湖北省武汉市2020届高三下学期3月质量检测 物理

武汉市2020届高中毕业生学习质量检测

物理试卷

武汉市教育科学研究院命制

2020.3.8

本试卷共14页，47题(含选考题)。全卷满分300分。考试用时150分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.选择题的作答；每小题选出答案后，请用黑色签字笔填写在答题卡上对应的表格中。

3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

4.选考题的作答：先把所选题目的题号用黑色签字笔填写在答题卡上指定的位置，答案写在答题卡上对应的答题区域内。

5.请学生自行打印答题卡，不能打印的，可在A4白纸上答题，选择题请标明题号，写清答案；非选择题请标明题号，自行画定答题区域，并在相应区域内答题，需要制图的请自行制图。

6.答题完毕，请将答案用手机拍照并上传给学校，原则上一张A4拍成一张照片，要注意照片的清晰，不要多拍、漏拍。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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.硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是

A.任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流

B.只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出

C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关

D.超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大

15.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了10余颗倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)，其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是

A.该卫星不可能经过北京上空

B.该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，

C.与赤道平面夹角为30°的倾斜地球同步轨道只有唯一条

D.该卫星运行的速度大于第一宇宙速度

16.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用－竖直向下的力F作用在P上，使其向下做匀加速直线运动，在弹簧的弹性限度内，下列表示力F和运动时间t之间关系的图像正确的是：

17.如图(a)所示，在倾角θ＝37°的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场(未画出)中，磁感应强度的大小按如图(b)所示的规律变化。释放圆环后，在t＝8t0和t＝9t0时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°＝0.6，则圆环和斜面间的动摩擦因数为

A.     B.     C.     D.

18.玩具车的遥控距离为25m，某同学手持摇器和玩具车同时从同地由静止沿同方向做匀加速直线运动。若该同学加速度的大小为1m/s2，最大速度为5m/s；玩具车加速度的大小为2m/s2，最大速度为10m/s。在达到最大速度后，二者都能长时间保持最大速度匀速运动。下列说法正确的是

A.该同学对玩具车的控制时间为7.0s

B.该同学对玩具车的控制时间为7.5s

C.在控制时间内，该同学的位移大小为25m

D.与静止不动相比，该同学因运动而增加了2.5s的控制时间

19.如图所示，两个等量异种点电荷A、B固定在同一条水平线上，电荷量分别为＋Q和－Q。MN是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球P，其质量为m，，电荷量为＋q(可视为试探电荷，不影响电场的分布)。现将小球从点电荷A的正下方C点由静止释放，到达点电荷B的正下方D点时，速度为2m/s，O为CD的中点。则

A.小球从C至D先做加速运动，后做减速运动     B.小球运动至O点时速度为2m/s

C.小球最终可能返回至O点              D.小球在整个运动过程中的最终速度为2m/s

20.如图(a)所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abed绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转动，线框产生的交变电动势随时间变化的规律如图(b)所示，若线框总电阻为5Ω，则

A.cd边两端电压的有效值为16.5V

B.当线框平面与中性面的夹角为45°时，线框产生的电动势的大小为22V

C.从t＝0到t＝0.01s时间内，通过线框某一截面的电荷量为4.4×10－2C

D.线框转动一周产生的焦耳热为3.87J

21.如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为2m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是

A.该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒

B.小球从U形管的另一端射出时，速度大小为

C.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速度大小为

D.从小球射入至运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为

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)

频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。

如图所示是物体下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔0.04s闪光一次，当地重力加速度大小为9.80m/s2，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数，单位是厘米。利用上述信息可以求出：物体下落至B点时速度大小为        m/s(结果保留3位有效数字)，实验中物体由B点下落至C点，动能的增加量约为重力势能减少量的        %(结果保留2位有效数字)。

23.(10分)

某小组用惠斯通电桥测量电阻Rx的阻值。

方案一：如图(a)所示，先闭合开关S，然后调整电阻箱R2的阻值，使开关S0闭合时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R1、R3的阻值，即可求得电阻Rx。

(1)实验中对电流表G的选择，下列说法正确的是.

A.电流表的零刻度在表盘左侧

B.电流表的零刻度在表盘中央

C.电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小

D.电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小

(2)若实验中未接入电流表G，而其它电路均已连接完好，调节电阻箱，当，则B、D两点的电势的关系满足φB         φD(选填“>”、“<”或“＝”)。

方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代R1、R3，将电阻箱R2换成定值电阻R，如图(b)所示。

(3)闭合开关S，调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R的阻值，用刻度尺测量出4、2，则电阻Rx＝        ；

(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图(b)中的定值电阻R换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为R4；然后将电阻箱与Rx交换位置，保持触头D的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G的示数为零，此时电阻箱的读数记为R5，则电阻Rx＝        。

24.(12分)

如图所示，打开水龙头，流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时，水流会被吸引，顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应(Coanda Efect)。

某次实验，水流从A点开始顺着乒乓球表面流动，并在乒乓球的最低点B与之分离，最后落在水平地面上的C点(未画出)。已知水流出水龙头的初速度为v0，B点到C点的水平射程为x，B点距地面的高度为h，乒乓球的半径为R，O为乒乓球的球心，AO与竖直方向的夹角θ＝60°，不计一切阻力，若水与球接触瞬间速率不变，重力加速度为g。

(1)若质量为△m(△m→0)的水受到乒乓球的“吸附力”为F，求的最大值；

(2)求水龙头下端到A的高度差H。

25.(20分)

如图所示，在xOy平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场；在第二象限有一匀强电场，电场强度的方向沿y轴负方向。原点O处有一粒子源，可在xOy平面内向y轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在0～v0之间，质量为m，电荷量为＋q的同种粒子。在y轴正半轴垂直于xOy平面放置着一块足够长的薄板，薄板上有粒子轰击的区域的长度为L0。已知电场强度的大小为E＝，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力。

(1)求匀强磁场磁感应强度的大小B；

(2)在薄板上y＝处开一个小孔，粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域，求粒子经过x轴负半轴的最远点的横坐标；

(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子：t＝0时，粒子初速度为v0，随着时间推移，发射的粒子初速度逐渐减小，变为时，就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞，若穿过薄板上y＝处的小孔进入电场的粒子排列成一条与y轴平行的线段，求t时刻从粒子源发射的粒子初速度大小v(t)的表达式。

(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.[物理——选修3－3](15分)

(1)(5分)关于气体的性质及热力学定律，下列说法正确的是         (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.气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B.气体的温度越高，分子热运动就越剧烈，所有分子的速率都增大

C.一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，分子间的平均距离一定增大

D.气体的扩散现象说明涉及热现象的宏观过程具有方向性

E.外界对气体做正功，气体的内能一定增加

(2)(10分)如图所示，在上端开口的绝热汽缸内有两个质量均为m＝1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B，A、B之间为真空并压缩一劲度系数k＝500N/m的轻质弹簧，A、B与汽缸无摩擦，活塞B下方封闭有温度为27℃的理想气体。稳定时，活塞A、B将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为S＝20cm2，L＝0.6m，大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。

(i)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，当活塞A刚好上升到气缸的顶部时，求封闭气体的温度；

(ii)在保持第(i)问的温度不变的条件下，在活塞A上施加一竖直向下的力F，稳定后活塞B回到加热前的位置，求稳定后力F的大小和活塞A、B间的距离。

34.[物理——选修3－4](15分)

(1)(5分)如图(a)所示，位于M、N两点处的两波源相距18m，在M、N两点间连线上有一点P，MP＝6m。t＝0时，两波源同时开始振动，振动图象均如图(b)所示，产生的两列横波沿MN连线相向传播，波在MIN间的均匀介质中传播的速度为300m/s。下列说法正确的是  (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.两波源产生的横波的波长λ＝6m

B.t＝0.025s时，M点处的波源产生的第一个波峰到达P点

C.P点的振动是减弱的

D.在t＝0～0.035s内，P点运动的路程为35cm

E.M、N两点间(除M、N两点外)振幅为10cm的质点有5个

(2)(10分)角反射器是由三个互相垂直的反射平面所组成，入射光束被它反射后，总能沿原方向返回，自行车尾灯也用到了这一装置。

如图所示，自行车尾灯左侧面切割成角反射器阵列，为简化起见，假设角反射器的一个平面平行于纸面，另两个平面均与尾灯右侧面夹45°角，且只考虑纸面内的入射光线。

(i)为使垂直于尾灯右侧面入射的光线在左侧面发生两次全反射

后沿原方向返回，尾灯材料的折射率要满足什么条件?

(ii)若尾灯材料的折射率n＝2，光线从右侧面以θ角入射，且能在左侧面发生两次全反射，求sinθ满足的条件。