湖北省武汉市2020届高三下学期六月理综物理试题（二） Word版含解析

湖北省武汉市2020届高三下学期六月理综物理试题（二） Word版含解析

www.ks5u.com武汉市2020届高中毕业生六月供题（二）理科综合试卷物理部分二、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。1.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是A.图1中，A1与L1的电阻值不相同B.图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C.图2中，变阻器R与L2的电阻值不相同D.图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等【答案】A【解析】【详解】AB．图1中，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明在电路稳定时通过L1的电流大于通过灯A1的电流，即A1的电阻大于L1的电阻值，选项A正确，B错误；C．图2中，电键闭合最终A2与A3的亮度相同，可知上下两个支路的电流相同，电阻相同，即变阻器R与L2的电阻值相同，选项C错误；D．图2中，闭合S2瞬间，由于L2中产生感应电动势阻碍电流增加，可知L2中电流比变阻器R中电流小，选项D错误；故选A.2.登上火星是人类的梦想，中国将在今年首次实施火星着陆探测任务。若将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转的影响，根据下表的信息，下列说法正确的是（　　）-20- A.火星表面的重力加速度比地球的大B.火星的第一宇宙速度比地球的小C.火星绕太阳运动的加速度比地球大D.火星绕太阳运动的周期比地球小【答案】B【解析】【详解】A．根据得，星球表面的重力加速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球表面重力加速度大，故A错误；B．根据得，星球的第一宇宙速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球的第一宇宙速度较大，故B正确；CD．根据万有引力定律提供向心力可得：因为地球公转半径小，则地球加速度大、周期小，故CD错误。故选B。3.以地面为参考系，网球拍以速率v击中以速率u垂直于拍飞来的网球，若网球与球拍之间的碰撞为弹性碰撞，若球拍的质量远大于球的质量，则碰撞后网球的速率为（　　）A.uB.vC.u+vD.u+2v【答案】D-20- 【解析】【详解】设网球拍质量为M，网球质量为m，根据动量守恒定律根据能量守恒定律联立解得若球拍的质量远大于球的质量，则碰撞后网球的速率为故选D4.如图所示，边长为L的正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为+q（q>0）的粒子从a点沿ae方向射入磁场区域，从d点离开磁场，不计重力，粒子（　　）A.圆周运动的半径为LB.在磁场中的速率为C.圆周运动的圆心角是D.在磁场中的运动时间为【答案】D【解析】【详解】AC．粒子在磁场中做圆周运动的运动轨迹如图所示-20- 由几何知识可知，粒子轨道半径故AC错误；B．粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿你第二定律得解得故B错误；D．粒子做圆周运动的周期粒子在磁场中运动的时间故D正确。故选D。5.在竖直向上的拉力F作用下，将货物由地面吊起，其运动的v2—x图像如图所示。若重力加速度g取10m/s2，则前3m内与最后2m内拉力的大小之比为（　　）A.12:7B.22:17C.22:23D.18:23【答案】B【解析】-20- 【详解】物体是从静止开始运动的，根据运动学公式得v2—x图像斜率的意义表示物体的加速度，前3m内货物的加速度向上，加速度大小是1m/s2，根据牛顿第二定律得最后2m内货物加速度方向向下，加速度大小是1.5m/s2，根据牛顿第二定律得解得前3m内与最后2m内拉力的大小之比为22:17，故ACD错误，B正确。故选B。6.如图所示，放置在光滑圆管内的轻弹簧的一端固定在管的0端，另一端连接一小球，让管从水平位置绕O点缓慢地转到竖直位置。假设弹簧的形变在弹性限度内，在转动过程中（　　）A.弹簧对小球的弹力不断增大B.小球对管壁的压力不断增大C.小球的重力势能--定不断增大；D.小球的重力势能可能先增大后减小【答案】AD【解析】【详解】设弹簧原长为L，管与水平面的夹角为，弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k。A．弹簧对小球的弹力可知增大，弹力增大，故A正确；B．压力大小为可知增大，压力增大，故B错误；-20- CD．根据联立得根据数学知识可得，随着增大，小球重力势能可能先增大后减小，故C错误，D正确。故选AD。7.某种金属的遏止电压Ue与入射光频率v的关系如图中直线①所示，已知电子电荷量的绝对值为e，该图线的斜率为h，纵轴截距为b，下列说法正确的是（　　）A.普朗克常量可表示为ekB.金属的逸出功可表示为-ebC.用不同金属做实验，一定得到图线②D.用不同金属做实验，可能得到图线③【答案】AB【解析】【详解】光电效应方程以及得到由公式可知-20- 故AB正确；CD．由可知，用不同的金属做实验，逸出功不同，图象的纵截距不同，但斜率相同，故CD错误。故选AB。8.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，现对该过程做如下简化∶匀强电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的变化关系如图所示，质量为m=1.0×10-20kg电荷量为q=1.0×10-9C的带负电的粒子，从x=-1cm处静止释放，仅在电场力作用下在x轴上运动。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）A.x轴负半轴电场强度和正半轴电场强度的大小之比为1：2B.粒子运动到x=0.5cm处，速度最大C.粒子的最大动能为2.0×10-8JD.粒子经3.0×10-8s，完成一次往复运动【答案】ACD【解析】【详解】A．可知x轴负半轴和正半轴的之比为2∶1，且电势差的大小相等根据可知电场强度大小之比为距离的反比1∶2，故A正确；B．在整个运动过程中，电势能和机械能相互转化，总量不变。负电荷在O点电势最高，电势能最小，动能最大，速度最快，故B错误；C．粒子从静止到O时动能最大，电势能转化为动能，根据功能关系得故C正确；D．在负半轴运动时有-20- 其中联立解得同理在正半轴运动时有其中联立解得完成一次往复运动时间故D正确。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。9.某同学用如图（a）所示的装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数以及弹簧压缩时的弹性势能。将弹簀放置在水平长木板上，左端固定，右端在O点。在O点右侧的B位置安装一个光电门，计时器（图中未画出）与光电门相连。(1)用游标卡尺测出滑块上挡光片宽度，读数如图（b）所示，则宽度d=______cm。-20- (2)用力将滑块和弹簧压紧到A点，释放后，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，用米尺测量A、B之间的距离x；改变光电门的位置，仍将滑块由A点释放，测出多组t和x的值，做出图像，如图（c）所示。已知图像斜率的绝对值为，截距为b，重力加速度为g，则滑块与长木板之间的动摩擦因数μ=_____（用题中所给物理量的字母表示）。(3)若滑块（含遮光片）质量为m，弹簧压缩至A点时的弹性势能_____（用题中所给物理量的字母表示）。【答案】(1).0.550(2).(3).【解析】【详解】（1）[1]挡光片的宽度（2）[2]滑块通过光电门已经是匀速运动，通过时间为，其速度为每次都由A释放，则每次弹簧弹性势能都相同，设为，则由机械能守恒可得，滑块获得的初动能为，在滑块滑过的过程中，根据能量守恒得则得根据数学知识可知则得（3）[3]图像的截距为b，则有-20- 解得10.实验室有一个破损的多量程直流电流表，有1mA、10mA、100mA三挡，由一个单刀三掷开关转换，其内部电路如图（a）所示。(1)单刀三掷开关转换至触点1时，电流表的量程应为____mA挡位；(2)已知电流表的表头已烧坏，无法知道其特性，但三个精密分流电阻完好，测得R1=144Ω。根据上述已知信息，你能否计算出表头参数？如果能，请写出满偏电流Ig和内阻rg的值；如果不能，请写出Ig和rg的关系：___________________(3)现有一个表头G，满偏电流为0.5mA，内阻为120Ω，在保留分流电阻R1、R2和R3的情况下，请在图（b）的虚线框中将修复后的电路补充完整_____。（如果还需要其他元件，请标明其参数）【答案】(1).1(2).(3).【解析】【详解】(1)[1]由图示可知，接1时分流电阻相对更大，故接1时电表的量程更小，接3时分流电阻相对更小，故接3时电表的量程更大，所以单刀三掷开关转换至触点1时，电流表的量程应为1mA挡位；(2)[2]单刀三掷开关转换至触点1时，则有-20- 单刀三掷开关转换至触点2时，则有将代入，消掉，可得(3)[3]将代入可得为了满足要求，表头G需串联一电阻，串联电阻的阻值为所以在图(b)的虚线框中将修复后的电路为11.如图所示，光滑导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L、N、Q两端接有定值电阻R。在两导轨之间有一边长为0.5L的正方形区域abcd，该区域内分布着方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一。粗细均匀、质量为m的金属杆静止在ab处，金属杆接入两导轨之间的电阻也为R。现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，且杆在穿出磁场前已做匀速运动。已知杆与导轨接触良好，不计其它电阻，求(1)金属杆匀速运动的速率v；(2)穿过整个磁场过程中，金属杆上产生的电热Q。-20- 【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律由欧姆定律杆所受安培力杆匀速运动联立解得，杆匀速运动的速率（2）设整个过程中产生的总电热为Q，根据能量守恒得由串联电路特点，杆上产生的电热联立解得12.如图（a）所示，质量M=2kg，长为L的圆管竖直放置，顶端塞有质量为m=1kg的弹性小球。t=0时，让管从静止自由下落，t=1.0s时落地，落地后管立刻以与落地时大小相等的速率竖直弹起，第一次弹起后管上升过程的速度图像如图（b）所示（以竖直向下为正方向）。之后管每次落地后，总以与落地时相等的速率竖直弹起。已知小球始终没有从管中滑出，球与管之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气阻力及圆管与地面碰撞的时间，重力加速度g取10m/s2，求∶(1)球和管间的滑动摩擦力的大小；-20- (2)管从第一次落地到第二次落地所用的时间；(3)圆管的最小长度。【答案】(1)20N；(2)；(3)15m【解析】【详解】（1）由图（b）可知，在t1=1.5s-1s=0.5s内，管弹起后，初速度为v0=-10m/s，加速度为①设球和管间的滑动摩擦力的大小为f，由牛顿第二定律Mg+f=Mal②解得f=20N③（2）在第一次碰撞后到管与球速度相等的过程中，设球的加速度为a2，时间为t2，管上升的高度为h，由牛顿第二定律mg-f=ma2④解得a2=-10m/s2⑤由运动学规律v=-v0+a2t2⑥v=v0+a1t2⑦解得-20- ⑧m/s⑨管减速上升，由运动学规律⑩从速度第一次相等到第二次落地，管与球再次共同运动，设该过程时间为t3，有⑪解得⑫从管第一次落地到第二次落地所用的时间t=t2+t3=⑬（3）设圆管的最小长度为L，最终管与球均静止时，球恰好在管最下端，由能量守恒MgH+mg（H+L）=fL⑭又H=⑮解得L=15m⑯13.关于热学规律，下列说法正确的是（　　）A.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成B.一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度D.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强不一定增大E.在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积【答案】ABE-20- 【解析】【详解】A．扩散是分子的热运动，可以在气体、液体和固体中进行，温度越高，扩散得越快，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故A正确；B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故B正确；C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，故C错误；D．气体体积减小时，同时温度降低，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数不一定增多，气体的压强不一定增大，故D错误；E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决获得很小的一滴油酸并测出其体积和测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积这两个问题，故E正确。故选ABE。14.如图所示，导热良好的圆柱形容器竖直固定放置，上方粗管A的横截面积是下方细管B的横截面积的4倍，中间充满水银，水银下方细管中密封一段空气柱，水银上方有一活塞（活塞自重及活塞与容器壁间的摩擦均不计）。已知大气压强p0=75cmHg，静止时，粗管A内水银高度hA=5cm，细管B内水银柱高度hB=10cm，现用一竖直向上的力F拉活塞，在活塞慢慢上移的过程中拉力F先变大后变小，当活塞被提高2cm时，拉力F又变为零，求：(1)原来水银下方细管中密封的空气柱长度L；(2)当活塞约上移多少后水银对活塞的压强最小？【答案】(1)112cm；(2)0.99cm【解析】【详解】(1)活塞上移2cm，细管内水银柱上升8cm，水银总长由15cm减少了6cm，分析管内气体，由玻意耳定律得-20- 解得L=112cm(2)当活塞上移xcm，细管中水银上移4xcm，对气体，由玻意耳定律解得又当时，有极小值。即x=0.99cm15.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时的波形图，已知质点P的坐标x=4m，质点Q的坐标x2=5m，波的周期T>0.6s。下列说法正确的是_______。A.该波的波长一定为8mB.波的周期可能为2.4sC.波速一定是10m/sD.经过0.1s，质点Q可能运动到的位置x1处E.t=2.7s时，Q点的位移一定是零【答案】ABE【解析】【详解】A．由图可知，该波的波长一定为8m，故A正确；BCE．若波沿x轴正方向传播，波的周期T>0.6s，有-20- 解得波速t=2.7s时，波的传播距离可以认为x=-4m（平衡位置）的波传到了Q点，由图可知此时Q点的位移是零若波沿x轴负方向传播，波的周期T>0.6s，有解得波速t=2.7s时，波的传播距离可以认为x=32m（平衡位置）的波传到了Q点，由图可知此时Q点的位移是零，所以波的周期可能为2.4s；波速不一定是10m/s；t=2.7s时，Q点的位移一定是零。故BE正确，C错误；D．质点Q只能在自己的平衡位置附近振动，所以经过0.1s，质点Q不可能运动到的位置x1处，故D错误。故选ABE.16.如图所示，矩形ABCD为一折射率为n的透明介质的截面，一束单色光以θ角入射到P点，已知AP=AD；（i）若要使光人射后能射到AD面上，角的最小值为多少？（ii）要使光在AD面上都发生全反射，θ角的取值范围如何？n的取值范围如何？-20- 【答案】（i）；（ii），且，见解析【解析】【详解】（i）设折射角为r时，光线恰经过D点，光路如图（a）所示。由几何关系①由折射定律②解得③（ii）光线恰好在AD面上发生全反射，由折射定律④解得⑤-20- 显然，且⑥a.若，可得⑦b.若，可得⑧c.若或，θ无解-20- -20-