湖北省七市州教科研协作体2020届高三下学期5月联合考试理综物理试题 Word版含解析

湖北省七市州教科研协作体2020届高三下学期5月联合考试理综物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎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 二、选择题 ‎1.在探究光电效应现象时，某小组的同学使用频率为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2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 D. 若增加该光的强度，则逸出的光电子最大初动能增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为使用频率为的单色光照射某金属时能发生光电效应，则用频率为的单色光照射该金属时有可能发生光电效应，选项A正确；‎ B．根据光电效应方程，用频率为的单色光照射时 用频率为2的单色光照射该金属时 可知用频率为2的单色光照射该金属时，逸出的光电子最大初动能不等于2Ek，选项B错误；‎ C．根据可知，该金属的逸出功小于，选项C错误；‎ D．逸出光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.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之间的关系图像，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 - 20 -‎ D. 从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为60 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图可得 根据匀变速直线运动的位移时间公式 x=v0t+at2，得 对比可得 v0=30m/s a=-5m/s2‎ 即刚刹车时动力车的速度大小为30m/s，刹车过程动力车的加速度大小为5m/s2。故A错误，B正确； C．刹车过程持续的时间为 故C错误； D．整个刹车过程动力车经过6s，则8s内的位移为 故D错误。 故选B。‎ ‎3.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 - 20 -‎ 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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由乙图可得 FA=9-3t（N）‎ FB=3+3t（N）‎ 在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小不变，恒定为FA+FB=12N，匀加速运动的加速度 则A、B脱离之前，它们一直做匀加速运动，A球所受的合外力不变。故A错误； B．脱离时满足A、B加速度相同，且弹力为零，故 解得 t=2s 故B错误； C．A、B脱离前，它们一起运动位移为 故C正确； D．脱离后的1s内A仍然受到向右的推力，所以A仍然做加速运动，在t=3s后A不受推力后A将做匀速直线运动；物体B一直受到向右的拉力而做加速运动，故D错误。 故选C。‎ ‎4.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（　　）‎ - 20 -‎ 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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．B球由释放运动到最低点时，由机械能守恒定律可知 解得 选项A正确，不符合题意；‎ B．根据机械能守恒定律，当整个系统的重心回到原来的高度时，两球的总动能为零，此时两球的速度为零，选项B正确，不符合题意；‎ C．B球从释放至运动至最低点的过程中，根据动能定理 解得 W=0‎ 可知B球从释放至运动至最低点的过程中，轻杆对B球做的功为0，选项C错误，符合题意；‎ D．若B球恰能运动至A球最初所在位置，则整个系统的重力势能增加，即机械能增加，则不可能，选项D正确，不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎5.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（　　）‎ - 20 -‎ 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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据 则 选项A错误；‎ B．由左手定则可知，粒子在磁场中均沿逆时针方向做圆周运动，选项B错误；‎ C．能经过A点且用时间最短的粒子在磁场中转过的角度为60°，则用时间 选项C错误；‎ D．能经过A点且用时间最长的粒子在磁场中转过的角度为300°，则用时间 则同一时刻发射出的带电粒子到达A点的时间差为 选项D正确。‎ - 20 -‎ 故选D。‎ ‎6.2019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——实践二十号成功送入太空预定轨道，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 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卫星发射速度大于第二宇宙速度时，就脱离地球束缚，则在发射火星的卫星时发射速度应大于第二宇宙速度，选项A错误；‎ B．实践二十号是地球同步轨道卫星，则角速度等于地球自转的角速度，则 解得 选项B正确；‎ C．实践二十号是绕地球运转的卫星，则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，选项C正确；‎ D．所有地球同步卫星都具有相同的速率，与卫星的质量无关，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7.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变化的图像，则（　　）‎ - 20 -‎ 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11.25W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．可变电阻R消耗的电功率为 选项A正确；‎ B．电动势有效值为 电动势最大值 根据 可得 选项B错误；‎ C．因t=0时磁通量为零，此时感应电动势最大，则R两端的电压u随时间t变化的规律是 - 20 -‎ 选项C错误；‎ D．调节可变电阻R大小，当R=r时滑动变阻器消耗的功率最大，则其消耗的最大电功率为 选项D正确。‎ 故选AD。‎ ‎8.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 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．cd在磁场中运动时，回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，cd电流的方向为d→c，选项A错误；‎ B．当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动，选项B正确；‎ - 20 -‎ C．ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得 对ab和cd系统，合外力为零，则由动量守恒 解得 对cd由动量定理 其中 解得 选项C错误；‎ D．从ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系 其中 解得 选项D正确。‎ 故选BD。‎ 三、非选择题 ‎9.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：‎ - 20 -‎ ‎(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a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”）。‎ ‎【答案】 (1). 3.50（3.48-3.52） (2). 变小 (3). 变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N，弹簧测力计a的读数是3.50N；‎ ‎ (2)[2][3]若弹簧秤a、b间夹角小于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，如图所示，则可知弹簧秤a的示数变小，b的示数变大。‎ ‎10.某电压表V量程为0～3V，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。‎ - 20 -‎ ‎(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= _____。‎ ‎【答案】 (1). V1 (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)[1][2]实验中需测量电流，根据题意可知，已知条件中没有电流表，故要借助定值电阻；实验中要用定值电阻R1=8 kΩ与待测电压表（内阻2kΩ）串联，则需要量程为15V的标准电压表V1测量电压；因滑动变阻器R2最大阻值为100 Ω，则采用分压电路，如图；‎ ‎(3)[3]由电路图可知 ‎11.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 - 20 -‎ ‎、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v0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。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球从推出点到A点所用时间为t，从推出到A的过程中，沿电场方向匀加速直线运动位移 在A点时，由速度方向关系有 联立解得 推出点到O点沿电场方向的距离 ‎(2)小球过A点时，有 从A到B，由动能定理，有 在B点，对小球，有 - 20 -‎ 则由牛顿第三定律，有小球对轨道的压力为 联立解得 ‎12.如图甲所示，在光滑水平面上有一小车，其质量M=2kg，车上放置有质量mA=2kg木板A，木板上有可视为质点的物体B，其质量mB=4kg。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=2m。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的速度一时间图像如图乙所示，已知重力加速度大小g=10m/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？‎ ‎【答案】(1) 0.25；(2)34N；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)若A、B间不发生相对滑动，则A、B整体的加速度 由乙图可知，A的加速度 即A、B间发生相对滑动，对A - 20 -‎ 可得 ‎(2)对车在该过程中知 且 可得 F=34N ‎(3)知当A与小车碰撞时 该过程中B相对于A滑动距离为 对A与小车在碰撞中动量守恒，可知 可得 v=6m/s 对A小车与B在碰撞后，滑动过程中知 且 可得 L2=1.225m 故前、后壁间距 - 20 -‎ ‎13.一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图像如图所示，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 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．A→B的过程中，气体体积变大，则气体对外做功，温度不变，内能不变，则气体吸收热量，选项A正确，B错误；‎ CDE．根据则 在B→C的过程中，图线上的点与横轴上-273℃点连线的斜率减小，则气体压强变大；气体的温度降低，内能减小；气体体积减小，则单位体积内的分子数目增加，选项CE正确，D错误。‎ 故选ACE。‎ ‎14.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 - 20 -‎ ‎，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p0，求此时：‎ ‎(1)B气缸中气体的压强；‎ ‎(2)加入细沙的质量。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设开始时气缸B内气体为VB，后来体积，由题可知 ‎=1.5VB 对气缸B的气体 解得 ‎(2)对气缸A的气体 即 pA=2p0‎ 对气缸B活塞进行受力分析，由受力平衡 对气缸A活塞进行受力分析，由受力平衡 mg+p0S=T+pAS 解得加入细沙的质量 - 20 -‎ ‎15.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_________．‎ 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，当角减小为某一值时，光束II先消失了，光束III还存在 C. 改变角，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 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的．根据光的可逆性，知两光速仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A正确；作出三束光线的完整光路图，如图 由图知：光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，根据全反射临界角，可知光束II的全反射临界角小于光束III的全反射临界角，当角减小为某一值时，光束II先消失，光束III存在，故B错误；一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等．所以由光路可逆可得出射光线平行．改变 - 20 -‎ 角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行．故C正确；光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小．故D错误；光在玻璃中的传播速度为，光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，故光束Ⅱ在玻璃中传播速度小于光束Ⅲ的，故E正确；故选ACE．‎ ‎【点睛】光束I是反射光线，而光束Ⅱ、Ⅲ是由于两种色光的折射率不同，导致出现光线偏折分离．但根据光路可逆可知出射光线仍与入射光线平行．由光束Ⅱ、Ⅲ的位置可确定其折射率的不同，从而判定光的波长大小，可确定双缝干涉条纹间距的大小．根据分析光束在玻璃中传播速度的大小．‎ ‎16.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=0.4m，xQ=0.7m，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，求该波的传播速度；‎ ‎(2)若t=0.1s时质点Q出现在波谷位置，求该波的周期。‎ ‎【答案】(1)1m/s；(2)或（n=0、1、2、3……）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知，波的周期 波长为=0.8m，根据波速公式 代入数据可得 v=lm/s ‎(2)若波沿x轴正方向传播，则在t时间内，波的传播距离为 ‎（n=0、1、2、3……）‎ 波的传播速度为 ‎（n=0、1、2、3……）‎ 周期为 - 20 -‎ ‎（n=0、1、2、3……）‎ 若波沿x轴负方向传播，则在t时间内，波传播距离为 ‎（n=0、1、2、3……）‎ 波的传播速度为 ‎（n=0、1、2、3……）‎ 周期为 ‎（n=0、1、2、3……）‎ - 20 -‎ - 20 -‎