湖南省衡阳市2020届高三下学期联考 物理

湖南省衡阳市2020届高三下学期联考 物理

绝密★启用前 ‎2020届高中毕业班联考(二)‎ 理科综合能力测试 物理部分 注意事项：‎ ‎1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。‎ ‎3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。‎ 第I卷 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14～18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.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知 A.由欧姆定律可知，甲图中电压表的示数为零时，电流表的示数也为零 B.由能量守恒定律可知，光电子的最大初动能等于入射光子的能量 C.单色光a和c的频率相同，a光强度比c光的大，b光的频率最大 D.若用a、b、c三束单色光分别照射某种金属，若b光能使该金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 ‎15.2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代，如图，“山东舰”正在沿直线航行，其质量为m，发动机的输出功率恒为P，所受阻力大小恒为f，某时刻速度为v1‎ ‎、加速度为a1，一段时间t后速度变为v2(v2>v1)，在这段时间内位移为x。下列关系式正确的是 A.x＝ B. C. D.‎ ‎16.为了阻止宇宙中的小行星撞击地球，科学家们提出在大气层外的地球同步轨道上放一个质量为m的超级核弹，当外来小行星飞近地球时将其摧毁，以减少小行星对地球造成的伤害.已知地球半径为R，自转周期为T，万有引力常量为C，地球同步轨道离地面高度为h。下列说法正确的是 A.核弹从地面发射到地球同步轨道过程中，速度不断减小，机械能将不断减小 B.为了提高拦截的有效性，若将核弹送到比地球同步轨道更高的轨道上，则其在新轨道上的速度会比在地球同步轨道上的速度大 C.核弹在地球同步轨道飞行时的加速度为 ‎ D.地球的平均密度为 ‎ ‎17.如图所示，一光滑绝缘足够长的斜面与两个固定等量负点电荷连线的中垂面重合，O为两点电荷连线的中点A、B为斜面上的两点，且BO>AO。一个带电荷量为q、质量为m，可视为质点的小物块，从A点以初速度v0开始沿斜面下滑，到达B点速度恰好为零。(斜面对电场无影响)以下说法正确的是 A.小物块带正电，从A运动到B点，电势能先减小后增大 B.小物块带负电，从A运动到B点，加速度先增大后减小 C.小物块运动到O点时具有最大速度 D.小物块能回到A点，且回到A点时的速度大小小于v0‎ ‎18.如图所示，高层住宅外安装空调外机时，常利用电机通过缆绳牵引外机，为避免外机与阳台、窗户碰撞，通常还会用一根拉绳拽着外机，缆绳拉力的大小为F1，方向与竖直方向成α角；拉绳拉力大小为F2，与竖直方向的夹角为β。现使拉绳与竖直方向的夹角β保持不变，外机沿竖直方向匀速上升，则在提升外机过程中，下列说法正确的是 A.角α可能等于角β B.角α可能大于角β C.拉力F1、F2大小都不变 D.拉力F1、F2大小都增大 ‎19.如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势为e＝26sin100πt(V)。并与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数比为4：1，降压变压器副线圈接入一只“12V 12W”的灯泡，且灯泡正常发光，输电线路总电阻r＝16Ω，导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，则 A.电流表的示数为0.5A B.原线圈中交变电压的频率为100Hz C.升压变压器的原副线圈匝数之比为1：2‎ D.当降压变压器刷线圈再并联一只同样灯泡时，输电线上损失的功率增大 ‎20.在某高空杂技类节目现场下方地面上放置一弹簧垫，此弹簧垫可视为质量为m的木板与两相同直立轻弹货的上端相连，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。某同学为了测试弹簧垫的性能，将一质量为2m的物体从距木板上方2h的O点由静止释放，物体与木板碰撞后，粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，空气阻力、木板厚度、物体大小忽略不计，正力加速度大小为g，则下列说法正确的是 A.物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小 B.整个过程中，物体、木板和两弹簧组成的系统机械能守恒 C.物体与木板碰后瞬间加速度大小为，物体与木板恰好回到A点时加速度大小为g D.物体与木板碰撞之前，两弹簧的弹性势能总和为mgh ‎21.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度的大小左边为2B，右边为3B，一个竖直放置的宽为L。长为3L、单位长度的质量为m、单位长度的电阻为r的矩形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置(在左边磁场中的长度为L。在右边磁场中的长度为2L)时，线框的速度为v，则下列判断正确的是 A.此时线框中电流方向为逆时针，电功率为 ‎ B.此过程中通过线框截面的电量为 C.此过程中线框克服安培力做的功为 D.此时线框的加速度大小为 第II卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎(－)必考题(共129分)‎ ‎22.(6分)用半径均为r的小球1和小球2碰撞来验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示，斜槽与水平槽圆滑连接.安装固定好实验装置，竖直挡板上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，用夹子固定，小球球心与O点位置等高，实验步骤如下：‎ 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在竖直挡板上。重复多次，确定小球落点的平均位置P；‎ 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，确定碰撞后两小球落点的平均位置M、N；‎ 步骤3：用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的竖直方向的距离分别为h1、h2、h3。‎ ‎(1)两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙，则两小球的直径均为 mm。‎ ‎(2)设球1和球2的质量分别为m1、m2，若满足 ，则说明碰撞过程动量守恒，若还满足 ，则说明两球发生的碰撞为弹性碰撞。(用“m1、m2、h1、h2、h3表示)‎ ‎23.(9分)测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为12V，内阻r约为3Ω。实验室提供的器材有 A.量程为10mA、内阻未知的电流表G； B.电阻箱R1(0～9999.9Ω)；‎ C.电阻箱R2(0～999.9Ω)； D.滑动变阻器R3(0～100Ω)；‎ E.滑动变阻器R4(0～2000Ω)； F.开关2只，导线若干。‎ ‎ ‎ ‎(1)先用如图所示甲的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：‎ ‎①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取 (选填“R3”或“R4”)；‎ ‎②连接好电路，断开S1、S2，将R'的滑片滑到 (选填“a”或“b”)端；‎ ‎③闭合S1，调节R'，使电流表G满偏；‎ ‎④保持R'不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻R1＝20.0Ω时，电流表G的读数为5mA；‎ ‎⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻Rg＝ 。‎ ‎(2)按图乙连接电路，将电阻箱R1的阻值调为R0＝1180.0Ω。再闭合开关S1、S2多次调节电阻箱R2，记录每次电阻箱的阻值R2及对应的电流表的示数I。作出图象如图丙所示，由两次操作测得的数据求得电池的电动势为 V，内阻为 Ω(保留一位小数)。‎ ‎24.(14分)如图所示，传送带A、B之间的距离为L＝5.8m，与水平面间的夹角为θ＝37°，传送带沿顺时针方向转动，速度恒为v＝4m/s，在上端A点处无初速度地放置一个质量m＝1kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为µ＝0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R＝0.9m的光滑圆轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h＝1.0m，DE为竖直方向圆轨道的直径(g取10m/s2)。求：‎ ‎(1)金属块经过D点时对轨道的压力；‎ ‎(2)金属块在BCD弯道上克服摩擦力做的功。‎ ‎25.(18分)如图所示，MN长为3L，NP长为4L的矩形MNPQ区域内，存在以对角线MP为分界线的两个匀强磁场区域I和II，方向均垂直纸面向外，区域I的磁感应强度大小可调，区域II的磁感应强度大小为B。一质量为m、电量为q的带正电粒子从M点以平行于MN边的方向射入磁场I区域中，速度大小为v＝，不计粒子所受重力，矩形外边线上均存在磁场。 (sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)‎ ‎(1)若粒子无法进入区域II中，求区域I磁感应强度大小范围；‎ ‎(2)若区域I的磁感应强度大小B1＝，求粒子在磁场中的运动时间；‎ ‎(3)若粒子能到达对角线MP的中点O点，求区域I磁场的磁感应强度大小的所有可能值。‎ ‎(二)选考题：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，在答题卡选答区域指定位置答题。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。其中①②每空1分，③空3分)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：‎ A.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；‎ B.在装有水、水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定；‎ C.将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；‎ D.将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。‎ ‎①其中操作不合理的步骤是 ；‎ ‎②实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是 ；‎ A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓 B.有助于测量一滴油酸的体积 C.对油酸溶液起到稀释作用 D.有助于油酸的颜色更透明便于识别 ‎③已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k，n滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为 。‎ ‎(2)(10分)用打气简给篮球打气时，每次提起活塞，篮球充气孔处的橡胶垫立即封闭充气孔，外界大气自由进入打气筒内；然后向下压活塞，打气简进气口立即封闭，当打气简内气压超过篮球内气压时，篮球充气孔打开，打气筒内气体被压入篮球内。设某个篮球用了一段时间后，其内气压为P，现用内横截面积为S的打气筒给篮球打气，每次拉出活塞的长度为h，再将活塞压下h长度时都能将吸入打气筒的气体全部压入篮球内。已知外界大气气压为P0，设整个打气过程中气体温度均不变、篮球内胆容积V已知且不变。‎ ‎①求第n次打气完成后，篮球内气体的压强。‎ ‎②试求第(n＋1)次压下活塞长度△h至少为多大时，篮球充气孔才能打开?‎ ‎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.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短 B.电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短 C.声源向静止的观察者靠近，观察者接收到的频率小于声源的频率 D.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 E分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距 ‎(2)(10分)一质点A做简谐运动，某时刻开始计时，其位移和时间关系如图甲所示。由于A质点振动形成的简谐横波沿x正方向传播，在波的传播方向所在的直线上有一质点B，它距A的距离为0.5m，如图乙所示。在波动过程中，开始计时时B质点正经过平衡位置向上运动，求：‎ ‎①从开始计时，t＝0.75×10－2s时质点A相对平稳的位置的位移；‎ ‎②在t＝0到t＝9×10－2s时间内，质点A通过的路程；‎ ‎③该简谐横波传播的速度。‎