2020届湖北省武汉市高三（下）五月质量检测物理试卷

一、单选题

1. 难度：困难

必修1教材讲到，直线运动的位移等于v—t图像与t轴所围的“面积”。某同学通过类比得出结论：凡是物理量可以表达为横纵坐标乘积的，都可以用上述方法求解。下表中是他列举的四种看法，其中正确的是（　　）

①	a—t（加速度—时间）图像与横轴所围的“面积”表示速度的变化量
②	F—t（力—时间）图像与横轴所围的“面积”表示力的冲量
③	F—v（力—速度）图像与横轴所围的“面积”表示功率
④	U—I（电压—电流）图像与横轴所围的“面积”表示电功率

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

2. 难度：中等

如图是某手机充电器的第一级变换电路，其中D1~D4为规格相同的二极管（可视为理想二极管）。频率为50 Hz、电压为220 V的正弦交流电由a、b端输入，从c、d端输出。下列说法正确的是（　　）

A.c、d端输出恒定直流 B.c、d端输出电压的有效值为110 V

C.c、d端输出电流将不再改变方向 D.c、d端输出电流的频率为50 Hz

3. 难度：困难

电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图（a）所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，当电磁铁线圈电流按图（b）变化时，真空室中产生磁场，电子在真空室中做圆周运动。以图（a）中电流方向为正方向，下列哪一段时间内，电子能在真空室中沿逆时针方向（俯视）做加速圆周运动（　　）

A.0~ B.~ C.~ D.~T

4. 难度：中等

如图为氢原子能级示意图，已知可见光的能量范围是1.63eV~3.10eV，为使氢原子能辐射出红外线，至少应给处于基态的氢原子提供的能量为（　　）

A.2.55 eV B.10.20 eV C.12.75 eV D.13.06 eV

5. 难度：中等

2020年5月5日，长征五号B火箭首飞成功，新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱被送入预定轨道，中国空间站建造拉开序幕。若试验船绕地球做匀速圆周运动，它与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则试验船的轨道半径为（　　）

A. B. C. D.

二、多选题

6. 难度：困难

如图所示，两个相同的平行板电容器均与水平方向成角放置，两极板与直流电源相连。若带电小球分别以速度沿边缘水平射入电容器，均能沿图中所示水平直线恰好穿出电容器，穿出时的速度分别为和。下列说法正确的是（　　）

A.两种情形下粒子运动时间相等 B.两种情形下电容器所加电压相等

C.小球的速度满足关系 D.小球的速度满足关系

7. 难度：困难

如图所示，一根粗糙的水平杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住课本。已知AB=AC，圆环、课本始终静止，下列说法正确的是（　　）

A.缩短A、B之间的距离，圆环所受支持力变小

B.剪断细绳BC的瞬间，环A受到的支持力大小不变

C.将杆的左端略微抬起，环A所受的摩擦力变大

D.若使系统水平向右加速运动，环B受到的支持力大于环A受到的支持力

8. 难度：困难

如图所示，空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，大量带电粒子同时从y轴上OP之间（0＜y≤a）沿x轴正向射入磁场，并同时到达O点。已知粒子的比荷均为，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A.所有粒子运动的时间均为

B.粒子的入射速度v与入射位置的纵坐标y满足关系

C.到达O点前的同一时刻，所有粒子排列在一段圆弧上

D.在0~时间内，所有粒子经过的磁场区域的面积为后

三、实验题

9. 难度：中等

为探究弹力和弹簧伸长的关系，某同学把两根弹簧连接起来进行探究，如图所示：

钩码个数	1	2	3	4
LA/cm		19.71	23.66	27.76
LB/cm	29.96	35.76	41.51	47.36
（LB-LA）/cm		16.05	17.85	19.60

在弹性限度内，将质量为50g的钩码逐个挂在弹簧下端，在表中记录下指针A、B的示数L_A和L_B。其中悬挂1个钩码时，指针A所指的标尺刻度如放大图所示，此时L_A=____ cm。 由表中数据可得，弹簧1的劲度系数k₁=____ N/m， 弹簧2的劲度系数k₂=____ N/m。（已知重力加速度g=9.80 m/s² ，结果均保留2位小数）

10. 难度：困难

热敏电阻R_T的阻值随温度变化的关系如图（a）所示。某同学用该热敏电阻制作测温范围为0℃~100℃的温度计。所用器材有：直流稳压电源（电动势E=12 V，内阻不计），电流表A（量程60 mA，内阻约为5） ，滑动变阻器R（最大阻值为200） ，煤油温度计（测温范围-30℃ ~150℃），电热水壶，开关S，导线若干，水和冰块：

(1)组装和调节：

①按照图（b）连接好电路，在闭合开关S前，滑动变阻器R的滑片应移动到_____（填“左”或“右”）端；

②将热敏电阻R_T浸入冰水混合物中，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表指针满偏；

③用电热水壶将水缓慢加热到100℃，用固定在水壶中的煤油温度计监测温度，闭合开关S，滑动变阻器的滑片应________（选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”） ，同时记录下不同状态的温度，以及对应的电流表的读数；

④将电流表的刻度盘改刻成温度刻度盘，温度计即可正常使用；

(2)使用：

①电流表的刻度盘上刻画的0℃在刻度盘的_____（选填“左”或“右”）端，温度越高，刻度越___（选填“密集”或“稀疏” ）；

②将热敏电阻浸入待测液体，闭合开关S，根据电流表指针的位置读出温度；

③当电流表的读数为20.0 mA时，待测液体的温度为_____℃。

四、解答题

11. 难度：困难

飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，如图（a）所示，这是人造的第一个自动控制系统。如图（b）所示是飞球调速器模型，它由两个质量为m的球通过4根长为的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接。上面套筒固定，下面套筒质量为M，可沿轴上下滑动。不计一切摩擦，重力加速度为g，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时（飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同）：

(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角的余弦值；

(2)为实现对蒸汽机的自动控制（即将蒸汽机的转速控制在一定范围内），由于扰动，当套筒下移时，传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低？请简述其控制原理。

12. 难度：困难

如图所示，上表面光滑、质量为4m的带有挡板的木板B放置在水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因数μ=0.1，木板上放有一质量为m、电荷量为+q的物块A。整个装置处于电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中。现同时给物块、木板水平向右的初速度，当物块运动到木板右端时（与挡板碰前的瞬间），木板的速度恰好减为零，之后物块与挡板发生第1次碰撞，以后每隔一段时间，物块就与挡板碰撞1次。已知物块与挡板的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，物块始终在木板上运动，重力加速度大小为g。求：

(1)发生第1次碰撞后，物块与木板的速度大小；

(2)从第1次碰撞至第2020次碰撞的时间间隔；

(3)从第1次碰撞至第2020次碰撞，物块电势能的减少量。

五、填空题

13. 难度：中等

如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被绝热隔板A分为左、右两部分，左侧为理想气体，右侧为真空。突然抽去隔板A，气体充满整个汽缸，气体的温度______（选填“升高”“降低”或者“不变”）；然后，用活塞B将气体压缩，回到初始位置，气体的温度________（选填“升高”“降低”或者“不变”）。

六、解答题

14. 难度：中等

如图为打气筒给足球充气的示意图。先上提活塞，阀门B关闭，阀门A打开，外界大气进入气筒内；再下压活塞，阀门A关闭，阀门B打开，气筒内气体全部进入足球，完成一次打气。如此重复多次，即可给足球充足气。外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，环境温度t₀ =17℃，气筒的体积V₀=1.0×10^-4 m^3.初始时，足球内气体压强p=0.60×10⁵Pa，足球的体积V=5.0×10^-3 m³（始终保持不变），忽略连接部件的体积，气筒体可视为理想气体：

（i）不考虑气筒和足球内气体温度的变化，打气一次后，足球内气体的压强为多大？

（ii）打气过程中，气筒内气体温度与环境温度保持一致，球内气体温度最终升高至 t=27℃。为使足球内气体的压强不低于p_n=1.1×10⁵ Pa，求打气的次数n至少为多少？

七、多选题

15. 难度：中等

在用单摆测量重力加速度的实验中，下列说法正确的是            。

A.尽量选择质量大、体积小的摆球

B.用刻度尺测量摆线的长度，将其作为单摆的摆长

C.为方便测量，可以让单摆的振幅尽可能大

D.释放摆球，当摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆的周期T=

E.测量多组摆长和对应的周期T，分别以和T²为纵坐标和横坐标，作出函数图像，根据直线的斜率求出重力加速度g

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R₁，内径为R₂，MN为一条直径：

（i）一束光线在纸平面内传播，从M点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，求入射光线的入射角的正弦值；

（ii）另有一束光线平行于MN射向容器，经一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，求此光线与MN的距离。