2020届湖北省华师一附中高三下学期4月理综物理试题(解析版)

2020届高三理科综合能力测试第Ⅰ卷二、选择题1.若银河系内每个星球贴近其表面运行的卫星的周期用T 表示,被环绕的星球的平均密度用ρ 表示.21T 与 ρ的关系图象如图所示,已知万有引力常量11226.6710N m /kg G -=⨯⋅.则该图象的斜率约为( )A. 1022710N m /kg -⨯⋅B. 1122710N m /kg -⨯⋅C. 1222710N m /kg -⨯⋅D. 1322710N m /kg -⨯⋅ 【答案】C 【解析】令该星球的半径为R ，则星球的体积343V R π=，卫星绕星球做匀速圆周运动，由万有引力提供卫星圆周运动的向心力，则有 2224GMm m R R T p =，得星球的质量 2324R M GTπ=，所以星球的密度为 M V ρ=，联立解得23GT πρ=，则得21 3G T ρπ=，由数学知识知，21T 与ρ的关系图象斜率1112226.6710710?/33 3.14G k N m kg π--⨯==≈⨯⨯，故C 正确，A 、B 、D 错误；故选C ．【点睛】熟练掌握利用万有引力定律求得中心天体的质量，知道球的体积公式是正确解题的关键． 2.水平放置的光滑圆环，半径为R ，AB 是其直径。

一质量为m 的小球穿在环上并静止于A 点，沿AB 方向水平向右的风力大小恒为F mg =，小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（ ）A. 运动中小球对环的最大压力为5mgB. 26mgC. gRD. 小球运动过程中的最大动能为()21mgR【答案】B 【解析】【详解】AB ．小球在B 点速度最大，水平面内，环对小球的作用力1F ，根据牛顿第二定律21v F F m R-=根据动能定理2122F R mv ⋅=解得155F F mg ==小球穿在环上，所以竖直方向上，环对小球的作用力2F =mg则环对小球的最大作用力为2222N 12(5)()26F F F mg mg mg =+=+=26mg ，A 错误，B 正确； C ．根据上述分析可知最大速度2v gR =C 错误； D ．最大动能为2k 122E mv mgR == D 错误。

故选B 。

3.边界MN 的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为B ，方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场。

在桌面内边长为l 的正三角形金属线框abc 粗细均匀，三边阻值相等，a 顶点刚好位于边界MN 上，现使线框围绕过a 点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为ω，如图所示，则在ab 边开始转入磁场的瞬间ab 两端的电势差ab U 为（ ）A.213Bl ω B. 212Bl ω-C. 213Bl ω-D. 0【答案】A 【解析】【详解】导体棒ab 转动切割磁感线，电动势大小201222a b v v l E Blv Bl Bl Bl ωω++==⋅=⋅= ab 两端的电势差即路端电压，根据右手定则可知电流从a 端流出，b 端流入，所以a 端电势高于b 端，则2211322332ab U Bl Bl E ωω==⋅= A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4.溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目。

如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上。

人从高处平台的A 点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C ，到达B 点时速度为零。

下列说法中正确的有（ ）A. 人滑到C 点时速度最大B. 人滑到C 点时的加速度方向竖直向上C. 人从A 滑到C 的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的机械能一直减小D. 人从A 滑到C 的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的重力的功率先增大后减小 【答案】CD 【解析】【详解】A ．人在C 点竖直向下的重力，绳索对人（包括滑轮、保险绳索）竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，处于减速状态，结合运动和受力可知人在C 点之前已经做减速运动，所以在C 点速度不可能最大，A 错误；B ．人（包括滑轮、保险绳索）在C 点有竖直向上的向心加速度，还有水平向右摩擦力提供的加速度，根据平行四边形法则可知人在C 点的加速度不是竖直向上，B 错误；C ．人的机械能由重力势能和动能构成，人在下滑过程中摩擦力一直做负功，人（包括滑轮、保险绳索）的机械能一直减小，C 正确；D ．重力瞬时功率为重力乘以人在竖直方向上的分速度，人（包括滑轮、保险绳索）在A 点速度为0，重力的瞬时功率为0，在C 点竖直方向上的分速度为0，重力的瞬时功率为0，所以人从A 滑到C 的过程中，人（包括滑轮、保险绳索）的重力的功率先增大后减小，D 正确。

故选CD 。

5.如图所示，实线为两个点电荷1Q 、2Q 产生的电场的电场线，虚直线cd 为1Q 、2Q 连线的垂直平分线，O 为垂足，c 、d 两点在垂直平分线上且关于1Q 、2Q 连线对称。

一电子只在电场力的作用下从a 点沿虚曲线途经O 点运动到b 点。

下列说法正确的是（ ）A. 1Q 的电荷量小于2Q 的电荷量B. c 、d 两点的电势相同，场强相同C. 电子过O 点时的加速度大于过a 点时的加速度D. 电子在O 点时的电势能小于在a 点时的电势能 【答案】CD 【解析】【详解】A ．根据电场线的分布可知两电荷带异种电荷，根据电场线的疏密程度分布可知1Q 电荷量大于2Q 的电荷量，A 错误；B ．根据场强的叠加法则可知，c 、d 两点的电场强度大小相等，方向不同；根据对称性可知c 、d 两点的电势相等，B 错误；C ．电场线的疏密程度表示场强的弱强，所以O a E E >电子仅受电场力，根据牛顿第二定律qE ma =可知电子过O 点时的加速度大于过a 点时的加速度，C 正确；D ．电子带负电，电子所受合外力指向轨迹的凹侧，所以1Q 带正电，2Q 带负电，沿电场线方向电势降低，则O a ϕϕ>根据电势能p E q ϕ=电子带负电，所以p p O a E E <D 正确。

故选CD 。

6.如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的变压比为m ，降压变压器的变压比为n ，输电线的电阻为R ，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U ，若由于用户的负载变化，使电压表V 2的示数减小了U ∆，则下列判断正确的是（ ）A. 电流表A 2的示数减小了UR∆ B. 电流表A 1的示数增大了n UR∆ C. 电压表V 1的示数不变 D. 输电线损失的功率增加了2n U RR ∆⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】BC 【解析】【详解】AB ．根据理想变压器的电压规律，对于降压变压器1U n U∆=∆ 根据欧姆定律，1A 示数增加了11U UI nR R∆∆∆== 根据单相理想变压器的电流规律121I I n∆=∆ 解得2A 示数增加了221UI n I n R∆∆=⋅∆= A 错误，B 正确；C ．发电厂的输出电压恒定，升压变压器的变压比恒定，所以1V 示数恒定，C 正确； D ．输电线上损失的功率增加了22212()P I R I R I R n U RR ∆=-≠∆∆⎛⎫ ⎪⎝=⎭变化后变化前 所以损失的功率不一定为2n U RR ∆⎛⎫ ⎪⎝⎭，D 错误。

故选BC 。

7.如图所示，一小球从半径为R 的固定半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点。

O 为半圆轨道圆心，OB 与水平方向夹角为60°，重力加速度为g 。

关于小球的运动，下列说法正确的是（ ）A. 332gR B. 小球抛出点与B 39R C. 小球经过B 33D. 小球从抛出点到B 点的过程中速度变化量的大小为3232gR 【答案】AB【解析】【详解】A ．小球抛出后做平抛运动，水平方向位移为3cos 602x R R R ︒=+=在B 点，根据几何关系可知偏转角为30︒，则2tan 30y x ︒=解得tan 3=240334R R x y ︒⋅==竖直方向上做自由落体运动212y gt =解得t ==水平方向做匀速直线运动0332RR v x t==== A 正确；B ．小球抛出点距离B 点的距离s ==B 正确；C ．在B 点速度cos30B v v ︒== 根据牛顿第二定律2sin 60Bv mg N m R︒-=解得N<说明小球经过B点时对轨道的压力大小为0，C错误；D．小球从抛出点到B点的过程中速度变化量的大小为32ygRv v gt∆===D错误。

故选AB。

三、非选择题（一）必考题8.如图所示，为了测量滑块（装有遮光条）的加速度，在倾斜的气垫导轨上安放两个光电门A、B，配套的数字毫秒表会自动记录遮光条通过光电门的相应时间。

某同学根据自己的设想，做了如下操作：①将计时方式设定为记录“遮光条从光电门A运动到B的时间”。

此时当两个光电门的任一个被挡住时，计时仪开始计时；当两个光电门中任一个被再次挡光时，计时终止。

计时仪显示的是两次挡光之间的时间间隔；②将滑块从导轨上某处自由滑下，测出两光电门间距x，并记下毫秒表上的示数t；③保持光电门B位置不动，适当移动光电门A的位置，重复步骤②；④重复步骤③若干次。

(1)关于操作中的注意事项，下列各项正确的是________；A．必须测量遮光条的宽度B．两光电门的间距应适当大些C．在每次重复的步骤中，滑块必须从导轨的同一位置自由滑下D．导轨倾斜是为了平衡摩擦力(2)已知该同学的两组数据：1x，1t和2x，2t。

其中21x x>，则滑块的加速度a=________（用1x，1t；2x，2t表示）。

【答案】(1). BC (2).()()211212122x t x tt t t t--【解析】【详解】(1)[1]A ．光电门测量的是通过两光电门的用时，并不是通过光电门的时间，所以不需要测量遮光条的宽度，A 错误；B ．两光电门的距离适当大一些可以减小误差，B 正确；C ．滑块每次从同一位置下滑，保证通过光电门B 的速度相同，C 正确；D ．导轨倾斜是为了滑块能够加速下滑，不是平衡摩擦力，D 错误。

故选BC 。

(2)[2]滑块做匀加速直线运动，因为通过光电门B 的速度相同，将匀加速直线运动的逆过程视为匀减速直线运动，根据位移与时间的关系2101112x v t at =-2202212x v t at =- 联立方程解得()()211212122x t x t a t t t t -=-9.某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：两个相同的待测电源(内阻1Ω)r ≈，电阻箱1(R 最大阻值为999.9Ω)，电阻箱2(R 最大阻值为999.9Ω)，电压表V(内阻约为2k Ω)，电流表A(内阻约为2Ω)，灵敏电流计G ，两个开关1S 、2S ． 主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱1R 和2R 至最大，闭合开关1S 和2S ，再反复调节1R 和2R ，使电流计G的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱1R 、电阻箱2R 的示数分别为1I 、1U 、1R 、2R ；②反复调节电阻箱1R 和2(R 与①中的电阻值不同)，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V的示数分别为2I 、2U ．回答下列问题：（1）电流计G 的示数为0时，电路中A 和B 两点的电势A φ和B φ的关系为______； （2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______； （3）电源的电动势E 为______，内阻r 为______。