湖北省宜昌一中龙泉中学2020届高三6月联考理科综合物理试题

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.下列说法正确的是

A.在关于物质波的表达式和中，能量和动量P是描述物质的粒子性的重要物理量，波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量
B.钍核衰变为镤核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与粒子的总质量
C.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小
D.光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光的频率越高，所产生的光电流就越强

15.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则

A. a一定带正电，b一定带负电               

B. a加速度减小，b加速度增大
C. MN两点间电势差UMN等于NQ两点电势差UNQ
D. a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小

16.如图所示，在光滑水平面内，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，一正方形金属线框质量为m，电阻为R，边长为L，从虚线处进入磁场时开始计时，在外力作用下，线框由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场，规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导线横截面的电荷量为q，其中图象为抛物线，则这些量随时间变化的图象正确的是

A.      B.      C.      D.

17.如图所示，水平放置的平行金属板A、B与电源相连，两板间电压为U，距离为d.两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为、圆心为O的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为一束不计重力的带电粒子沿平行于金属板且垂直于磁场的方向射入金属板间，然后沿直线运动，从a点射入圆形磁场，在圆形磁场中分成1、2两束粒子，两束粒子分别从c、d两点射出磁场。已知ab为圆形区域的水平直径，，不计粒子间相互作用，下列说法正确的是

A.金属板A、B分别接电源的负、正极     

B.进入圆形磁场的粒子的速度大小为
C.1、2两束粒子的比荷之比为3:1            

D.1、2两束粒子在圆形有界磁场中运动的时间之比为3:2

18.2019年10月31日为“2019年国际暗物质日”，当天，中国锦屏实验室和英国伯毕实验室作为两个世界著名暗物质实验室首次进行了公开互动。假设某一行星绕恒星中心转动，行星转动周期的理论值与实际观测值之比，科学家推测，在以两星球球心连线为半径、以恒星中心为球心的球体空间中均匀分布着暗物质，设恒星质量为M，据此推测，暗物质的质量为

A.　　 B.            C.             D.

19.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u=(V).电流表和电压表都是理想电表，副线圈接有“220V，220W”的抽油烟机。下列说法正确的是

A.交变电流的频率为100Hz                       

B.电压表的示数是1100 V
C.电流表的示数为1 A，抽油烟机的内阻    

D.电流表的示数为 A

20.如图所示，一质量为m的小球可视为质点从离地面高H处水平抛出，第一次落地时的水平位移为，反弹的高度为.已知小球与地面接触过程中水平方向速度不变且与地面接触的时间为t，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力。下列说法正确的是

A.第一次与地面接触的过程中，小球受到地面的平均作用力为
B.第一次与地面接触的过程中，小球受到地面的平均作用力为
C.小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为2H
D.小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为

21.如图所示，一个半径和质量不计的定滑轮O固定在天花板上，物块B和A通过轻弹簧栓接在一起，竖直放置在水平地面上保持静止后用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块A和C，物块C穿在竖直固定的细杆上，OA竖直，OC间距且水平，此时A、C间轻绳刚好拉直而无作用力。已知物块A、B、C质量均为不计一切阻力和摩擦，g取现将物块C由静止释放，下滑时物块B刚好被提起，下列说法正确的是

A.弹簧的劲度系数为
B.此过程中绳子对物块A做的功为60J
C.此时物块A速度的大小为
D.绳子对物块C做功的大小大于物块A动能的增加量

第Ⅱ卷

（非选择题，共174分）

三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共129分。

22.（5分）

如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内某一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为.

（1）下列说法正确的是：______

A. 该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响

B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响

C. 如果想增大，可以把磁铁的N极和S极对调

D. 如果想减小，可以把接入电路的导体棒从、两端换成、两端

（2）若把电流为I且接通、时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流减半且接通、时，导体棒的安培力为______。

23.（10分）

图甲所示为某实验小组测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮质量和摩擦可忽略，F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条质量不计。此外，该实验小组还准备了砝码一套总质量和刻度尺等。请在以下实验步骤中按要求作答：

（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h。

（2）取出质量为m的砝码放在A中，剩余砝码都放在B中，让A从位置O由静止开始下降。

（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据计算出A下落到F处

的速率________；下落过程中的加速度大小________。

（4）改变m，重复步骤，得到多组m及a的数据，作出_________填“”或“”图像如图乙所示图中横、纵坐标物理量的单位均采用国际制单位。

（5）由图像可得，A的质量_________kg，B的质量________kg。重力加速度大小g取

24.（12分）

如图甲所示，滑道项目大多建设在景区具有一定坡度的山坡间，成为游客的代步工具，又可以增加游玩的趣味性，在某景区拟建一个滑道，示意图如图乙，滑道共三段，第一段是倾角比较大的加速下坡滑道AB，第二段是倾角比较小的滑道BC，游客在此段滑道恰好做匀速运动，若游客从静止开始在A点以加速度做匀加速运动，经过到B点并达到最大速度，然后进入BC段做匀速运动，设计的第三段上坡滑道CD作为下客平台，使游客做匀减速运动后速度减为零乘客经过两段轨道衔接处可视作速度大小不变，游客乘坐滑道，从山顶A处到达下客平台D处总共用时，游客在各段滑道运动的总路程为，求：

（1）在AB段运动加速度的大小；

（2）乘客在BC段匀速运动的时间．

25.（20分）

如图，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，左侧接一阻值为R的电阻。矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为，导轨其余部分电阻不计，且一质量为m，电阻不计的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到一个水平拉力作用，从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a。棒运动到cd处撤去外力，棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。求：
（1）金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随位移相对b点的表达式；
（2）试求撤去外力后在区域cdfe内切割磁感线时棒的速度v随位移相对d点的变化规律以及df的长度应满足什么条件。
（3）金属棒在整个运动过程中电阻R的最大电流值和最小电流值。

33．[物理—选修3–3]（15分）

（1）（5分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的图象如图所示。则根据图象上所提供的数据可以得到该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是______；该气体从状态A到状态C的过程中______填“吸收”或“放出”的热量是______J.

（2）（10分）如图为某高压锅结构示意图，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体与外界大气压强相等。当锅内温度达到时，气孔1会封闭，将锅内外隔离。若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀。已知限压阀的质量为20g，气孔2的横截面积为，锅的容积为现在锅内放入、极少量的水，然后盖好锅盖加热，很快水完全汽化后气孔1封闭。求：气体可视为理想气体，大气压强
①气孔2上的限压阀被顶起时，锅内气体的温度是多少？
②从气孔1封闭到温度升到，漏出的气体占气孔1封闭时锅内气体的百分比。

34．[物理一选修3-4）（15分）

（1）下列说法中正确的是            （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场

B．机械波的传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播

C．红外体温计通过发射红外线照射人体来测体温

D．振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场

E．在如图所示的振荡电路中，当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好全部转化为电场能

（2）（10分）如图甲所示，某同学在实验室测某玻璃的折射率．让一束单色光从空气中斜射向某透明玻璃砖的表面，测得单色光与玻璃表面夹角为30°，经该玻璃折射后又测得折射角为30°.

①该玻璃的折射率n是多少？

②如果将该种玻璃制成图乙所示的形状，图丙是它的截面图，左侧是半径为R的半圆，右侧是长4R、宽2R的矩形．仍让这束单色光从左侧A点沿半径方向与上表面成45°角射入该玻璃制品，则该单色光从A点射入玻璃制品到刚好射出玻璃制品的时间为多少？(光在空气中的速度为c，结果可保留根号)

物理参考答案：

14、【答案】A
A. 在关于物质波的表达式和中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长和频率是描述物质的波动性的典型物理量，故A正确；
B. 由质量数守恒可知，钍核衰变为镤核，衰变前Th核质量数等于衰变后Pa核与粒子的质量数之和，但是衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与粒子的总质量。故B错误；
C.根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，库仑力对电子做正功，所以电子的动能增加，电势能减小，故C错误；
D. 对于某种金属，超过极限频率的入射光的频率越高，根据光电效应方程可知，所产生的光子的初动能增大，光电流的强弱与入射光频率无直接关系。故D错误。

15、【答案】B

解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性．故A错误．
  B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．故B正确．
  C、已知，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差大于NQ两点电势差故C错误。

D、根据电场力做功公式，，由于题目中没有告诉两个粒子所带电量的关系，属于不能判定a粒子从等势线2到3电场力做功是否小于大于粒子从等势线2到1电场力做功，所以不能判定a粒子到达等势线3的动能变化量与b粒子到达等势线1的动能变化量的大小．故D错误．

16、【答案】C

A.线框做匀加速运动，其速度，感应电动势，感应电流，i与t成正比，故A错误；B.线框进入磁场过程中受到的安培力，由牛顿第二定律得：，得 R，图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；C.线框的电功率 ，故C正确；
D.线框的位移，电荷量图象应是抛物线，故D错误。

17、【答案】D

A.粒子在圆形磁场区域内向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；粒子在速度选择器内受到的洛伦兹力的方向也向上，由于粒子在速度选择器内做匀速直线运动，可知粒子受到的电场力的方向向下，所以电场的方向向下，金属板A、B分别接电源的正极、负极，故A错误；B.金属板AB间的电场强度，由题意可知，正离子通过金属板AB之间做匀速直线运动，根据平衡条件有，所以 ，故B错误；C.粒子在圆形磁场中的运动轨迹是一段圆弧，如下图所示，是离子做圆周运动轨迹的圆心。从c点射出的粒子的半径：
由几何关系可知，从d点射出的粒子的半径：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径：，则1、2两束粒子的比荷之比为：故C错误
D.根据周期公式，粒子在圆形有界磁场中运动的时间，其中，所以1、2两束粒子在圆形有界磁场中运动的时间之比，故D正确。

18、【答案】B
设行星的质量为m，暗物质的质量为，行星与恒星的距离为r，不考虑暗物质的影响时，恒星对行星的万有引力提供向心力，则有：

而由题意可知实际上行星运动过程中，向心力是由暗物质对行星的万有引力与恒星对行星的万有引力的合力提供，由于在以两星球球心连线为半径的球体空间中均匀分布着暗物质，所以可认为暗物质全部集中在恒星的中心上，则有：

由题意又有，联立可得：，故B正确，ACD错误。

19、【答案】BD

A.由交变电源电压表达式可知，交变电流的周期，则交流电的频率：，故A错误；B.电压表示数为1100V，故B正确；C.抽油烟机的功率为220W，则抽油烟机的电流：；油烟机不是纯电阻电路，所以不能使用欧姆定律求其电阻值，所以其电阻也不是，故C错误；D.原线圈中的电流：（见下），则电流表的示数为 A，故D正确。

20、【答案】BC
小球第一次与地面接触前的竖直分速度，接触后的竖直分速度，根据动量定理得，，解得，故B正确，A错误；
根据，得，小球水平分速度，根据得，，可知小球第一次落地点和第二次落地点的水平距离，故C正确，D错误。

21、【答案】ACD

A.初始A静止，由共点力的平衡可得：，当B刚好被提起时，由平衡方程可得：，由于过程中C下滑4m，故可得，联立解得，故A正确；对AC及弹簧构成的整体系统，由于该过程中，除重力外，绳的拉力的功为零，弹簧的弹性势能不变，故该过程系统机械能守恒，设当C下滑4m时其速度为v，则由关联速度及几何关系可得此时A的速度为：，故有：，解得此时A的速度为：，该过程，对A列动能定理可得：，解得绳子对物块A做的功为：，故B错误，C正确；D.由于该过程中，绳子对物块C做功的大小等于物块C机械能的减小量；由AC系统机械能守恒，所以C机械能的减少量等于A机械能的增加量；A机械能的增加量等于A动能的增加量与A重力势能增加量之和，综上绳子对物块C做功的大小大于物块A动能增加量，D正确。

22、【答案】；（2分）（3分）
该实验探究了电流大小以及导体棒通电部分的长度大小对安培力的影响，故AB错误；     
C.如果想增大，由安培力的计算公式，需增大安培力F，可以增大电流大小或增加导体棒通电部分的长度，故C错误；
D.如果想减小，可以把接入电路的导体棒从、端换成、两端，减小安培力F，故D正确。
若把电流为I且接通、时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流减半且接通、时，通电长度变为原来的3倍，由安培力的计算公式，导体棒的安培力为。

23、（每空2分）【答案】；；；(5)3；1
细遮光条宽度为d，通过光电门的时间t，则A下落到F处的速率；
又因为位置O与光电门之间的高度差为h，则有：，
故有：；
对A有：
对B有：
故有：
因为、、为定值，故a与m成线性关系，故作出图像；
由图像知：，
解得：mA=3kg,  mB=1kg.

24、【答案】解：在AB段，由运动学公式得:

解得：a1=4m/s2      (3分)
(2)AB段位移为：;（1分） BC段位移为：;（1分） CD段位移为：（1分）
总位移为：L1+L2+L3=L;（1分）  t1+t0+t3=t ; （1分）
可得：;（2分）代入数据解得：（2分）

25、【答案】解：金属棒产生的感应电动势，（2分）

金属棒由静止开始作匀加速直线运动，则有，（2分）
联立得（1分）
当位移为时，有，回路总电阻（1分）
根据动量定理得，（2分）通过金属棒的电荷量
又有，（1分）可得。（1分）
当时，（1分）
解得（1分）
在df段：速度减小，感应电动势减小且回路总电阻恒定，所以感应电流减小，当速度减为零时，感应电流也为零，即电流最小值为零；或当时电流最小值为零；（2分）
在bd段：。（2分）
最大电流值讨论：
当满足，即：且在bd段内能达到最大电流，（2分）
当时，
当导体棒加速运动到cd处时，（2分）

33、（1）【答案】0 （1分） 吸收（2分）  2000（2分）

由图示图象可知，，由理想气体状态方程：可知，A、C两状态的温度相等，所以内能的变化量；气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即；，所以，A到状态C的过程中内能变化量为0，由热力学第一定律得：，所以的过程中是吸热。
从A到B过程，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，只有B到C过程气体对外做功，对外做功0 根据热力学第一定律，此过程中需要吸收热量，吸收的热量。

（2）【答案】解：①气体在气孔1封闭到气孔2上的限压阀被顶起的过程中，
据查理定律 ，（2分）
限压阀：（1分）

解得：
                               （2分）
②密封的气体在限压阀顶起至升温到进行等压变化，
据盖吕萨克定律（2分）
        （1分）
漏出的气体的占气孔1封闭后锅内气体的百分比为

代值得占比为0.50%（0.51%也正确）（2分）

34、(1)BDE

(2)①折射率n＝＝ (2分)

②设单色光从玻璃射向空气的全反射临界角为C，则sin C＝＝＜，则C＜45°(2分)

所以单色光在玻璃砖内发生5次全反射，光路如图所示

光程L＝(2＋8)R(2分)

单色光在该玻璃制品中的速度v＝(2分)

所以传播时间t＝＝ (2分)