2020年湖北省荆门市高三上学期1月调考理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A.β衰变所释放的电子来源于原子的最内层

B.结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定

C.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关

D.根据波尔理论，氢原子核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大

2. 难度：简单

如图所示，某中学新校区装修时，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加方向竖直向上、大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力大小为

A.μ(F - mg)cosθ B.(F - mg)sinθ

C.(F - mg)cosθ D.μ(F - mg)

3. 难度：中等

有a、b、c、d四颗地球卫星：a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b在地球的近地圆轨道上正常运行；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是

A.a的向心加速度大于b的向心加速度

B.四颗卫星的速度大小关系是：v_a＞v_b＞v_c＞v_d

C.在相同时间内d转过的弧长最长

D.d的运动周期可能是30h

4. 难度：中等

如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法正确的是（  ）

A.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

C.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

D.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远

5. 难度：中等

A、B两小车在同一直线上运动，它们运动的位移s随时间t变化的关系如图所示，已知A车的s-t图象为抛物线的一部分，第7s末图象处于最高点，B车的图象为直线，则下列说法正确的是（  ）

A.A车的初速度为7m/s

B.A车的加速度大小为2m/s²

C.A车减速过程运动的位移大小为50m

D.10s末两车相遇时，B车的速度较大

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示，固定平行的长直导轨M、N放置于匀强磁场中，导轨间距L=1m，磁感应强度B=5T,方向垂直于导轨平面向下，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区域运动，速度随时间的变化规律为v=2sin10πt(m/s)，导轨与阻值为R=9Ω的外电阻相连，已知导体棒的电阻为r=1Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是

A.导体棒做切割磁感线运动，产生频率为5Hz的正弦交流电

B.导体棒产生的感应电动势的有效值为10V

C.交流电流表的示数为0.5A

D.0～时间内R产生的热量为0.45J

7. 难度：中等

如图(a)所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场．现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压，在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是( )

A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动

B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动

C.只要周期T和电压的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出

D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出

8. 难度：困难

如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长L₁=0.5m，bc边长为L₂，线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω，有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef//MN。导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行。已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C，则下列判断正确的是

A. 导线框进入磁场时的速度为2m/s

B. 导线框bc边长为L₂=0.1m

C. 导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4m

D. 导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J

三、实验题

9. 难度：困难

用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f＝50 Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．

（1）在验证“质量一定，加速度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____．

A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）

B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）

C．砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即）

D．砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量．

（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、、、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度＝_____.（结果保留3位有效数字）

（3）小车质量一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示，则小车的质量_____.（g=10m/s²）

10. 难度：中等

某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：

A.电流表A₁，量程为10mA，内阻r₁=50Ω

B.电流表A₂，量程为0.6A，内阻r₂=0.2Ω

C.电压表V，量程为6V，内阻r₃约为15kΩ

D.滑动变阻器R，最大阻值为15Ω，最大允许电流为2A

E.定值电阻R₁=5Ω

F.定值电阻R₂=100Ω

G.直流电源E，电动势为6V，内阻很小

H.开关一个，导线若干

I.多用电表一个

J.螺旋测微器、刻度尺

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径D=________mm。

（2）实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图乙所示，则金属丝的电阻为_____Ω。

（3）在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____。

（4）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式___________，(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。

四、解答题

11. 难度：中等

一质量为6kg的木板B静止于光滑水平面上，质量为6kg的物块A放在B的左端，另一质量为m=1kg的小球用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生正碰，碰后A在B上滑动，恰好未从B的右端滑出，在此过程中，由于摩擦A、B组成的系统产生的内能E=1.5J，不计空气阻力，物块与小球可视为质点，g取10m/s²，求：

（1）小球与物块A碰撞前瞬间轻绳上的拉力F的大小。

（2）木板B的最终速度v是多大？

（3）若AB之间的动摩擦因数μ=0.1，则A从B的左端滑到右端所用时间t是多少？

12. 难度：中等

如图所示，倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块，从斜面顶端由静止开始下滑，已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J，金属块克服摩擦力做功W_f =14J，重力做功W_G=24J，设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。（取g=10m/s²；sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：

（1）在上述过程中电场力所做的功W_电；

（2）滑块与斜面之间的动摩擦因数μ；

（3）若已知匀强电场的场强E=5×10⁵V/m，金属块所带的电量q=×10^－5C。则金属块在水平面上滑行的距离L₂为多长？

五、多选题

13. 难度：中等

下列说法正确的是（   ）

A.物体吸收热量，其温度一定升高

B.一定质量的理想气体，内能只与温度有关与体积无关

C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

E.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距l＝1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B的截面积分别为、.A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为＝1.0×105 Pa.活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为＝540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为＝30 N.

(1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？

(2)继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？

七、多选题

15. 难度：中等

下列说法正确的是（   ）

A.光由一种介质进入另一种介质时频率不变

B.机械波在介质中传播的速度与波的频率有关

C.电磁波和机械波都需要通过介质传播

D.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波

E.当声源和观察者背向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，直角三角形ABC为一玻璃三棱镜的横截面其中∠A=30°，直角边BC=a．在截面所在的平面内，一束单色光从AB边的中点O射入棱镜，入射角为i．如果i=45°，光线经折射再反射后垂直BC边射出，不考虑光线沿原路返回的情况．(结果可用根式表示)

(i)求玻璃的折射率n

(ⅱ)若入射角i在0~90°之间变化时，求从O点折射到AC边上的光线射出的宽度．