2020届五省招生全国I卷第四次联考理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示，通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长，图甲.丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称，图乙、丁中AB//ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中.线圈中能产生感应电流的是（   ）

A.甲图中线圈自由下落 B.乙图中线圈自由下落

C.丙图中线圈绕AB匀速转动 D.丁图中线圈匀速向右移动

2. 难度：简单

一个中子与原子核A发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能和原子核A分别为（　　）

A. B. C. D.

3. 难度：简单

如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s²。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（   ）

A.5m/s² B.6m/s² C.7.5m/s² D.8m/s²

4. 难度：简单

如图所示，在轨道III上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨沿椭圆轨道II运行，然后在近地点B变轨沿近地圆轨道I运行。下列说法正确的是（   ）

A.卫星在轨道III上运行的向心加速度大于在轨道I上运行的向心加速度

B.卫星在轨道III上运行的周期小于在轨道I上运行的周期

C.卫星在轨道III上运行的周期大于在轨道II上运行的周期

D.卫星在轨道III上的A点变轨时，要加速才能沿轨道II运动

5. 难度：简单

在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L₁、L₂、L₃和L₄是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（   ）

A.变压器副线圈的匝数为440

B.灯泡的额定电压为55V

C.变压器原线圈两端电压为220V

D.穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V

二、多选题

6. 难度：简单

近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动，测试段内机车速度的二次方v²与对应位移x的关系图象如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是（   ）

A.机车的加速度越来越大 B.机车的加速度越来越小

C.机车的平均速度大于 D.机车的平均速度小于

7. 难度：简单

如图所示，两个质量分布均匀的球体P、Q静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。P、Q的质量分别为m、2m，半径分别为r、2r，重力加速度大小为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是（   ）

A.P受到四个力的作用 B.挡板对P的支持力为3mg

C.P所受弹力的合力大于mg D.Q受到P的支持力大于mg

8. 难度：中等

如图所示，水平面(未画出)内固定一绝缘轨道ABCD，直轨道AB与半径为R的圆弧轨道相切于B点，圆弧轨道的圆心为O，直径CD//AB。整个装置处于方向平行AB、电场强度大小为E的匀强电场中。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放后沿直轨道AB下滑。记A、B两点间的距离为d。一切摩擦不计。下列说法正确的是（   ）

A.小球到达C点时的速度最大，且此时电场力的功率最大

B.若d=2R，则小球通过C点时对轨道的压力大小为7qE

C.若d=R，则小球恰好能通过D点

D.无论如何调整d的值都不可能使小球从D点脱离轨道后恰好落到B处

三、实验题

9. 难度：简单

某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：

I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；

II.将气垫导轨调成水平；

II.将A、B用细线绑住，在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧；

IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t₁、t₂。

(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。

(2)实验中，还应测量的物理量是______

A.滑块A的质量m₁以及滑块B的质量m₂

B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间t_A、t_B

C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x₁、x₂

(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能E_p=________。(均用题中相关物理量的字母表示)

10. 难度：中等

某同学利用图甲所示电路测量一量程为3mA的直流电流表的内阻R_A(约为110Ω)。提供的实验器材有：

A.直流电源(电动势为1V，内阻不计)；

B.电阻箱(0~999.9Ω)；

C.滑动变阻器(0~5Ω.额定电流为3A)；

D.滑动变阻器(0~50Ω.额定电流为1A)。

(1)为了尽可能减小测量误差，滑动变阻器R应选用__________(选填“C”或“D”)。

(2)根据图甲所示电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物间的连线补充完整___。

(3)主要实验步骤如下：

I.将电阻箱R₀的阻值调为零，滑动变阻器R的滑片P移到右端；

II.闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数为3mA；

I.调节电阻箱R₀，使电流表的示数为1mA，读出此时电阻箱的阻值R₁；

IV.断开开关S，整理好仪器。

(4)已知R₁=208.8Ω，则电流表内阻的测量值为_________Ω，由于系统误差，电流表内阻的测量值_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，在边长为L的正三角形OAB区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)和平行于AB边水平向左的匀强电场(图中未画出)。一带正电粒子以某一初速度从三角形区域内的O点射入三角形区域后恰好沿角平分线OC做匀速直线运动。若撤去该区域内的磁场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子恰好从A点射出；若撤去该区域内的电场，该粒子仍以此初速度从O点沿角平分线OC射入三角形区域，则粒子将在该区域内做匀速圆周运动。粒子重力不计。求：

(1)粒子做匀速圆周运动的半径r；

(2)三角形区域内分别只有电场时和只有磁场时，粒子在该区域内运动的时间之比。

12. 难度：中等

如图甲所示，在足够大的水平地面上有A、B两物块(均可视为质点)。t=0时刻，A、B的距离x₀=6m，A在水平向右的推力F作用下，其速度—时间图象如图乙所示。t=0时刻，B的初速度大小v₀=12m/s、方向水平向右，经过一段时间后两物块发生弹性正碰。已知B的质量为A的质量的3倍，A、B与地面间的动摩擦因数分别为μ₁=0.1、=0.4，取g=10m/s²。

(1)求A、B碰撞前B在地面上滑动的时间t₁以及距离x₁；

(2)求从t=0时刻起到A与B相遇的时间t₂；

(3)若在A、B碰撞前瞬间撤去力F，求A、B均静止时它们之间的距离x。

五、填空题

13. 难度：简单

将甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲，乙分子间的作用力与距离间的关系如图所示(r₀为平衡距离)。当乙分子从r轴上x=6r₀处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动时，乙分子所受甲分子的引力_______(选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直增大”)，乙分 子的分子势能____ ( 选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直减小")；若乙分 子的质量为m，只考虑分子力的作用，则该过程中乙分子的最大分子势能为________。

六、解答题

14. 难度：简单

如图所示，左边圆柱形容器的横截面积为S，上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞；右边圆柱形容器上端封闭高为H，横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门打开，活塞缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p，求：

(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r；

(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。

七、多选题

15. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置在用x₁=2.5m处的P点。已知平衡位置在x₂=5.5m处的Q点在0~8s内运动的路程为0.2m，则下列说法正确的是_____。

A.P点的起振方向沿y轴正方向

B.P点振动的周期为4s

C.该波的传播速度大小为1m/s

D.质点Q的振动方程为

E.若一列频率为1Hz的简谐横波沿x轴负方向传播，与该波相遇时会产生稳定的干涉现象

八、解答题

16. 难度：中等

由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：

(i)透明物体对该光的折射率；

(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。