【KS5U解析】湖北省武汉市武昌区2020届高三下学期1月调研考试理综物理试题 Word版含解析

1、武昌区2020届高三年级元月调研考试理 科 综 合 试 卷一、选择题1. 一个物体在3个恒力的作用下做匀速直线运动，现撤去其中两个力，保持第三个力大小和方向均不变关于该物体此后的运动，下列说法正确的是（ ）a. 不可能做圆周运动b. 可能做圆周运动c. 可能继续做匀速直线运动d. 一定做匀变速直线运动【答案】a【解析】试题分析：物体受到三个力的作用，物体做匀速直线运动，这三个力是平衡力，如果其中一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，是非平衡力，物体在非平衡力的作用下一定改变了物体的运动状态；曲线运动的条件是合力与速度不共线解：作匀速直线运动的物体受到三个力的作用，这三个

2、力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的两个力的合力与撤去的力等值、反向、共线；a、若撤去一个力后，其余两个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以不可能做匀速圆周运动故a正确，b错误；c、若撤去一个力后，物体受到的合力与速度的方向相同，则物体做匀加速直线运动；若撤去一个力后，物体受到的合力与速度的方向相反，则物体做匀减速直线运动；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余两个力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，故cd错误；故选a【点评】本题考查了曲线运动的条件以及三力平衡的知识，关键根据平衡得到其余两个力的合力恒

3、定，然后结合曲线运动的条件分析2.如图所示，a为地球的同步卫星，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径可认为等于地球半径），c为放在赤道上相对地球静止的物体，以下关于a、b、c的说法正确的是a. 卫星b转动的线速度大于7.9 km/sb. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aaabacc. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为tatbtcd. 若卫星a和b质量相等，则a和b比较，b的动能较大，a的机械能较大【答案】d【解析】【详解】a第一宇宙速度为卫星运转的最大速度，b卫星转动线速度等于7.9km/s，则a错误；b地球赤道上的物体与同步卫星具

4、有相同的角速度，所以a=c，根据a=r2知，a的向心加速度大于c的向心加速度，根据得b的向心加速度大于a的向心加速度，故b错误；c卫星a为同步卫星，所以ta=tc，根据得a的周期大于b的周期，故c错误；d根据得b的线速度大于a的线速度，且质量相等，则b的动能大于a的动能，但由低轨道变轨到高轨道要加速，则轨道高的机械能大，则d正确。故选d。3.如图所示是研究光电效应的电路，阴极k和阳极a是密封在真空玻 光束璃管中的两个电极，阴极k在受到某些光照射时能够发射光电子，阳极a吸收阴极k发出的光电子，在电路中形成光电流。如果用单色光a照射阴极k，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射阴极时，电流表的指针不

5、发生偏转。下列说法正确的是 a. 增加b光的强度可能使电流表指针发生偏转b. 增加a光强度可使阴极k逸出电子的最大初动能变大c. a光的波长一定大于b光的波长d. 用a光照射阴极k时，将电源的正负极对调，电流表的读数可能不为零【答案】d【解析】【详解】ac用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针发生偏转，知而单色光b照射真空管阴极k时，电流计g的指针不发生偏转，则说明所以a的波长一定小于b的波长，用一定频率的b单色照射光电管k时，电流计g的指针不发生偏转，则说明因此不会发生光电效应，当增加b光的强度，也不可能使电流计g的指针发生偏转，故ac错误；b根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入

6、射光的频率有关，与入射光的强度无关，增加a光的强度不能使阴极k逸出电子的最大初动能变大，故b错误；d用单色光a照射阴极k，将电源的正负极对调时，电场对光电子的运动由阻碍作用，若反向电压小于遏止电压，则电流表的读数可能不为零，故d正确。故选d。4.如图所示，一个同学用双手水平地夹住一叠书并使这些书悬在空中静止，已知他用手在这叠书的两端能施加的最大水平压力为f=280n，每本书重为4n，手与书之间的动摩擦因数为µ1=0.40，书与书之间的动摩擦因数为µ2=0.25，则该同学用双手最多能水平夹住这种书的本数为（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力）a. 58b. 56c. 37d. 3

7、5【答案】c【解析】【详解】先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有再考虑除最外侧两本书（n2）本，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有联立解得故选c。5.如图所示，三角形传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，两边倾斜的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为。a、b两个小物块（均可视为质点）同时分别从左、右传送带顶端都以v0=2m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，已知sin=0.6，cos=0.8。下列判断正确的是a. 物块a比b先到达各自传送带底端b. 物块a、b同时到达各自传送带底端c. 传送带

8、对物块a摩擦力沿传送带向上、对物块b的摩擦力沿传送带向下d. 物块a下滑过程中相对于传送带的路程等于物块b下滑过程中相对于传送带的路程【答案】b【解析】【详解】abc对b，因为则b物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，a所受的滑动摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，对两个物体，根据牛顿第二定律得解得两个物体匀加速直线运动的加速度大小相等，位移也相等，则运动的时间相等，同时到达斜面传送带底端，故ac错误，b正确；da相对传送带的位移为a运动的位移加上传送带的位移，b相对传送带的位移等于b的位移减去传送带的位移，由于a和b运动位移相同，时间相同，所以物块a下滑过程中相对于传送带

9、的路程大于物块b下滑过程中相对于传送带的路程，故d错误。故选b6.静止在光滑水平面上的物块a和b的质量分别是ma=3m0、mb=m0，在两物块间夹一压缩的轻质弹簧（弹簧与两物块均不相连），再用轻细线将两物块连接起来，此时弹簧的压缩量为x0。现将连接两物块的细线烧断，在烧断后瞬间，物块a的加速度大小为a，两物块刚要离开弹簧时物块a的速度大小为v，则a. 当物块b的加速度大小为a时，弹簧的压缩量为b. 物块a从开始运动到刚要离开弹簧时位移大小为c. 细线未烧断时，弹簧的弹性势能为6m0v2d. 细线未烧断时，弹簧的弹性势能为2m0v2【答案】ac【解析】【详解】a当物块a的加速度大小为a，根据胡克

10、定律和牛顿第二定律得当物块b的加速度大小为a时，有联立解得故a正确；b取水平向左为正方向，根据系统的动量守恒得又解得a的位移为故b错误；cd根据动量守恒定律得得物块b刚要离开弹簧时的速度由系统的机械能守恒得：物块开始运动前弹簧的弹性势能为故c正确，d错误。故选ac。7.空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的a=，c和d均为直角，且上底bc=2cm、下底ad=4cm，并知a、b、c三点的电势分别为4v、8v、10v。将一电荷量q=2×105c的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是a. 梯形区域的下底ad中点的电势为6vb. 该匀强电场的场强大小为v/mc.

11、 该点电荷在c点的电势能为+2×105jd. 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为+8×105j【答案】ad【解析】【详解】a设梯形区域的下底ad中点为m，由匀强电场的特点有代入数据解得故a正确；b根据匀强电场中的电势均匀降落得得b、d即为等势点，连接b、d两点即为等势线，如图，由几可关系可得所以电场强度为故b错误；c该点电荷在c点的电势能故c错误；d由电场力做功与电势差的关系得 故d正确。故选ad。8.质量为m、电荷量为+q的物块以初速度v0 进入两水平平行绝缘木板a、b之间，木板足够长，处在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，两板间距略大于物块高度，物块与两板间的

12、动摩擦因数均为。在运动过程中物块的电荷量不变，且经历变速运动后物块最终处于平衡状态。已知重力加速度为g，则从开始运动到最终处于平衡状态，物块克服摩擦力做的功可能为a. 0b. mv02c. mv02d. 【答案】bc【解析】【详解】由题意对物块受力分析，因不知道开始时物块所受洛伦兹力与重力谁大，故弹力方向大小均不能确定，应讨论：a由题意可知，由于物块经历变速运动后物块最终处于平衡状态，所以物块受到向上的洛伦兹力则弹力一定不为0，摩擦力一定不为0，物块一定克服摩擦力做功，故a错误；b如果，则滑块受到向下的压力，在竖直方向满足物块向右做减速运动，由动态分析知，当时最终物块做匀速运动，此时满足解得对

13、物块整个过程由动能定理得解得故b正确，d错误；c如果，则滑块受到向下的压力，在竖直方向满足物块向右做减速运动，由知，洛伦兹力减小，弹力增大，摩擦力增大，最终速度减为零，由动能定理得解得故c正确。故选bc。二、必考题9.利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图甲所示，在悬点o正下方有水平放置的炽热的电热丝p，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。mn为水平木板，测得摆长（即悬点o到小球球心的距离）为l，悬点到木板的距离=h（hl），已知重力加速度为g，小球的大小可忽略。（1）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的c点，测得=x0，则小球此次做平抛运动的初速度v0为_。（2）在其他条件不变的

14、情况下，若改变释放小球时悬线与 竖直方向的夹角，小球落点与点的水平距离x将随之改变，x2为纵坐标、经多次实验，以cos为横坐标，得到如图乙所示的图象。则当=时，x为_m；若摆长l=1.0m，悬点到木板的距离为_m。【答案】 (1). (2). 1.0 (3). 1.5【解析】【详解】(1)1由可得小球做平抛运动的时间初速度(2)2当=时，cos=0.5，由图象可知，此时所以3设悬线与竖直方向的夹角为时，小球运动到b点的速度为v0，根据动能定理有：小球做平抛运动的时间下落高度联立以上三式得可知x2-cos图象在纵轴上的截距为：由图象可知b=2.0m2，而l=1.0m，可解出：10.实验小组需要组

15、装一个单量程的欧姆表，所给电源的电动势约为3.0v，内阻较小但不可忽略，除了导线足够多外，其他可供选择的主要器材有：电流表a1：量程0300a，内阻1000.0电流表a2：量程03ma，内阻100.0变阻器r1：阻值范围0500变阻器r2：阻值范围01200（1）在图甲方框内完成组装欧姆表的电路图（要标明所选电流表和变阻器的代号）；（ ）（2）电流表的表盘刻度分为3等分大格（每大格还等分了10小格），如图乙所示，其中0为电流表的零刻度。由于电源电动势的值不确切，实验小组想进一步精确测量组装好的欧姆表正常工作时的总内阻（即图甲虚线框内的电阻）r和所给电池的电动势e。他们利用一电阻箱，在完成欧姆表

16、的机械调零和欧姆调零后，再把电阻箱两接线柱分别接在红、黑表笔上并只调节电阻箱。当电阻箱阻值为500.0时，指针指在刻度线b上；当电阻箱阻值为1000.0时，指针指在中值刻度线上。由此可知，r=_、e=_v；（3）改装好的欧姆表的表盘上，刻度c表示的电阻值为_，刻度a表示的电阻值为_。【答案】 (1). (2). 1000.0 (3). 3.0 (4). 0 (5). 2000.0【解析】【详解】(1)1如果选用电流表a1，欧姆表内阻为根据所给实验器材不能使欧姆表内阻为10000，因此电流表不能选择a1，应选择a2，电流表选择a2，改装后欧姆表内阻为则滑动变阻器应选择r2，欧姆表如图所示：(2)

17、2当电阻箱阻值为1000.0时，指针指在中值刻度线上，其示数为此时欧姆表的内阻，即3当电阻箱阻值为500.0时，指针指在刻度线b上，此时电流为2.0ma由闭合电路欧姆定律有即解得(3)4改装好欧姆表的表盘上，刻度c为满偏电流，所以此时的电阻为0，5刻度a表示的电流为由闭合电路欧姆定律有即解得11.如图所示，长l=0.8m的细线上端固定在o点，下端连着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），悬点o距地面的高度h=3.8m，开始时将小球提到o点由静止释放，小球自由下落到使细线被拉直的位置后，在t=0.01s的时间内将细线拉断，再经过t=0.6s小球落到地面，忽略t内小球的位置改变，不计空气阻力，取

18、g=10m/s2，求：（1）细线刚要被拉直时，小球的速度大小v1；（2）细线被拉断后瞬间，小球的速度大小v2；（3）细线由刚拉直到刚断裂过程中（即t时间内）细线的平均张力大小ft。【答案】（1）4m/s（2）2m/s，方向竖直向下（3）105n【解析】【详解】(1)自由下落过程：得，(2)忽略断裂过程小球的位置改变，故细线断裂后的下落过程：得可以判断，求出的方向均竖直向下；(3)内，由动量定理：取向下为正方向，研究小球，有：解得12.如图甲所示，真空中有间距为2r、长度为4r水平平行金属板m和n，其间有一半径为r的圆形区域（虚线圆所围）内存在水平匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。两板间的中心线o1

19、o3与磁场区域的圆心o在同一水平线上。开始一段时间在金属板mn间加上一恒定电压（记为+u0），让一电荷量为q、质量为m的质点，从圆形区域最低点p以某一初速度（记为v0）沿指向圆心o的方向进入圆形区域后，恰好做圆周运动并从圆形区域的o2点飞出（此时刻记为t=0）。此后，m、n板间电压umn按如图乙所示变化，最后质点刚好以平行于n板的速度从n板的右边缘飞出。忽略平行金属板两端的边缘效应，重力加速度为g，问：（1）u0 和t0各多大？（2）v0多大？（3）圆形区域内磁场的磁感应强度b多大？（4）若在图乙中的t=时刻，将该质点从两板间的o3点沿中心线o3o1的方向以速率v0射入，质点进入圆形区域后，m

20、n间的电压又恢复为+u0并保持不变，质点第一次到达圆形区域的边界处记为p，则p点到p点的距离多大？【答案】（1）；（2）（3）（4）2r【解析】【详解】(1)粒子自点进入圆形磁场区域恰好做圆周运动，从点飞出磁场，必是水平飞出一定有：得：且带电质点运动的半径必为又由图象知：每个周期的前半周期，竖直方向的加速度满足得，方向竖直向上每个周期的后半周期，竖直方向的加速度满足得方向竖直向下，由上述结果及题意“质点刚好以平行于板的速度从板的右边缘飞出”，意味着飞出平行板的时间一定是周期的整数倍，即竖直方向：得；(2)水平方向：得（3）代入得（4）当质点以速度沿向左射入电场时，经分析，则该质点恰好从射入磁场

21、，且进入磁场的速度仍为，由于的电势差又恢复为，质点的重力和电场力平衡，在洛伦兹力作用下：运动的轨道半径经圆轨道恰好到达圆的最高点（即点正上方的圆上），即三、选考题13.如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化为abca，其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积v，ab是以p轴和v轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是（ ）a. 状态ab，理想气体的内能减小b. 状态bc，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少c. 状态bc，外界对理想气体做正功d. 状态ca，理想气体的密度不变e. 状态ab，理想气体从外界吸收热量【答案】cde【解析】【详解】ae状态ab为等温变化，所以理想气体内能不

22、变，且体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，理想气体从外界吸收热量，故a错误，e正确；bc状态bc为等压变化，且体积减小，外界对气体做正功，单位面积上的分子数增大，故b错误，c正确；d状态ca为等容变化，所以一定质量的理想气体的密度不变，故d正确。故选cde。14.如图所示，两个导热性能极好的气缸a和b水平放置且固定，两气缸通过一根带阀门k的容积不计的细管连通，两轻质活塞用刚性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动且密封性极好，两活塞面积分别为sa=0.8m2和sb=0.2m2。开始时阀门k关闭，a内充有一定质量的理想气体，b内为真空，气缸中的活塞与各自缸底的距离la =lb=0.3m，活塞静止。设环境温度不变，外界大气压强p0 =1.0×105pa且保持不变。求：（1）阀门k关闭时，气缸a内气体的压强；（2）阀门k打开后，活塞保持静止状态时，气缸a内的活塞距其缸底la' =？【答案】（1）（2）0.1m【解析】【详解】(1)设初始时刻气体压强为，以两个活塞和杆为整体，由平衡条件有：得(2)打开阀门稳定后，设气体压强为，两活塞到缸底距离分别为和，以两个活塞和杆为整体得对理想气体有：且得15.如图，一列简谐横波在均匀介质中沿+x轴方向传播，其波长为、周期为t。某时刻，在该波传播方向上的p、q两质点（图中未画出，p