2020年5月湖北省七市(州)教科研协作体高三联合考试物理试卷带答案

2020年5月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合考试

物理能力测试

★祝考试顺利★

注意事项：

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，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，再选涂其它答案标号。答在本试题卷上无效。

3．非选择题的作答：用黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在本试题卷上无效。

4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将本试题卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量：H 1 C1 2 N 14 O 16 Cl 35.5 Zn 65 Ga 70 Pb 207

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．在探究光电效应现象时，某小组的同学使用频率为ν的单色光照射某金属时，逸出的光电子最大初动能为E k ，已知普朗克常量用h 表示，则

A ．用频率为2ν的单色光照射该金属时有可能发生光电效应

B ．用频率为2ν的单色光照射该金属时逸出的光电子最大初动能等于2E k

C ．该金属的逸出功为h ν

D ． 若增加该光的强度，则逸出的光电子最大初动能增大

15．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x t

与t 之间的关系图象，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/s 2

C ．刹车过程持续的时间为12 s

D ．从开始刹车时计时，经过8s ，该车的位移大小为60 m

16．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m A =1 kg 、m B =3kg ，现用水平力F A 推A ，用水平力F B 拉B ，F A 和F B 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=3s 时，A 、B 脱离

C ．A 、B 脱离前，它们一起运动的位移为6 m

D ．A 、B 脱离后，A 做减速运动，B 做加速运动

17．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 A ．B 球运动到最低点时A 球的速度为2gl 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

18．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

A ．磁感应强度的大小为d kv

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6d v

π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

43d v π 19．2019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32GM h R ω=-

C ．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

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

20．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= 10Ω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 变化的图象，则

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

3220π

Wb C ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u=14.1 sin100πt （V ）

D ．调节可变电阻R 的大小，其消耗的最大电功率可以达到11.25 W

21．如图所示，相距L的光滑金属导轨，半径为R的1

4

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2

m gR

D．至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为

5

12

mgR

三、非选择题：

（一）必考题

22．（5分）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：

（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”）．

23．（10分）某电压表V量程为0~3 V，内阻约为2 kΩ，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7.0 kΩ）；

B．标准电压表V2，（量程0~3 V ，内阻约为3 kΩ）；

C．定值电阻R1=8kΩ；

D．滑动变阻器R2（最大阻值为100Ω，额定电流为1.5A）；

E．电源E（电动势为6 V，内阻为0.5Ω）；

F．开关S，导线若干．

（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R V= .

24．（12分）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、带电量为+q

v推出，小球在电场的作用下恰好从A点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

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 ），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。

25．（20分）如图甲所示，在光滑水平面上有一小车，其质量M=2 kg，车上放置有质量m A=2 kg木板A，木板上有可视为质点的物体B，其质量m B=4 kg．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右的恒力F，使小车从静止开始做匀加速直线运动，经过1 s木板A与车厢后壁发生碰撞，该过程中A的速度—时间图象如图乙所示．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？

（二）选考题：

33．[物理——选修3-3]（15 分）

（1）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图象如图所示，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的过程中，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

（2）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，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P 0，求此时：

①B气缸中气体的压强；

②加入细沙的质量．

34．[物理——选修3-4]（15 分）

（1）（5分）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（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．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α减小为

某一值时，光束Ⅱ先消失了，光束Ⅲ还存在

C．改变α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

（2）（10分）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x P=0.4 m，x Q=0.7 m，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Δt =0.4 s，求该波的传播速度；

②若t=0.1 s时质点Q出现在波谷位置，求该波的周期．