湖北省武汉市天行健学校2020届高三物理周末理综综合能力测试（二）试题 11页

‎2020学年武汉天行健学校周末理综综合能力测试物理试题 （二） ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 共300分，考试时间150分钟 第Ⅰ卷（选择题，共126分）‎ 相对原子质量：H:‎1 C:12 O: 16 Na：23 S:32 Cl： 35.5 ‎ 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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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．如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为 A． B． C． D． ‎15．《中华人民共和国道路交通安全法》新规于2020‎ 年5月1日起施行。新规最大亮点，就是加大了对酒驾的处罚力度。酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是 A．U越大，表示C越大，C与U成正比 B．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比 C．U越大，表示C越小，C与U成反比 D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比 ‎16．如图所示，匀强电场场强大小为E，方向与水平方向夹角为θ（θ≠45°)，场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的细线悬挂于O点，当小球静止时，细线恰好水平。现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点，小球电荷量不变，则在此过程中 E θ O A．外力所做的功为mgLcotθ B．外力所做的功为mgLtanθ ‎ C．带电小球的电势能增加 2mgLcotθ D．带电小球的电势能增加 qEL ( sinθ＋cosθ)‎ x1‎ x2‎ P O φ x ‎17．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2。Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可以看出 A．Q1的电荷量一定小于Q2的电荷量 B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷 C．电势最低处P点的电场强度为零 D．将一负点电荷从P点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功 ‎18．2020年10月1日，嫦娥二号卫星发射成功．作为我国探月工程二期的技术先导星，嫦娥二号的主要任务是为嫦娥三号实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究．如图，嫦娥二号卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，为对嫦娥三号的预选着陆区——月球虹湾地区（图中B点正下方）进行精细成像，嫦娥二号在A点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近月点在虹湾地区正上方B点，大约距月面15公里．下列说法中正确的是 A．沿轨道Ⅱ运动的周期大于沿轨道І运动的周期 B．在轨道Ⅱ上A点的速度大于在轨道І上A点的速度 C．完成任务后，卫星返回工作轨道Ⅰ时，在A点需加速 R0‎ A R V t/s u/V ‎0‎ ‎0.01‎ ‎0.02‎ ‎0.03‎ D．在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道І上A点的加速度 ‎19．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5:l，原线圈接入如图所示的电压，副线圈接火灾报警系统 (报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是 A．图中电压的有效值为110V B．电压表的示数为44V C．R处出现火警时电流表示数增大 D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大 ‎20．如图所示，一质量为m的物体恰能在一个质量为M的斜面体上沿斜面匀速下滑。现用一与斜面成α角的推力推此物体（如图所示），使物体沿斜面加速下滑，则斜面受地面的摩擦力f和支持力N ‎ A．摩擦力为零 B．摩擦力方向水平向左 C．支持力N=(M+m) D．支持力N>(M+m)g F α 甲 a b c B t/s ‎1　　3　　 5　 7‎ O B0‎ ‎-2B0‎ ‎-B0‎ 乙 ‎21．‎ 如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力的方向规定向左为正方向)‎ t/s F O 1 3 5 7‎ F0‎ ‎-F0‎ ‎-2F‎0‎ t/s F O 1 3 5 7‎ F0‎ ‎-F0‎ ‎-2F‎0‎ F O 1 3 5 7‎ F0‎ ‎-F0‎ ‎-2F‎0‎ t/s t/s O 1 3 5 7‎ F0‎ ‎-F0‎ ‎-2F‎0‎ A B C D 丙 ‎2F‎0‎ 第Ⅱ卷(非选择题 共174分)‎ 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39题为选考题，考生根据要求作答。）‎ ‎（一）必考题(11题，共129分) ‎ ‎22．（4分）下列有关高中物理实验的说法中正确的是 A．“探究力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法 B．电火花打点计时器的工作电压是220Ｖ的直流电 C．在“探究功与速度变化的关系”的实验中，木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 D．用多用表欧姆档测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开 ‎23．（11分）现用伏安法研究某纯电阻电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：‎ A．直流电源（6V，内阻不计）；‎ B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；‎ C．电流表A（0~‎0.6A，内阻未知）；‎ D．滑动变阻器（0~20Ω，‎10A）；‎ E．滑动变阻器（0~200Ω，‎1A）；‎ F．定值电阻R0（阻值为1990Ω）；‎ G．开关与导线若干；‎ ‎（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“”表示）。‎ ‎（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用_________。（填写器材前的序号）‎ ‎（3）将上述电子器件R1 和另一电阻R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示。电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3，使电子器件R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电子器件R1和R2阻值的和为_________Ω，R3接入电路的阻值为_________Ω。‎ ‎24．（14分）一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示。设运动过程中不计空气阻力，g取‎10m/s2。结合图象，试求：‎ ‎（1）运动员的质量m；‎ ‎（2）运动过程中，运动员的最大加速度；‎ θ E FE DE BDE CDE ‎2a ‎（3）运动员离开蹦床上升的最大高度。‎ ‎25．（18分）如图所示，在一底边长为‎2a，θ=30°的等腰三角形区域内（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响．‎ ‎（1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？‎ ‎（2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？‎ ‎（3）改变磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，求粒子在磁场中运动的极限时间．（不计粒子与ED板碰撞的作用时间．设粒子与ED板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹）‎ ‎（二）选考题(共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，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）以下说法正确的是 ‎ A．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的 C．气体的压强是由大量的分子对容器壁的碰撞引起的 ‎ D．一定质量的理想气体，在温度和体积都保持不变的情况下，可以使其压强增大 ‎（2）有一导热气缸，缸内有一定质量的密封活塞，气缸内密封一部分稀薄气体，如图气缸水平放置时，活塞距‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ ‎.‎ L 离气缸底部的距离为 L ，现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，若气缸活塞的横截面积为 S，大气压强为P0．‎ ‎①求活塞的质量；‎ ‎②当气缸竖起，活塞缓慢下降过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．‎ ‎34．［物理——选修3-4］（15分） ‎ ‎（1）下列说法中正确的是__________‎ A．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长。‎ B．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短。‎ C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的。‎ D．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程。‎ ‎（2）如图所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=．一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现了两个光点A和B，A和B相距h=‎2.0 cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×‎108m/s．试求： ‎①该单色光在玻璃砖中的传播速度． M m v0‎ ‎②玻璃砖的厚度d.‎ ‎35．［物理——选修3-5］（15分）‎ ‎（1）2020年3月11日，日本东部海域发生里氏9.0级地震。地震所引发的福岛核电站泄漏事故让全世界都陷入了恐慌．下面有关核辐射的知识，说法正确的是 A．核泄漏中放射性物质放射出α、β、γ三种射线，其中α射线的穿透能力最强 B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的 C．若使放射性物质的温度降低，其半衰期将减小 D．铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 ‎（2）如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m的小物块以速度v0沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，试求小物块所能上升的最大高度？‎ 物理答案 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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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 ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ D B AD C C ACD AD A 三、非选择题 ‎ ‎22．（4分）AD ‎23．（11分）‎ ‎（1）如右图所示 （4分）‎ ‎（2）D （3分）‎ ‎（3）20 4 （4分）‎ ‎24．解：（14分）（1）由图象可知：运动员的重力G=500N，‎ 则运动员的质量m=‎50kg (4分)‎ ‎（2）由图象可知：最大弹力Fm =2500N ‎ 根据牛顿第二定律： Fm-G=mam (3分)‎ 得到最大加速度：am=‎40m/s2 (2分)‎ ‎（3）运动员在空中运动的时间：t0=8.4s-6.8s=1.6s (1分)‎ 下落时间：t==0.8s (2分)‎ 由此得到运动员上升的最大高度：h=gt2=0.5×10×‎0.82m＝‎3.2m (2分)‎ ‎25．（18分）‎ ‎（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v θ E FE DE BDE CDE ‎2a r1‎ 由qU=mv2得：‎ v= ① （1分）‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动其圆心在E点，如图所示，半径r1=a ②‎ 由洛仑兹力提供向心力：qvB=m ③ （2分）‎ 由①②③式得：B= （2分）‎ ‎（2）粒子速率恒定，从进入磁场到第一次打到ED板的圆周轨迹到EC边相切时,路程最长，运动时间最长．如图，设 圆周半径为r2 ‎ θ E FE DE BDE CDE ‎2a r2‎ 由图中几何关系：r2+=a 　　　（2分）‎ 得： r2=a ……………④　　　　（1分） ‎ 最长时间t= ………⑤　　　（2分） ‎ 由①④⑤式得：t=　　　（2分）‎ ‎(3)　设粒子运动圆周半径为r，r=，当r越小，后一次打到ED板的点越靠近E端点,在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长．当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到E点．‎ 有： n= ………………⑥ 　　　　　　 （1分） ‎ 圆周运动周期：T= …………⑦ 　　（1分）‎ 最长的极限时间：tm=n …………⑧ 　　（2分） ‎ 由⑥⑦⑧式得：tm==　　　（２分）‎ ‎33．［物理——选修3-3］（15分）‎ ‎（1）BC ‎（2）①由玻意耳定律：（4分）‎ 解得：（2分）‎ ‎②放热；根据热力学第一定律，活塞下降过程对气体做功，而气体内能不变，所以应是放热（4分）‎ 比值恒定（或温度数值与0到100的刻度数值成线性关系．(4分)‎ ‎34．［物理——选修3-4］（15分）‎ ‎（1）BC ‎（2）（10分）解：（2）①由折射率公式 （2分）‎ 解得  （2分） ‎②由折射率公式 （2分）‎ 解得sinθ2=1/2 , θ2=30° （2分）‎ 作出如右图所示的光路，△CDE为等边三角形,四边形ABEC为梯形， CE=AB=h．玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高．‎ 故 （2分）‎ ‎35．［物理——选修3-5］（15分）‎ ‎（1）BD（5分）‎ ‎（2）（10分）解：m在M弧面上升过程中，当m的竖直分速度为零时它升至最高点，此时二者只具有相同的水平速度（设为v），根据动量守恒定律有：‎ ‎（4分）‎ 整个过程中机械能没有损失，设上升的最大高度是h，则有：‎ ‎（4分）‎ 解①②式得：（2分）‎