2020届湖南省高三在线联考理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列关于衰变与核反应的说法正确的是（  ）

A.衰变为，经过3次衰变，2次β衰变

B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

C.核聚变反应方程中，X表示质子

D.高速粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为

2. 难度：中等

2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星，标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II，然后在B点变轨进人地球同步轨道III，则（  ）

A.卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小

B.若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T₁、T₂、T₃，则T₁<T₂<T₃

C.卫星在B点通过减速实现由轨道II进人轨道I

D.该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s

3. 难度：中等

三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I_1，I₂、I₃表示，电流方向如图所示.当I₁=I₂=I₃=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（  ）

A.当I₁=3I，I₂=I₃=I时，O点的磁感应强度大小为2B

B.当I₁=3I，I₂=I₃=I时，O点的磁感应强度大小为3B

C.当I₂=3I，I₁=I₃=I时，O点的磁感应强度大小为B

D.当I₃=3I，I₁=I₂=I时，O点的磁感应强度大小为B

4. 难度：简单

如图所示，一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上，捏住绳的一端用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度为v，重力势能为E_p(重力势能均取地面为参考平面)。若捏住绳的中点用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度和重力势能分别为（  ）

A.v，E_p B.， C.， D.，

5. 难度：中等

如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n₁:n₂=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（  ）

A.从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)

B.交流电压表的示数为40V

C.电阻R上消耗的电功率为720W

D.电流经过变压器后频率变为原来的3倍

二、多选题

6. 难度：中等

2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车，初速度v₀=5m/s，它的位置坐标x与速度的二次方v²的关系图像如图所示，则（  ）

A.赛车的加速度大小为2.5m/s²

B.赛车在t=2s时速度为0

C.赛车在前2s内的位移大小为7.5m

D.赛车在1s时的位置坐标为2.375m

7. 难度：中等

如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为+q的小球A，在其上方l处固定着一个光滑的定滑轮O，绝缘轻质弹性绳一端系在O点正上方处的D点，另一端与质量为m的带电小球B连接。小球B平衡时OB长为l，且与竖直方向夹角为60°。由于小球B缓慢漏电，一段时间后，当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时，小球B恰好在AB连线的中点C位置平衡。已知弹性绳的伸长始终处于弹性限度内，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（  ）

A.小球B带负电

B.弹性绳原长为

C.小球B在C位置时所带电荷量为

D.小球B在初始平衡位置时所带电荷量为

8. 难度：中等

如图甲所示，质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置在光滑水平导轨上，导轨由两根足够长、间距为d的平行金属杆组成，其电阻不计，在导轨左端接有阻值R的电阻，金属棒与导轨接触良好，整个装置位于磁感应强度为B的匀强磁场中。从某时刻开始，导体棒在水平外力F的作用下向右运动(导体棒始终与导轨垂直)，水平外力随着金属棒位移变化的规律如图乙所示，当金属棒向右运动位移x时金属棒恰好匀速运动。则下列说法正确的是（  ）

A.导体棒ab匀速运动的速度为

B.从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上通过的电量为

C.从金属棒开始运动到恰好匀速运动，电阻R上产生的焦耳热

D.从金属棒开始运动到恰好匀速运动，金属棒克服安培力做功

三、实验题

9. 难度：中等

某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门A、B与光电计时器相连，可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间

（1）实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d=_____mm

（2）让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t₁、t₂，测出两光电门间的高度差h，则测得的重力加速度g=_____(用测得的物理量的符号表示)。

（3）将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间，保持光电门B的位置不变，多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t，作出图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为k，则图象与纵轴的截距意义为____，当地的重力加速度为____

10. 难度：中等

在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：

A.量程为0~3V的电压表V             B.量程为0~0.6 A的电流表A₁

C.量程为0~3 A的电流表A₂            D.阻值为4.0Ω的定值电阻R₁

E.阻值为100Ω的定值电阻R₂           F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R₃

G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R₄，

（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻

①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)；电流、表应该选择____(填“B”或“C”)；滑动变阻器应该选择____(填“F"或“G").

②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=-5.8I+4.6，则电源甲的电动势E=____V，内阻r=_______Ω。(保留两位有效数字)

③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（__________）

A.电压表的分流作用   B.电压表的分压作用

C.电流表的分压作用   D.电流表的分流作用

E.定值电阻的分压作用

（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路。

①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)

②实验中，首先将K₁断开，K₂闭合，电压表示数为1.49V，然后将K₁、K₂均闭合，电压表示数为1.18V，则电源乙电动势E=______V，内阻r=_______Ω。(小数点后保留两位小数)

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，水平面上固定一倾角为=37°的斜面体，在其左侧一定距离有一水平桌面，现将一可视为质点的物块A由水平桌面的左端以初速度v₀=6m/s向右滑动，滑到右端时与物块B发生弹性碰撞，物块B离开桌面后,经过一段时间，刚好无碰撞地由光滑固定的斜面体顶端C点滑上斜面体已知桌面两端之间的距离为x=4.0m，m_B=1kg，物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=0.25，桌面与斜面体C点的高度差为h=0.45m，重力加速度取g=10m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，忽略空气阻力。求：

（1）物块A的质量；

（2）如果斜面体C点距离水平面的高度为H=4.8m，求从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间。

12. 难度：困难

如图所示，水平虚线ab和cd在同一竖直平面内，间距为L，中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场，虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v₀垂直电场方向进人电场，经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场，粒子在磁场中的速度大小为2v₀，经偏转后，粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计，求：

（1）SM两点间的距离；

（2）圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小；

（3）带电粒子在整个运动过程中的总时间。

五、多选题

13. 难度：简单

若取无穷远处分子势能为零，当处于平衡状态的两分子间距离为r₀时，下列说法正确的是（   ）

A.分子势能最小，且小于零

B.分子间作用力的合力为零

C.分子间引力和斥力相等

D.分子间引力和斥力均为零

E.分子势能大于零

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，开口向上、竖直放置的导热汽缸内壁光滑，汽缸内部的横截面积为S，高度为h，汽缸内有一质量为m，厚度不计的活塞，活塞下端封闭一定质量理想气体。在汽缸内A、处放置装有力传感器的小卡环，卡环上表面与汽缸底的距离为0.5h。开始时，活塞置于汽缸顶端，初始状态温度为T，外界大气压强大小为且保持不变。缓慢降低被封闭气体的温度，求：

①当活塞恰好与卡环接触但无压力时，被封闭气体的温度；

②当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5mg时，被封闭气体的温度。

七、填空题

15. 难度：中等

物理实验室新进来一批由某种透明材料做成的棱镜，其横截面由一直角三角形和一半径为R的圆柱组成，如图所示。已知三角形BC边的长度为R，∠BAC=30°。现让一单色细激光束从AB边上距A点为R的D点沿与AB边成=45°斜向右上方的方向人射，激光束经AC反射后刚好能垂直BC边进入圆柱区域。单色细激光束从圆弧上的E点(图中未画出)射出时的折射角γ=_____，单色细激光束在棱镜中传播的时间t=_______ (光在真空中的速度为c)。

八、解答题

16. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，图线上质点M的位移为振幅的倍，经过时间0.1s，质点M第一次到达正的最大位移处。求：

①该简谐横波的传播速度；

②从计时后的0.5s内，质点M通过的路程。