向放置一质量为3m、带电量为 – q(q > 0)的小球乙。压缩弹簧将小球甲从OD上某点释放,此后,甲球与乙球发生弹性正碰,小球乙随后进入位于MN左侧的有矩形边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,矩形的一条边与MN重合。改变滑块位置,保证每次小球甲的释放点都在OD上、且滑块与两球在同一条平行于y轴的直线上,并知两球每次都能发生弹性正碰,且碰撞后小球乙的带电量不变,结果发现每次小球乙进入磁场后再离开磁场时的位置是同一点。弹簧始终在弹O x y P Q M N D 甲 乙 性限度以内,弹性势能的计算公式是EP = k·ΔL2,ΔL是弹簧的伸长或缩短量,滑块和小球甲、乙都可视为质点。求:‎ ‎(1)当滑块的横坐标为 d 时,小球甲与乙碰前的速度大小; ‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;‎ ‎(3)若弹簧的最大压缩量为 d,求矩形磁场区域的最小面积。‎ ‎(二)选考题:(每学科15分,共45分)请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡上的选答区域的指定位置答题。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)(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.布朗运动的无规则性,间接地反映了液体分子运动的无规则性 B.从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关 C.电冰箱的工作过程表明,热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 D.温度高的物体内能一定大,分子平均动能一定大 E.在两分子间距不超过10r0的前提下(r0为两分子引力和斥力平衡时的距离),两分子之间的引力和斥力,都会随两分子间距离的增大而减小 - 9 -‎ H ‎0.5H R ‎(2)(10分)如图所示,质量为M、内部高为H的绝热气缸内部带有加热装置,用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。气缸顶部有挡板,用绳将活塞悬挂在天花板上。气缸底面积为S,活塞质量为m。开始时缸内理想气体温度为300 K,活塞到气缸底部的距离为0.5 H。用电流强度为I的电流通过图中阻值为R的电阻丝缓慢加热时间t后,气缸内气体的温度升高到700 K。已知大气压强恒为p0,重力加速度为g。忽略活塞和气缸壁的厚度,不计一切摩擦。求:当温度从300 K升高到700 K的过程中,缸内气体内能的增加量。‎ ‎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.空气中传播的超声波和电磁波均能产生偏振现象 B.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的固有频率无关 C.电磁波在真空中传播时,它的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直 D.在简谐运动中,介质中的质点在 周期内的路程一定是一个振幅 E.波长为0.7 d、0.5 d、0.3 d 的三种水波,分别通过宽度为d 的狭缝,对比观察发现,随着波长的减小,衍射现象变得不明显 ‎(2)(10分)如图是半径为R的玻璃半球体,O点为球心,下表面水平,其正下方的水平地面上放置一厚度不计的平面镜。一条与过球心的竖直线OC平行且间距为 R 的光线从半球面射入,玻璃半球体对该光的折射率为。已知该光线穿出半球下表面经平面镜反射后再次进入半球,从半球面射出时方向恰好竖直向上(不考虑多次反射)。求半球下表面与水平地面的距离H。‎ R H 平面镜 O C - 9 -‎ 武昌理综(3)物理部分参考答案及评分标准 二、选择题(48分)‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ 答案 A B D C D CD BC ABD ‎22. 乙(1分) 6.00(2分)(6.0和6都给分);0.25(2分)‎ ‎23.(1)2(2分);入(2分) (2)右(1分);19.0(2分)‎ ‎(3)电压(1分);2.5 V(0 ~ 2.5 V)(2分) ‎ ‎24. (14分)‎ 解:(1)第一次:若一直加速:x = t0 = 24 m < L 所以,应该是先加速后匀速。‎ ‎ 加速阶段:x1 = (1分)‎ ‎ t1 = (1分)‎ ‎ 匀速阶段:t2 = t0 – t1 (1分)‎ ‎ x2 = vt2 (1分)‎ ‎ 又有:L = x1 + x2 (1分)‎ ‎ 联立得:L = + v (t0 – ) ‎ 代入数据解得:a1 = 2 m/s2 (1分)‎ ‎ (2)因为Δt > t1 ,所以,5.2 s内物体先加速后匀速。‎ 加速阶段:时间仍为t1 = 4 s,位移为x1 = 16 m 匀速阶段:时间为 t2′= Δt - t1 = 1.2 s (1分)‎ ‎ 位移为 x2′= vt2′= 9.6 m (1分)‎ 皮带停止后:x3 = L– x1– x2′= 6.4 m 设皮带停止后,货物加速度大小为a2 ‎ ‎ a2 = = 5 m/s2 (1分)‎ 由牛顿第二定律得:‎ ‎ μmgcosθ – mgsinθ = ma1 (2分)‎ ‎ μmgcosθ + mgsinθ = ma2 (2分)‎ 两式相减得: sinθ = 0.15 (1分)‎ - 9 -‎ ‎25. (18分)‎ 解:(1)如图,弹簧的压缩量ΔL与释放点横坐标x之间存在关系式:‎ O x y P Q M N D 甲 乙 ΔL ‎ ΔL = x (1分)‎ ‎ 当横坐标为 d时,ΔL0 = · d ‎ 释放弹簧后,弹性势能转化为小球甲的动能:‎ k·ΔL02 = mv12 (2分)‎ ‎ 整理得:v1 = d (1分)‎ ‎ (2)当粒子释放点坐标为 x 时,有: ‎ ‎ k·( x)2 = mv02 (1分)‎ ‎ 小球甲与小球乙发生弹性正碰过程 ‎ mv0 = mvm + 3mv (2分)‎ ‎ mv02 = mvm2 + ·3m v2 (2分)‎ 化简得到: v = v0 乙在磁场中运动时:qvB=3m (2分)‎ 联立得: r = x ∝x 当x→0时,r→0时,可见,小球乙离开磁场的位置为O点,如图所示,由几何知识得: r = 2 x (2分)‎ ‎ ∴ = 2‎ 整理得: B = (1分)‎ ‎(3)当弹簧最大压缩量为ΔLm = d 时,R = ΔLm = d (1分)‎ ‎ 最小矩形磁场如图所示,矩形的长为: a = 2 R (1分)‎ ‎ 矩形的宽为: b = R + R (1分)‎ ‎ 矩形面积为: S = ab = ( 2 + ) d 2 (1分)‎ ‎33.【物理——选修3-3】(15分)‎ ‎(1)ABE (5分)‎ ‎(2)(10分)解:在活塞碰到挡板之前,气体做等压变化,‎ 当T1 = 300K时,体积为0.5HS;当T2 = 700K时,设气体高度为h;‎ ‎ = ①(2分)‎ - 9 -‎ 得:h = H >H 说明活塞已经碰到挡板,气体先做等压变化,后做等容变化(1分) ‎ 在等压变化过程中,气体压强为p = p0 – ②(2分)‎ 气体对外做功为: W = pS×0.5H ③(2分)‎ 全过程由能量守恒:I2 R t = W + ΔU ④(2分)‎ ‎ ∴ΔU = I2 R t – 0.5 H(p0 S – M g) ⑤(1分)‎ ‎ ‎ ‎34.【物理——选修3-4】(15分)‎ ‎(1)BCE (5分)‎ ‎(2)(10分)解:由光路可逆判断,因“从半球面射出时方向恰好竖直向上”,到达平面镜上的光线入射点一定在O点正下方(图中的E点)。设在半球面上入射角为α,折射角为β ‎ O G D A H α ‎ β H 平面镜 C E F ‎ sinα = = ∴ α = 60° ①(2分)‎ ‎ 由折射定律: = n ②(1分)‎ ‎ ∴ β = 30° ③(1分)‎ ‎ △OAD中,∠ODA = ∠DOA =30°‎ ‎ ∴ OA = = ④(1分)‎ 在半球底面的入射角 ∠GAD = 120°- 90°= 30°‎ 在半球底面上的折射时 ‎ = ⑤(2分)‎ ‎∠EAF = 60° ⑥‎ ‎△AEF中, EF = AF = H ⑦(1分)‎ 且 OA = EF ⑧(1分)‎ 即 H = R (1分)‎ - 9 -‎
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