2020届广东省高三理科综合能力测试物理试卷（五）

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E_k1和E_k2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（　　）

A.E_k1>E_k2

B.单色光1的频率比单色光2的频率高

C.增大单色光1的强度，其遏止电压会增大

D.单色光1和单色光2的频率之差为

2. 难度：简单

在平直公路上行驶的甲车和乙车，其位移—时间图象分别如图中直线和曲线所示，图中t₁对应x₁，则（　　）

A.t₁到t₃时间内，甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B.在t₁时刻，甲车的速度大于乙车的速度

C.t₁到t₂时间内，一定存在某时刻两车的速度相同

D.t₁到t₂时间内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度

3. 难度：中等

将一质量为m的物体分别放在地球的南、北两极点时，该物体的重力均为mg₀；将该物体放在地球赤道上时，该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R，已知引力常量为G，则由以上信息可得出（　　）

A.地球的质量为

B.地球自转的周期为

C.地球同步卫星的高度为

D.地球的第一宇宙速度大小为

4. 难度：困难

如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U₁一定，通过理想升压变压器T₁和理想降压变压器T₂向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T₁的输入电压和输入功率分别为U₁和P₁，它的输出电压和输出功率分别为U₂和P₂；T₂的输入电压和输入功率分别为U₃和P₃，它的输出电压和输出功率分别为U₄和P₄.下列说法正确的是(　　)

A.当用户的用电器增多时，U₂减小，U₄变大

B.当用户的用电器增多时，P₂变大，P₃减小

C.要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应减小降压变压器的匝数比

D.要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比

5. 难度：中等

如图，在匀强磁场中，两根平行固定放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，匀强磁场方向与两根导线所在平面平行且垂直于两根导线，此时a受到的磁场力大小为F₁。若撤去b，保留匀强磁场，则a受到的磁场力大小为F₂；若撤去匀强磁场，保留b，则a受到的磁场力大小为（　　）

A.F₁－F₂ B.F₁＋F₂ C. D.

二、多选题

6. 难度：中等

《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.工人对绳的拉力可能先增大后减小

B.绳OD的拉力一定越来越大

C.OD、CD两绳拉力的合力大小始终等于mg

D.当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg

7. 难度：中等

如图甲所示，A、B、C三点是在等量同种正电荷连线中垂线上的点；一个带电荷量为q、质量为m的点电荷从C点静止释放，只在电场力作用下其运动的v-t图象如图乙所示，运动到B点处对应的图线的切线斜率最大（图中标出了该切线），其切线斜率为k，则（　　）

A.B点为中垂线上电场强度最大的点，大小为

B.由C点到A点电势逐渐降低，且BA之间电势差为

C.该点电荷由C到A的过程中电势能先减小后变大

D.该等量同种正电荷连线中垂面上，有且仅有一个点（A点关于O点的对称点）与A点场强大小相同

8. 难度：简单

如图，有理想边界的正方形匀强磁场区域abcd边长为L，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．一群质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从b点沿各个方向以大小为的速率射入磁场，不考虑粒子间的相互作用，下列判断正确的是

A.从a点射出的粒子在磁场中运动的时间最短

B.从d点射出的粒子在磁场中运动的时间最长

C.从cd边射出的粒子与c的最小距离为

D.从cd边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为

三、实验题

9. 难度：中等

某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A到B所用时间t，用刻度尺测出A、B间高度h，保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值。

(1)由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变，因此小球到达B点的速度v_B不变，则球的运动可以看成是反向的______（填“匀加速”或“匀减速”）直线运动，故反向运动的位移表达式h=______（用v_B、g、t表示）。

(2)根据测得的多组h、t的值，算出每组的，作出图象如图乙，若图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度g=______。

10. 难度：困难

小明设计了如图甲所示的电路，用来测定电流表内阻和电源的电动势及内阻，用到的器材有：待测电池E、待测电流表（量程0.6A）、电阻箱R₁（0~99.99Ω）、电阻箱R₂（0~99.99Ω）、开关K₁、单刀双掷开关K₂及导线若干，连线后：

(1)断开K₁，把K₂与“1”接通，多次改变电阻箱R₂的阻值，读出相应的I和R，某次电流表的示数如图乙，其读数为___A；以为纵坐标，R为横坐标，作出—R图像如图丙，由此可知电池的电动势E=__V（计算结果保留两位小数，下同）；

(2)断开K₂，闭合K₁，调节R₁使电流表满偏；

(3)保持K₁闭合，R₁阻值不变，将K₂与“2”接通，调节R₂使电流表示数为0.30A，此时R₂的阻值为0.15Ω，则可认为电流表的内阻R_A=___Ω，则该测量值___（填“>”、“=”或“<”）电流表真实值，若不计上述误差，则可求得电池的内阻r=__Ω。

四、解答题

11. 难度：困难

质量为m＝1kg的滑块，放在光滑的水平平台上，平台的右端B与足够长的水平传送带相接，皮带轮的半径为R＝0.5m，且以角速度ω＝12rad/s逆时针转动（传送带不打滑），先将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，然后突然释放，当滑块滑到传送带上距B端L=15m的C点时，恰与传送带速度大小相等，滑块与传送带之间的动摩擦因数。（g=10m/s²）求：

(1)释放滑块前弹簧具有的弹性势能；

(2)滑块从B到C所用的时间；

(3)滑块从B到C过程中电机牵引传送带多消耗的能量。

12. 难度：困难

如图所示，有两根足够长的平行光滑导轨水平放置，右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接，导轨间距L＝1m。细金属棒ab和cd垂直于导轨静止放置，它们的质量m均为1kg，电阻R均为0.5Ω。cd棒右侧lm处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B＝1T，磁场区域长为s。以cd棒的初始位置为原点，向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平恒力F＝1.5N作用于ab棒上，作用4s后撤去F。撤去F之后ab棒与cd棒发生弹性碰撞，cd棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。（g=10m/s²）求：

(1) ab棒与cd棒碰撞后瞬间的速度分别为多少；

(2)若s＝1m，求cd棒滑上右侧竖直导轨，距离水平导轨的最大高度h；

(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变s的大小，写出cd棒最后静止时与磁场左边界的距离x的关系。（不用写计算过程）

五、多选题

13. 难度：中等

一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p-T图像中都是直线，其中CA的延长线通过坐标原点O，下列说法正确的是（  ）

A.A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变

B.B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少

C.C→D的过程中，气体对外界做功，分子的平均动能减小

D.C→D过程与A→B相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同

E.D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同

六、解答题

14. 难度：中等

潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容器，利用浮力将容器浮出水面。假设潜水员发现在深10m的水底有一无底铁箱倒扣在水底，先用管子伸入容器内部，再用气泵将空气打入铁箱内。已知铁箱质量为560kg，容积为1m³，水底温度为7，水的密度为1×10³kg/m³，忽略铁箱自身的体积、高度及打入空气的质量，求需要打入1atm、27的空气多大体积可使铁箱浮起。g取10m/s²。