湖北省2020届高三年级4月线上调研考试理科综合试题 物理答案

2020 年湖北省高三（年湖北省高三（4 月）线上调研考试月）线上调研考试 物理物理参考参考答案答案 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 1418 题只 有一项符合题目要求，第 1921 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。 14C 解析： 在两次转动过程中金属框内有正弦交流电产生。 金属框在两次转动过程中穿过金 属框的磁通量变化量相同， 由法拉弟电磁感应定律 t nE 知， 回路中产生的感应电动势最 大值和有效值相同；由 t 4/ 知，转动的时间相同；由 R E I 知，回路中通过的电流相同； 则由RtIQ 2 知，回路中产生的焦耳热相同。即 Q1Q2=11，只有 C 正确。 15A 解析：球和物块受力如图所示，则有：弹簧弹力mgkxFsin 1 ，解得： x mg k sin ， A 正确 B 错误；由于 12 FF ，且FMgtan 2 ，解得：mMsintan，故 C、D 错误。 O A B O mg Mg F1 FN1 FN2 F2 C 16C 解析：爱好者做匀加速直线运动，则有ax2 2 0 2 ，由图可知当 2 =0 时，x=2m， 代入上式得：a4 2 0 ； 当 x=0 时， 2 =4 2 (m/s)， 代入上式得：04 2 0 ， 解得： 0 =2m/s， a=1 2 m/s，故 A、B 错误；当 2 =8 2 (m/s)时，可解得 x=2m，故 C 正确；爱好者速度的平方 由数字 4 增加到 8 的过程中，运动时间为 1 48 12 a t=) 12(2s，故 D 错误。 17D 解析：大量的氢原子处于 n=4 的激发态，可能发出光子频率的种数 2 4 Cn =6，故 A 错 误；氢原子由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级时，放出能量，故氢原子能量减小，同时电子向原 子核靠近，库仑力做正功，故电子动能增加，故 B 错误；由于 n=4 能级的氢原子的能量为 0.85eV，要出现电离，则光子的能量至少为 0.85eV，因此 0.70eV 和 0.80eV 的两种光子不 可能使处于 n=4 能级的氢原子出现电离现象，故 C 错误；从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级辐射 出的光子能量最大为 W=0.85(3.40)=2.55eV，所以，根据 k0 EWW，故光电子获得 的最大动能为 k E=0.30J，故 D 正确。 18C 解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间 是 T/3，即 T/3= 0 t，得周期 T=3 0 t，故 A 错误；由 qB m T 2 得 0 3 22 qt m qT m B，故 B 错误； 设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为， 则有 4 5 2 0 t T ， 得 6 5 ， 画出该粒子的运动轨迹如图所示，设轨道半径为 R，由几何知识得：d RR 30cos 2/ 30sin ， 可得 132 3 d R，则射出点距 A： 132 30cos 2/ dR x，故 C 正确；根据 Rt 4 50 ，解得 0 )36( 2 t d 故 D 错误。 B A C 19BC 解析：输入端电压的有效值为 100V，当 0 R=0 时，电压表的读数为 1 1 2 2 U n n U=50V， 选项 A 错误；次级线圈中的电流 R U I 2 2 =5A，选项 B 正确；当 0 R=10时，设电流表的示 数为 I，则此时初级电流为 0.5I，初级电压为：1000.5I10=1005I，则次级电压为(100 5I)/2，则(1005I)/2=I10，解得 I=4A，此时电压表读数为 IR=40V，选项 C 正确，D 错误。 20ACD 解析： 飞船直线推进时， 根据动量定理可得：mtF， 解得飞船的质量为： tF m ， 故 A 正确、 B 错误； 飞船绕孤立星球运动时， 根据公式r T m r Mm G 2 1 2 ) 2 (， 又 r m r Mm G 2 2 ， 解得： G T M 2 1 3 ，故 C 正确；用弹簧秤称量时有： 2 R GM m N g，在星球表面运动时有： R T m R Mm G 2 2 2 ) 2 (，解得： m NT R 2 2 2 4 ， 34 4 2 3 16mG TN M ，故 D 正确。 21CD 解析：对整体分析，根据共点力平衡得，F=4mg，解得=F/4mg，故 A 错误；根据动 能定理得 2 10 2 1 233mmgllmglmglF，解得 m Fl 10 3 ，故 B 错误；由牛 顿第二定律得mamgF10， 解得 m F a 40 3 ， 以第 5 个小朋友之后的 5 个小朋友为研究对 象，有maF5，解得FF 8 3 ，故 C 正确；在水平恒力 F 作用下，在第 5 个小朋友进入 地面后，整体将做减速运动，设第 n 个小朋友能进入粗糙地面，由动能定理： 00)1(321 ) 1(nmgllnF，解得：n=8，所以第 9 和第 10 个小朋友 不能进入粗糙地面，故 D 正确。 三、非选择题：共 174 分，第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 221.03cm(1 分)；C(1 分)，gl t d 2 2 2 (1 分)；AC(1 分)， 2 2 )( tl d mmg (1 分) 解析：游标卡尺读数为 d=10mm+30.1mm=10.3mm=1.03cm。 小圆柱通过光电门的瞬时速度为： t d ，根据能量转换关系有：mglm 2 2 1 ，则 有：gl t d 2 2 2 ，因此要验证机械能守恒定律，必须用刻度尺测出悬点到圆柱重心的距离 l， C 正确。 根据牛顿第二定律得： l mmgF 2 ，解得： 2 2 )( tl d mmgF ，可知要验证小圆 柱做圆周运动在最低点向心力的公式，必须用天平测出小圆柱的质量 m 和用刻度尺测出悬 点到圆柱重心的距离 l，AC 正确。 23如图所示(3 分)；0.260(1 分)，2.80(1 分)，2.450.02(1 分)； 3.6(1 分)，2.0(1 分)，0(1 分)，0.9(1 分) V1 R P ErS V2 A 解析：伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表 1 V测路端电压，其示数随滑动变 阻器接入电路阻值的增大而增大；电压表 2 V测灯泡两端电压，其示数随滑动变阻器接入电 路电阻的增大而减小。所以，设计电路图如图所示。 由图示电流表可知，电流表量程为 3A，其分度值为 0.1A，示数为 0.30A；电压表 1 V 的量程为 6V，分度值为 0.2V，其示数为 2.9V；电压表 2 V的量程为 3V，分度值为 0.1V，其 示数为 2.60V。 由图示电源IU 图线可知，电源内阻 1 . 03 . 0 0 . 34 . 3 I U r=2.0；当回路电流 I=0.1A 时，路端电压 U=3.4V，则电源的电动势 E=U+Ir=(3.4+0.12)V=3.6V。 电路处于 Q 状态时，两电压表示数相等，即滑动变阻器接入电路的阻值为零。 由图示图像可知， 灯泡电压为 3.0V， 电流为 0.3A， 灯泡实际功率： P=UI=3.00.3=0.9W。 24 解：小球 P 做自由落体运动，有： 2 1 2 1 gth (1 分) 解得： 1 t=1s(1 分) 分析物块甲，在恒力 F 作用时，根据牛顿第二定律有： maFmgF)sin(cos(1 分) 解得物块甲的加速度大小为： 2 m/s8a(1 分) 由运动学公式as2 2 求得物块甲到达物块乙处时的速度大小为： as2 甲 =4m/s(1 分) 运动时间： a s t 2 2 =0.5s(1 分) 物块甲、乙碰撞，由动量守恒定律得： 甲乙甲 mm2(1 分) 则： 甲甲乙 2 1 =2m/s(1 分) 接着物块甲、乙做匀速运动，运动时间： 213 ttt=0.5s 则木板的长度为： 3 tsL 甲乙 =2m(1 分) 物块甲、乙和小球碰撞，水平方向动量守恒，则有： mm32 甲乙 (1 分) 物块甲、乙和小球将以速度做平抛运动，则有： 水平方向：t x 竖直方向： 2 2 1 gty 联立及xy3可得： 15 16 xm， 5 16 ym(2 分) 物块甲、乙和小球在斜面上的落点坐标为( 15 16 m， 5 16 m)(1 分) 25 解：开始 MN 刚好不下滑时，MN 受沿倾斜导轨向上的最大静摩擦力 m f，则： 37sin m mgf(1 分) 设 PQ 进入磁场 1 B后切割磁感线的有效长度为 x L，由法拉第电磁感应定律得 PQ 棒产 生的感应电动势为：LBE x1 (1 分) 由闭合电路欧姆定律得整个回路中的感应电流为： R E I 2 (1 分) 则 MN 所受的安培力为： A F=ILB2(1 分) MN 棒刚要向上滑动时，MN 受沿倾斜导轨向下的最大静摩擦力，由力的平衡条件有： A F=37sin m mgf(2 分) 联立解得： x L=0.6m 即 MN 棒刚要滑动时，PQ 棒刚好运动到圆形磁场区域的直径位置。 (1 分) 从 PQ 棒开始运动到 MN 棒刚要滑动的过程中，穿过回路的磁通量的变化量为： 2 1 2 1 rBBS= 400 9 Wb(1 分) 平均感应电动势： t E (1 分) 平均感应电流： R E I 2 (1 分) 通过 PQ 棒的电荷量： 800 9 22 R t R E tIq C(2 分) 当 PQ 棒进入磁场 1 B后的位移为 x 时，切割磁感线的有效长度为： rxxxrrL22)(2 222 y (1 分) 回路中的电流为： R LB I 2 y1 (1 分) PQ 受到的安培力为： A F= y1IL B 由题意知：外力 A FF = y1IL B(1 分) 故有：xx R LB F8 . 48 2 2 2 y 2 1 A (0x0.6)(2 分) 因此 PQ 棒所受水平外力 F 随位移变化的图像如图所示。(2 分) x/m F/N 0.3 0.72 0 0.6 （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)ABE 解析：浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现，与分子力有关，故 A 正确； 空气湿度越大，空气中的水蒸气越接近饱和状态，选项 B 正确；处于热平衡的系统温度保 持不变，但是压强和体积等物理量可以改变，故 C 错误；根据热力学第二定律可以知道， 一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，故 D 错误；失重条件下液态金 属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果，E 正确。 (2)解：活塞从 A 到 B，以活塞为研究对象，由平衡条件得： mgSppS 0 (1 分) 解得：Pa104 . 1 5 0 S mg pp(1 分) 由图乙可知： 34 A m104 V， 34 B m106 V，K400 A T 气体做等压变化，则有： B B A A T V T V (1 分) 解得：K600 A AB B V TV T(2 分) 由气体的内能与热力学温度成正比： A B 0 B T T U U 解得状态 B 时气体的内能为： B U=120J(1 分) 内能的变化： 0B UUU=40J 外界对气体做功：J28)( AB VVpW(2 分) 由热力学第一定律：WQU(1 分) 得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为：Q=68J(1 分) 34物理一选修 3-4） （15 分） (1)BCE 解析：在 0.6s 内，这列波的传播距离可能为m) 4 3 ( nx，则传播速度为 t x ，周 期s 34 4 . 2 s 4 3 n n t T(n=0， 1， 2， 3)； 若s6 . 0T， 则 4 1 n， 当 n=0 时，=50m/s； 若s6 . 0T，则 4 1 n，当 n=3 时，=250m/s，则选项 A 错误、B 正确；若 T=0.8s，波的速 度 T =50m/s，由平移法可知波传播tx=25m，将 t 时刻的图像向右平移 25m 后得到 t+0.5s 时波的图像，可以判断此时 b、P 两点位移相同，故 C 正确；质点 a 在平衡位置上 下振动，振动的最少时间为 3T/4，故路程最小为 30cm，选项 D 错误；质点 P 与 Q 之间的 距离是 4 3 ，可知当它们位移等大反向时速度相同，故 E 正确。 (2)解：作出光路图如图所示。由相似三角形关系得： 1 H H CD x (1 分) 解得： 3 16 3 ) 13(4) 1( H Hx GDm(1 分) 而)(xGDABAEABBE=3m(1 分) 在三角形 SIC 中， 5 4 sinsin 2