2020届湖南省长沙市高三下学期第5次月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关于光电效应，下列说法正确的是（　　）

A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象

B.饱和光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光强度的增强而减弱

C.金属的逸出功与入射光的频率成正比

D.用不可见光照射某金属，不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大

2. 难度：中等

某同学想要测量一斜坡的倾角θ，他在斜坡上的A点以大小为v₀=5m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜坡上的B点，测出A、B间的距离为L=5m，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力，则斜坡的倾角为（　　）

A.  B.  C.  D.

3. 难度：中等

如图所示，菱形线框abcd由四根完全相同的导体捧连接而成，固定在匀强磁场中，菱形所在平面与磁场方向垂直，现将直流电源E连接在菱形线框的a、c两点之间，此时导体棒ab所受安培力大小为F，若每根导体棒长均为L，a、c两点间距离为1.5L，则菱形线框abcd所受安培力的大小为

A.F

B.2F

C.3F

D.4F

4. 难度：中等

如图所示，质量为M的小车置于光滑的水平面上，车的上表面粗糙，有一质量为m的木块以初速度v₀水平地滑至车的上表面，若车足够长，则(  )

A.木块的最终速度为v₀

B.由于车表面粗糙，小车和木块所组成的系统动量不守恒

C.车表面越粗糙，木块减少的动量越多

D.车表面越粗糙，因摩擦产生的热量越多

5. 难度：中等

如图所示，半径为R的圆形区域里有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，M、N是磁场边界上两点且M、N连线过圆心，在M点有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向向磁场里发射质量为m、电荷量为q、速度大小均为的带正电粒子，不计粒子的重力，若某一个粒子在磁场中运动的时间为，则该粒子从M点射入磁场时，入射速度方向与MN间夹角的正弦值为（　　）

A. B. C. D.

6. 难度：中等

太空行走又称为出舱活动.狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱进入太空的出舱活动.如图所示，假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其相对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则(　　)

A.航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进

B.该航天员在太空“走”的路程估计只有几米

C.该航天员离地高度为

D.该航天员的加速度为

7. 难度：困难

均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径，空间存在垂直于圆柱体表面沿半径向外的磁场，圆环所在位置的磁感应强度大小为B。圆环的质量为m，半径为r，给环以竖直向上的初速度v，圆环上升最大的高度为H，然后落回抛出点，此过程中（　　）

A.圆环先有扩张后有收缩趋势

B.圆环上升时间比下降时间短

C.圆环上升过程和下降过程产生的热量相同

D.圆环上升过程经过位置时的速度有可能大于

8. 难度：中等

如图，水平传送带以恒定速度顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧．将小物块P轻放在传送带左端，P在接触弹簧前速度已达到v，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d．P的质量为m，与传送带之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中

A.P的速度一直减小

B.传送带对P做功的功率一直减小

C.传送带对P做的功W<μmgd

D.弹簧的弹性势能变化量△E_k=mv²+μmgd

二、多选题

9. 难度：困难

某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将A悬挂，实验中在改变电荷量时，移动B并保持A、B连线与细线垂直。用Q和q表示A、B的电荷量，d表示A、B间的距离，（不是很小）表示细线与竖直方向的夹角，x表示A偏离O点的水平距离，实验中（　　）

A.d可以改变 B.B的位置在同一圆弧上

C.x与电荷量乘积Qq成正比 D.与A、B间库仑力成正比

10. 难度：中等

矩形线圈abcd在磁感应强度大小为的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边以角速度匀速转动。线圈的匝数N=100，边长ad=0.4 m，ab=0.2 m。理想变压器原、副线圈的匝数比是2：1，一只理想二极管和一个阻值为的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是（　　）

A.该矩形线圈产生的电动势的最大值为 B.电压表的示数为50V

C.1 min内电阻R上产生的热量为750J D.减小电阻R的值，电流表示数变小

11. 难度：中等

如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30°和60°，已知物块从A静止下滑，加速至B匀速至D；若该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有  (    )

A.通过C点的速率等于通过B点的速率

B.AB段的运动时间大于AC段的运动时间

C.将加速至C匀速至E

D.一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大

12. 难度：简单

如图，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板(长为)，两者在B点相切，＝37°，C、F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为的匀强电场中．现将带电量为＋q，质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

A.匀强电场的场强大小可能是

B.小球运动到D点时动能一定不是最大

C.小球机械能增加量的最大值是

D.小球从B到D运动过程中，动能的增量为

三、实验题

13. 难度：中等

某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下：

a．将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度；

b．将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度，且；

c．在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢地拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为，测出弹簧Q的长度为及其轴线与竖直方向夹角为，如图乙所示；

(1)取重力加速度，则弹簧P的劲度系数________；

(2)若要验证力的平行四边形定则，和需满足的条件是________cm，________。

14. 难度：困难

某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表的内阻并对电压表的示数进行校对，实验器材如下：

多用电表（欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为15）；

标准电压表（量程10V，内阻约为几十）；

电压表（量程10V，内阻）；

滑动变阻器R（最大阻值约）；

电源E（电动势为12V，内阻不计）；

开关S一个、导线若干。

(1)利用多用电表欧姆挡测量电压表的内阻，将红、黑表笔短接调零后，选用图甲中________（选填“A”或“B”）方式连接；

(2)实验中，两表的示数如图乙所示，可得多用电表欧姆挡的读数为，电压表的读数为________V，通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为________V（结果保留三位有效数字）；

(3)利用标准电压表对电压表进行校对，请在虚线框中画出电路图_______；

(4)校对中发现，调节滑动变阻器，标准电压表示数为9.00V时，电压表的示数为10.00V，为使示数准确，应给表串联________的电阻。

四、解答题

15. 难度：中等

一个气球以4 m/s的速度匀速竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217 m时，系重物的绳子断了，不计空气阻力，问从此时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时的速度多大？(g取10 m/s²)

16. 难度：中等

如图所示，将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点，直径AB与竖直面的夹角为60°；在导轨上套一质量为m的小圆环，原长为2R、劲度系数的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点．已知弹性轻绳满足胡克定律，且形变量为x时具有弹性势能E_P=kx²，重力加速度为g，不计一切摩擦．将圆环由A点正下方的C点静止释放，当圆环运动到导轨的最低点D点时，求：

（1）圆环的速率v；

（2）导轨对圆环的作用力F的大小。

17. 难度：困难

如图所示，间距为L的平行且足够长的光滑导轨由两部分组成：倾斜部分与水平部分平滑相连，倾角为θ，在倾斜导轨顶端连接一阻值为r的定值电阻.质量为m、电阻也为r的金属杆MN垂直导轨跨放在导轨上，在倾斜导轨区域加一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场；在水平导轨区域加另一垂直导轨平面向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场.闭合开关S，让金属杆MN从图示位置由静止释放，已知金属杆运动到水平导轨前，已达到最大速度，不计导轨电阻且金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为g.求：

（1）金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率v_m；

（2）金属杆MN在倾斜导轨上运动，速度未达到最大速度v_m前，当流经定值电阻的电流从零增大到I₀的过程中，通过定值电阻的电荷量为q，求这段时间内在定值电阻上产生的焦耳热Q；

（3）金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离.

五、多选题

18. 难度：简单

下列说法中正确的是_________

A.如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%

B.如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r₀开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大

C.如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知与0℃相比，100℃时速率大的分子所占比例较多

D.在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体

E.如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气．用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这时由于气体膨胀对外做功温度降低造成的

六、解答题

19. 难度：简单

如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为 ,缸内气体温度 27℃,稳定后两边水银面的高度差为 ,此时活塞离容器底部的高度为 L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面 S=0.01m²,取 75cmHg压强为 ,重力加速度 g=10m/s² 

（1）求活塞的质量; 

（2）若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差 ′和活塞离容器底部的高度L′.

七、多选题

20. 难度：中等

如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是_____________

A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B.a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小

C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长

D.在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大

E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射

八、解答题

21. 难度：困难

如图甲所示，在某介质中波源、相距，时两者开始上下振动，只振动了半个周期，连续振动，所形成的波的传播速度都为，开始阶段两波源的振动图象如图乙所示。

（1）求距点处的质点，在到内所经过的路程。

（2）求在到内从发出的半个波前进过程中所遇到的波峰个数。