【物理】湖北省武汉市2020届高三毕业生五月质量检测试题 12页

湖北省武汉市2020届高三毕业生五月质量检测 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。‎ ‎14．必修1教材讲到，直线运动的位移等于v—t图像与t轴所围的“面积”。某同学通过类比得出结论：凡是物理量可以表达为横纵坐标乘积的，都可以用上述方法求解。下表中是他列举的四种看法，其中正确的是 ‎①‎ a—t（加速度—时间）图像与横轴所围的“面积”表示速度的变化量 ‎②‎ F—t（力—时间）图像与横轴所围的“面积”表示力的冲量 ‎③‎ F—v（力—速度）图像与横轴所围的“面积”表示功率 ‎④‎ U—I（电压—电流）图像与横轴所围的“面积”表示电功率 A．①② B．①③ C．②③ D．②④‎ ‎15．如图是某手机充电器的第一级变换电路，其中D1～D4为规格相同的二极管（可视为理想二极管）。频率为50 Hz、电压为220 V的正弦交流电由a、b端输入，从c、d端输出。下列说法正确的是 A．c、d端输出恒定直流 B．c、d端输出电压的有效值为110 V C．c、d端输出电流将不再改变方向 D．c、d端输出电流的频率为50 Hz ‎16．电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图（a）所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，当电磁铁线圈电流按图（b）变化时，真空室中产生磁场，电子在真空室中做圆周运动。以图（a）中电流方向为正方向，下列哪一段时间内，电子能在真空室中沿逆时针方向（俯视）做加速圆周运动 A．0～ B．～ C．～ D．～T ‎17．如图为氢原子能级示意图，已知可见光的能量范围是1.63eV～3.10eV，为使氢原子能辐射出红外线，至少应给处于基态的氢原子提供的能量为 A．2.55 eV B．10.20 eV C．12.75 eV D．13.06 eV ‎18．2020年5月5日，长征五号B火箭首飞成功，新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱被送入预定轨道，中国空间站建造拉开序幕。若试验船绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则试验船的轨道半径为 A． B C． D．‎ ‎19．如图所示，两个相同的平行板电容器均与水平方向成角放置，两极板与直流电源相连。若带电小球分别以速度沿边缘水平射入电容器，均能沿图中所示水平直线恰好穿出电容器，穿出时的速度分别为和。下列说法正确的是 A．两种情形下粒子运动时间相等 B．两种情形下电容器所加电压相等 C．小球的速度满足关系 D．小球的速度满足关系 ‎20．如图所示，一根粗糙的水平杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住课本。已知AB=AC，圆环、课本始终静止，下列说法正确的是 A．缩短A、B之间的距离，圆环所受支持力变小 B．剪断细绳BC的瞬间，环A受到的支持力大小不变 C．将杆的左端略微抬起，环A所受的摩擦力变大 D．若使系统水平向右加速运动，环B受到的支持力大于环A受到的支持力 ‎21．如图所示，空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，大量带电粒子同时从y轴上OP之间（0＜y≤a）沿x轴正向射入磁场，并同时到达O点。已知粒子的比荷均为，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是 A．所有粒子运动的时间均为 B．粒子的入射速度v与入射位置的纵坐标y满足关系 C．到达O点前的同一时刻，所有粒子排列在一段圆弧上 D．在0～时间内，所有粒子经过的磁场区域的面积为后 ‎22．（5分）‎ 为探究弹力和弹簧伸长的关系，某同学把两根弹簧连接起来进行探究，如图所示。‎ 在弹性限度内，将质量为50g的钩码逐个挂在弹簧下端，在表中记录下指针A、B的示数LA和LB。其中悬挂1个钩码时，指针A所指的标尺刻度如放大图所示，此时LA=____ cm。 由表中数据可得，弹簧1的劲度系数k1=____ N/m， 弹簧2的劲度系数k2=____ N/m。（已知重力加速度g=9.80 m/s2 ，结果均保留2位小数）‎ ‎23．（10分）‎ 热敏电阻RT的阻值随温度变化的关系如图（a）所示。某同学用该热敏电阻制作测温范围为0℃ ~ 100℃的温度计。所用器材有：直流稳压电源（电动势E=12 V，内阻不计），电流表A（量程60 mA，内阻约为5） ，滑动变阻器R（最大阻值为200） ，煤油温度计（测温范围-30℃ ~150℃），电热水壶，开关S，导线若干，水和冰块。‎ ‎（1）组装和调节：‎ ‎①按照图（b）连接好电路，在闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应移动到 （填“左”或“右”）端；‎ ‎②将热敏电阻RT浸入冰水混合物中，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表指针满偏；‎ ‎③用电热水壶将水缓慢加热到100℃，用固定在水壶中的煤油温度计监测温度，闭合开关S，滑动变阻器的滑片应 （选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”） ，同时记录下不同状态的温度，以及对应的电流表的读数；‎ ‎④将电流表的刻度盘改刻成温度刻度盘，温度计即可正常使用。‎ ‎（2）使用：‎ ‎①电流表的刻度盘上刻画的0℃在刻度盘的 （选填“左”或“右”）端，温度越高，刻度越 （选填“密集”或“稀疏” ）；‎ ‎②将热敏电阻浸入待测液体，闭合开关S，根据电流表指针的位置读出温度；‎ ‎③当电流表的读数为20.0 mA时，待测液体的温度为 ℃。‎ ‎24．（12分）‎ 飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，如图（a）所示，这是人造的第一个自动控制系统。‎ 如图（b）所示是飞球调速器模型，它由两个质量为m的球通过4根长为的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接。上面套筒固定，下面套筒质量为M，可沿轴上下滑动。不计一切摩擦，重力加速度为g，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度 匀速转动时（飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同）‎ ‎（1）求此时轻杆与竖直轴之间的夹角的余弦值；‎ ‎（2）为实现对蒸汽机的自动控制（即将蒸汽机的转速控制在一定范围内），由于扰动，当套筒下移时，传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低?请简述其控制原理。‎ ‎25． （20分）‎ 如图所示，上表面光滑、质量为4m的带有挡板的木板B放置在水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因数μ=0.1，木板上放有一质量为m、电荷量为+q的物块A。整个装置处于电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中。现同时给物块、木板水平向右的初速度，当物块运动到木板右端时（与挡板碰前的瞬间），木板的速度恰好减为零，之后物块与挡板发生第1次碰撞，以后每隔一段时间，物块就与挡板碰撞1次。已知物块与挡板的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，物块始终在木板上运动，重力加速度大小为g。求 ‎（1）发生第1次碰撞后，物块与木板的速度大小；‎ ‎（2）从第1次碰撞至第2020次碰撞的时间间隔；‎ ‎（3）从第1次碰撞至第2020次碰撞，物块电势能的减少量。‎ ‎ 33．[物理一选修3-3]（15分） ‎ ‎（1）（5分）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被绝热隔板A分为左、右两部分，左侧为理想气体，右侧为真空。突然抽去隔板A，气体充满整个汽缸，气体的温度 （选填“升高”“降低”或者“不变”）；然后，用活塞B将气体压缩，回到初始位置，气体的温度 （选填“升高”“降低”或者“不变”）。‎ ‎（2）（ 10分）如图为打气筒给足球充气的示意图。先上提活塞，阀门B关闭，阀门A打开，外界大气进入气筒内；再下压活塞，阀门A关闭，阀门B打开，气筒内气体全部进入足球，完成一次打气。如此重复多次，即可给足球充足气。‎ 外界大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度t0 =17℃，气筒的体积V0=1.0×10-4 m3。初始时，足球内气体压强p=0.60×105Pa，足球的体积V=5.0×10-3 m3（始终保持不变），忽略连接部件的体积，气筒体可视为理想气体。‎ ‎（ i ）不考虑气筒和足球内气体温度的变化，打气一次后，足球内气体的压强为多大?‎ ‎（ ii ）打气过程中，气筒内气体温度与环境温度保持一致，球内气体温度最终升高至 t=27℃。为使足球内气体的压强不低于pn=1.1×105 Pa，求打气的次数n至少为多少?‎ ‎34．[物理一选修3-4]（15 分）‎ ‎（1）（5分）在用单摆测量重力加速度的实验中，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．尽量选择质量大、体积小的摆球 B．用刻度尺测量摆线的长度，将其作为单摆的摆长 C．为方便测量，可以让单摆的振幅尽可能大 D．释放摆球，当摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆的周期T=‎ E．测量多组摆长和对应的周期T，分别以和T2为纵坐标和横坐标，作出函数图象，根据直线的斜率求出重力加速度g ‎（2）（10分）如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R1，内径为R2，MN为一条直径。‎ ‎（i）一束光线在纸平面内传播，从M点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，求入射光线的入射角的正弦值；‎ ‎（ii）另有一束光线平行于MN射向容器，经一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，求此光线与MN的距离。‎