湖北省宜昌市2020届高三下学期3月线上统一调研试题理综物理试题 Word版含解析 21页

www.ks5u.com 宜昌市2020届高三年级3月线上统一调研测试 理科综合能力测试物理 一、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1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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.静止原子核 A经 1 次 ɑ 衰变生成原子核 B， 并释放出 γ 光子。已知原子核 A 比结合能为E1，原子核 B的比结合能为E2，ɑ 粒子的比结合能为E3，γ 光子的能量为E4，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 该反应过程质量增加 B. B核在元素周期表的位置比A核前移4位 C. 释放 γ 光子的能量 E4= E1-(E2+ E3)‎ D. 比结合能E1小于比结合能E2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．该反应的过程中释放γ 光子，由质能方程可知，一定有质量亏损,故A错误。‎ B．α粒子的电荷数为2，所以B核的电荷数比A少2个，B核在元素周期表的位置比A核前移2位,故B错误；‎ C．设A核的质量数为m，B核的质量数为m-4，α粒子的质量数为4，根据能量守恒可得 ‎4E3+（m-4）E2-mE1=E4‎ 故C错误；‎ D．核反应的过程中释放热量，可知比结合能E1小于比结合能E2,故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.我国“嫦娥四号探月工程”实现了人类飞行器第一次在月球背面着陆，为此发射了提供通信中继服务的“鹊桥”卫星，并定点在如图所示的地月连线外侧的位置 L 处。“鹊桥”卫星与月球保持相对静止一起绕地球运动。“鹊桥”卫星、月球绕地球运动的加速度大小分别为a1、a2，线速度大小分别为v1、v2，周期分别为T1、T2，轨道半径分别为r1、r2，下列关系正确的是（ ）‎ - 21 -‎ A. T1 v2 D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．鹊桥卫星在月球外侧与月球一起绕地球圆周运动，与月球保持相对静止，其周期与月球绕地周期相同，故AD均错误；‎ B．由A分析知，据可知，鹊桥卫星的轨道半径大于月球的轨道半径，故其向心加速度大于月球向心加速度，即a1＞a2，故B错误；‎ C．据v＝rω可知，鹊桥卫星的轨道半径大，线速度大，v1 > v2，故C正确。‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，在同一绝缘水平面上固定三根平行且等间距的长直通电导线a、b、c，导线中通有大小相等的恒定电流。已知导线a受到的安培力方向向左，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 导线b中电流方向一定与导线a中电流方向相同 B. 导线c受到的安培力一定向右 C. 导线a、c受到的安培力的大小不一定相等 D. 导线b受到的安培力一定最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于导线a受到的安培力方向垂直导线向左，故导线b的电流方向一定与导线a中电流方向相反，故A错误；‎ B．若导线c的电流方向与导线a相反，则导线c受到安培力的方向向左；若导线c的电流方向与导线a相同，则导线c受到安培力的方向向右，故B错误；‎ C．只有当导线c的电流方向与导线a相同时，导线a。c受到安培力的大小才相等，故C正确；‎ D．当导线c的电流方向与导线b相同时，导线b受到的安培力最大，故D错误。‎ - 21 -‎ 故选C。‎ ‎4.两个完全相同的电热器，分别通以如图甲、乙交变电流，在一段相同较长时间，它们的发热量之比为 Q1：Q2 =4：1，则I1：I2等于（ ）‎ A. 4: 1 B. : 1 C. 1 : 2 D. 1 : 1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对甲图；由有效值的定义方法可知 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ 则其功率 乙图中正反向电流相等，故功率 P2=I22R 因Q1：Q2 =4：1‎ 故 I1：I2 =4：1‎ 故选A。‎ ‎5.篮球是受大众喜爱的运动项目。如图所示，一同学将一篮球从地面上方 B 点斜向上与水平方向成 θ 角（即抛射角）抛出，刚好垂直击中篮板上 A 点，不计空气阻力．若该同学从抛射点 B 向远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中 A 点，则可行的是（ ）‎ - 21 -‎ A. 增大抛射角θ，同时减小抛出速度 v0‎ B. 减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0‎ C. 增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0‎ D. 减小抛射角θ，同时减小抛射速度 v0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，抛射点B向远离篮板方向水平移动一小段距离，由于平抛运动的高度不变，运动时间不变，水平位移变大，初速度变大。落地时水平速度变大，竖直速度不变，则落地速度方向与水平面的夹角变小。因此只有减小抛射角，同时增大抛出速度，才能仍垂直打到篮板上。故B正确，ACD错误。 故选B。‎ ‎6.如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于 M 、N 两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且 F2 =3F1 （不计试探电荷间相互作用力），下列说法中正确的有（ ）‎ A. 这两个试探电荷的电性一定相反 B. M、N 两点可能在同一等势面上 C 若将电子沿 MN 连线从 M 点移到 N 点，电子电势能一定先增大后减小 D. 若点 M 处电场强度大小为 E ,则 M、N连线上的最大电场强度大小为4E ‎【答案】AD ‎【解析】‎ - 21 -‎ ‎【详解】A．将F2和F1的作用线延长相交，交点即为点电荷的位置，可知，点电荷对M处试探电荷有排斥力，对N处试探电荷有吸引力，所以这两个试探电荷的电性一定相反，故A正确。‎ ‎ B．由于F2=3F1，可知M、N到点电荷的距离不等，不在同一等势面上，故B错误。 C．若点电荷带正电，则把电子从M点移到N点，电场力先正功后做负功，电势能先减小后增大，故C错误。 D．F2=3F1，若点 M 处电场强度大小为 E，则N处场强为3E；根据则 ‎ ‎ O点到MN的最短距离为 ‎ ‎ 则 故D正确。 故选AD。‎ ‎7.如图所示，倾角为θ的传送带顺时针匀速转动，把一大小不计的物块 m 静止放置到传送带底端，物块从底端运动到顶端的过程中，先做匀加速直线运动后做匀速直线运动，物块做匀加速直线运动与做匀速直线运动时间相等，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 两过程中传送带克服物块摩擦力做功之比 1 : 1‎ - 21 -‎ B. 两过程中物块运动的位移之比为 1:2‎ C. 传送带对物块所做的功大于物块机械能的增量 D. 物块动能增加量大于物块与传送带摩擦生热 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】B．设传送带的速度为v，则物块匀加速运动的平均速度为，匀速运动的速度为v，加速和匀速的时间相等，则两过程中物块运动的位移之比为 1 : 2，选项B正确；‎ A．加速上升时摩擦力滑动摩擦力 匀速上滑时摩擦力为静摩擦力，根据W=fs可知，两过程中传送带克服物块摩擦力做功之比不等于1 : 1，选项A错误；‎ C．由能量关系可知，传送带对物块所做的功等于物块机械能的增量，选项C错误；‎ D．若加速阶段物块加速度为μg，则共速时的时间 此时物块与传送带之间的相对位移 则物块与传送带摩擦生热 选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎8.如图所示，两条足够长、电阻不计的平行导轨放在同一水平面内，相距l。磁感应强度大小为 B 的范围足够大的匀强磁场垂直导轨平面向下。两根质量均为m 、电阻均为 r 的导体杆a、b 与两导轨垂直放置且接触良好，开始时两杆均静止。已知 b 杆光滑与导轨间无摩擦力，a 杆与导轨间最大静摩擦力大小为F0，现对b 杆施加一与杆垂直且大小随时间按图乙规律变化的水平外力 F ，已知在t1 时刻，a 杆开始运动，此时拉力大小为F1.则下列说正确的是（ ）‎ - 21 -‎ A. 当 a 杆开始运动时，b 杆的速度大小为 B. 在0~ t1这段时间内，b 杆所受安培力的冲量大小为 C. 在t1~ t2 这段时间内，a、b 杆的总动量增加了 D. a、b 两杆最终速度将恒定，且a、b 两杆速度大小之和不变，两杆速度大小之差等于t1 时刻 b杆速度大小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当 a 杆开始运动时，所受的安培力等于最大静摩擦力F0，即 解得b 杆的速度大小为 选项A正确；‎ B．由动量定理 且 解得 选项B错误；‎ C．在t1~ t2 这段时间内，外力F对a、b 杆的冲量为 - 21 -‎ 因a杆受摩擦力作用，可知合力的总冲量小于，即a、b 杆的总动量增加量小于，选项C错误；‎ D．由于最终外力F=F0，则此时对两棒的整体而言合力为零，两棒所受的安培力均为F0，处于稳定状态；因开始时随着b杆速度的增加，安培力变大，b杆做减速运动，a杆做加速运动，则a、b 两杆最终速度将恒定，速度大小之和恒定，速度大小之差满足 即 即速度差等于t1 时刻 b杆速度大小；选项D正确。‎ 故选BD。‎ 非选择题 （共8小题，共62分）‎ 二、非选择题：第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答 ‎（一）必考题 ‎9.某实验小组想通过如图甲所示的实验装置来“探究功与速度变化的关系”。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功的数值，用速度传感器测出每次小车获得的速度。‎ ‎（1）下列关于本实验的说法中正确的是________。‎ A.本实验需要先平衡摩擦力 B.实验中必须测出小车的质量 C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值 D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格的，且每次都拉伸到同一位置 - 21 -‎ ‎（2）某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图像如图乙所示，图中内的图线为曲线，内的图线为直线。由此可知，该实验中存在的不当之处是____________。‎ ‎【答案】 (1). AD (2). 平衡摩擦时倾角过大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]‎ A．为了使橡皮筋对小车做功等于合外力做的功，必须在实验前让木板有适当的倾角以平衡摩擦力，A正确；‎ B．只要小车的质量保持不变，就可以得到小车获得的速度与合外力做功的关系，B错误；‎ CD．只要用规格相同的橡皮筋，使它们伸长相同的长度，即每次拉伸到同一位置，就可以用、、、……表示外力各次做的功，而不需要测出每次做功的具体数值，C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎(2) [2]时间内为橡皮筋逐渐恢复原长的过程，小车做加速度减小的加速运动，而时间内橡皮筋完全恢复原长后，小车还在做匀加速运动，这一定是平衡摩擦时倾角过大造成的。‎ ‎10.某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率，检验其是否合格。小组成员经查阅，纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下：‎ A．电源（电动势约为 5V，内阻不计）‎ B．待测长度为 100m 的铜电线，横截面积约 1mm²‎ C．电压表 V1（量程为 3V，内阻约为 2kΩ）‎ D．电压表 V2（量程为 4.5V，内阻约为 3kΩ）‎ E．电阻箱 R（阻值范围 0~99.9Ω）‎ F．定值电阻 R0 =1Ω G．开关、导线若干 - 21 -‎ ‎（1）用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm ‎（2）小组合作设计了如图甲所示的实验电路，则 R0 在电路中的作用是______‎ ‎（3）对照电路图，连接好实物电路，调节 R，读出电表示数，作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前，电阻箱R 阻值应先调到______（“零”或“最大”）‎ ‎（4）通过图乙相关数据，计算得筒导线的电阻为______Ω（结果保留两位有效数字）‎ ‎（5）利用实验得到的数据，通过计算得铜电线的电阻率ρ= _____m·Ω （结果保留两位有效数字）；与纯铜的电阻率有一定的差距，从铜电线自身角度，你认为出现差距的可能原因是_______ ‎ ‎【答案】 (1). 保护电压表 (2). 零 (3). 2.6 (4). (5). 细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属 ‎【解析】‎ ‎【详解】(2)[1]．R0 在电路中的作用是保护电压表；‎ ‎(3)[2]．为了保护电压表，则闭合开关S之前，电阻箱R 阻值应先调到零；‎ ‎(4)[3]．由电路可知 ‎ ‎ 即 由图可知 ‎ ‎ ‎(5)[4]．根据 - 21 -‎ 解得 ‎[5]．出现差距的可能原因是细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属.‎ ‎11.某一电动机，它的输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图甲所示。现用该电动机在水平地面拉动一可视为质点的物体，运动过程中轻绳始终拉直且不可伸长，如图乙所示。已知物体质量 m＝1 kg，与地面间的动摩擦因数 μ＝0.35，点 B 距出发点C距离为s.(g取10m/s2 )‎ ‎(1)若 s 足够长，物体在电动机牵引下从静止开始运动，求物体的最大速度vm ‎(2)若物体从 C 静止开始运动，到达 B 点时速度恰好达到v1=0.5m/s ，则 BC 间的距离 s 为多少？‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物块速度最大时，设绳对物块的拉力大小为，对物块有 ‎① ‎ 此时电动机功率为，对电动机有 ‎ ②‎ 联立①②得 ‎(2)当物体运动速度小于时，绳子对物体的拉力为恒力，大小设为F 由P-v图像可知 - 21 -‎ ‎④‎ 得 F=4N 物块从静止开始到达B点过程，做匀加速直线运动，设加速度大小为 ‎⑤‎ 得 又由于 ‎⑥‎ 得 ‎12.如图所示，在第一、四象限有垂直于纸面向里和向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ，OM 是两磁场区域的交界线，两区域磁场磁感应强度大小相同 B =0.1T，OM 与 x 轴正方向夹角为α。在第二、四象限存在着沿 x 轴正向的匀强电场，电场强度大小E= 1×104V/m。一带正电的粒子,质量m=1.6×10 −24kg、电荷量q=1.6×10−15C，由 x 轴上某点 A 静止释放，经电场加速后从 O 点进入Ⅱ区域磁场（带电粒子的重力不计）‎ ‎（1）若 OA 距离l1=0.2m，求粒子进入磁场后，做圆周运动的轨道半径大小R1；‎ ‎（2）要使经电场加速后，从O 点进入磁场的所有带电粒子仅在第一象限区域内运动，设计两磁场区域大小时，角α最大不能超过多少？‎ ‎（3）若=30°，OM 上有一点 P（图中未画出），距 O 点距离l2=0.3πm。上述带正电的粒子从 x 轴上某一位置 C 由静止释放，以速度 v 运动到 O 点后能够通过 P 点，v 等于多大时，该粒子由 C 运动到 P 点总时间最短，并求此最短时间。‎ - 21 -‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3).‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设粒子到O点时速度大小为，从P到O点过程，有 ‎①‎ 得 在磁场中对粒子有 ‎②‎ 得 ‎(2)设粒子进入磁场后，在Ⅰ和Ⅱ磁场区域做圆周运动的半径相同设为r.当a取最大值时，粒子运动轨迹如图 由几何关系可知 - 21 -‎ ‎③‎ 得 又因为 ‎④‎ 得 要使从0点进入磁场的带电粒子仅在y轴右侧区域运动，不能超过.‎ ‎(3)设粒子运动至0点速度大小为v，粒子在电场中运动时间为，加速度大小为a，对粒子有 ‎⑤‎ 得 ‎⑥‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动轨道半径为r，周期为T对粒子有 ‎⑦ ‎ 得 ‎⑧‎ 得 如图由几何关系知 - 21 -‎ ‎⑨得 粒子每次在任意磁场中运动圆弧的圆心角均为，弦长 假设粒子在磁场中刚好运动到P点时间为，则有 ‎⑩‎ 粒子运动到0点时间为t，则有 代入数据有 当，即：时 此时，将带入 得 假设成立，故粒子运动至P点最短时间为.‎ ‎【物理—选修 3-3】‎ - 21 -‎ ‎13.1912年，英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室，结构如图所示，在一个圆筒状容器中加入少量酒精，使云室内充满酒精的饱和蒸汽．迅速向下拉动活塞，室内气体温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)，酒精的饱和汽压________(选填“升高”“不变”或“降低”)．‎ ‎【答案】 (1). 降低 (2). 降低 ‎【解析】‎ ‎【详解】云室内充满酒精的饱和蒸汽，迅速向下拉动活塞，酒精蒸汽迅速膨胀，时间短，故看作绝热过程，Q=0，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，内能减小，故温度降低；温度降低，故酒精的饱和气压降低．‎ ‎14.如图，将质量为 m、导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)．当筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中．此时水的温度t1=27 ℃ ，筒内气柱的长度 h1＝1m.已知大气压 p0＝1.0×105 Pa，水的密度 ρ＝1.0×10 3 kg/m3，重力加速度大小g取10m/s2‎ ‎（ⅰ）若水温缓慢升高至42℃，求筒底露出水面的高度Δh为多少 ‎（ⅱ）若水温保持 42℃不变，用手竖直向下缓慢压圆筒（封闭气体没有溢出），到某一深度后松手，气缸刚好静止（悬浮）在水中，求此时圆筒底部距离水面距离h ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）初始时缸内气体温度，长度，水温升高至过程，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有 ‎①‎ 得 - 21 -‎ ‎（ii）初始时缸内气体压强为，则有 ‎②‎ 得 移动圆筒后，由阿基米德定律有：气缸内气体长度仍为，即体积不变，设此时气体压强为p，由查理定律有：‎ ‎③‎ 得 设圆筒内液面距离水面高度为，则有 ‎④‎ 得 所以 ‎⑤‎ 得 ‎【物理——选修 3-4】‎ ‎15.自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统，当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时，系统会执行减速指令．若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104Hz，空气中声速为340m/s，该超声波的波长为________m．汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率．‎ ‎【答案】 (1). 8.5×10-3 (2). 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．根据，可得波长为 - 21 -‎ ‎[2]．因波源向前运动，则根据多普勒效应，接收到的反射超声波频率大于发出的超声波频率．‎ ‎16.如图所示，半径为 R 的透明半球体放在水平桌面上方，O 为球心，直径恰好水平，轴线 OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源 S，发出一束单色光，射向半球体上的A点，已知入射角α=60°，光在真空中传播速度为C，透明半球体对该单色光的折射率为，该束光通过半球体后刚好垂直射到桌面上 P 点，不考虑半球体内光的反射，求：‎ ‎（ⅰ）点 P 距离点O＇的距离 l ‎ ‎（ⅱ）该光束在透明半球体内传播的时间 ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图 光由空气射向半球体，由折射定律，有 ‎ ①‎ - 21 -‎ 得 光束射出透明半球体，设入射角为，出射角设为，有 ‎②‎ 由几何关系有 ‎③‎ 联立②③得 由几何关系可知 ‎④‎ 得:‎ ‎（ii）光在半球体中传播的速度为 ‎⑤‎ 得 由几何关系可知，为等腰三角形，光在透明半球体中传播的距离 ‎ ⑥‎ 得 该光束在透明半球体内传播的时间t ‎⑦‎ - 21 -‎ 得 - 21 -‎ ‎ ‎ - 21 -‎