2020年重庆市高考物理5月调研测试卷理科综合物理 （word版带解析答案）

2020 年重庆市高考物理 5 月调研测试卷理科综合能合力测试（物理） 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.如图所示，有一质量为 m 的物块分别与轻绳 P 和轻弹簧 Q 相连，其中轻绳 P 竖直，轻弹簧 Q 与竖直方向的夹角为 0，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是（ ） A.轻绳 P 的弹力大小可能小于 mg B.弹簧 Q 可能处于压缩状态 C.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为 g D.剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为 gsin0 【解析】选 C。轻绳P 竖直，轻弹簧Q 弹力为零，弹簧处于原长状态，选项B错误；轻绳P 的弹力大小等于 mg，选项A错 误； 剪断轻绳瞬间，物体只受重力，物块的加速度大小为g，选项C正确，选项D错误。 15. 如图所示为某区域的电场线分布，A、B 为同一条电场线上的两点，则下列说法中正确的 是（ ） A. B 点电势高于 A 点电势 B. B 点电场强度大于 A 点电场强度 C.同一负电荷在 B 点的电势能小于在 A 点的电势能 D.将正电荷在 A 点由静止释放，该电荷将沿电场线运动到 B 点 【解析】选 B。沿着电场线方向，电势逐渐降低，A 点电势高于 B 点，选项A错误；B 点电场线比A 点的电场线密，B 点电场 强度比A 点的电场强度大，选项B正确；同一负电荷从 A 运动到 B,电场力做负功，电势能增大，负电荷在 B 点的电势能大 于在 A 点的电势能，选项C错误；将正电荷在A 点由静止释放，该电荷不能沿电场线运动到B，选项D错误。 16. 在某次光电效应实验中，得到了入射光频率 v 与遏止电压 Uc 的关系如图所示。该直线的斜率为 k，电子电荷量 为 e,则下列说法正确的是( ) A.实验所用金属材料的逸出功可表示为 B.普朗克常量可表示为 ke C.若换另外一种金属实验，则 k 会发生变化 D.若换另外-种金属实验，则 b 不会发生变化 【解析】选 A。光电效应实验中，入射光频率v 与遏止电压U c 的关系是： , ,式中 W0 为金属的逸出功, ， 而 ，联立求解得： ，选项 A 正确；普朗克常量可表示为 ，选项 B 错误；若换另外一种金属实验，斜率 k 不变，选项 C 错误;不同金属的逸出功不同，极限频率不同， 选项 D 错误。 17. 某质点沿直线从 A 点加速运动到 B 点，已知质点通过 A 点时的速度为 v0,加速度为 a0, A、B 两点之间的距离为 L。在加速运动过程中，质点的加速度 a 随位移 x 线性变化的关系如图所 示，则质点通过 B 点时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【解析】选 D。因为质点的加速度 a 随位移 x 线性变化，由面积法得： ，解得： ，选项 D 正确。 18. 某人在地球极地用弹簧秤测量质量为 m 的物体的重力，示数为 F1，在地球赤道用弹簧秤测量质重为 m 的物体的 重力，示数为 F2。已知地球自转的周期为 T，将地球视为质量均匀分布的球体，则地球的半径为（ ） A. B. C. D. 【解析】选 C。设地球质量为 M,地球半径为 R，在地球极地： ，在地球赤道： ， be k 0c mkeU E hv W= = − 0 cW eUv h h = + 0Wb h = ek h = 0= ebW hb k = eh k = 0 02v a L+ 0 03v a L+ 2 0 02v a L+ 2 0 03v a L+ 2 2 0 0 0 22 2B a av v L += + 2 0 03Bv v a L= + 2 1 24 FT mπ 2 2 24 FT mπ 2 1 2 2 ( ) 4 F F T mπ − 2 2 1 2 ( ) 4 F F T mπ − 1 2 MmF G R = 2 22 2 4-MmG F m R R T π= 解得： ，选项 C 正确。 19. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 k= 1000，原线圈两端电压 Uo=2.4X105V,副线圈和一阻值为 R=20 的电 阻和一内阻为 r=20 的电动机相连。当输电功率 Po=240W 时电动机正常工作。则下列说法正确的是( ) A.副线圈两端的电压为 220V B.电动机正常工作时流过的电流为 1A C.电动机正常工作时功率为 220W D.电动机正常工作时电阻 R 两端的电压为 120V 【解析】选 BC。由 得： ，副线圈两端的电压为240V，选项A错误；输电功率P0＝240W 时， 通过副线圈的电流为: , =1A，选项B正确；电阻 R 分压为: 20V，选项D错误；电动机正常 工作时电压为220V，功率为220W，选项C正确。 20. 如图所示，竖直平面内固定有半径为 R 的光滑半圆形轨道，最高点 M、N 与圆心 0 在同一水平线上，质量为 m 的物块甲从 M 处由静止开始无初速释放，滑到最低点 P 与静止在 P 处的物块乙发生第一次弹性碰撞，碰撞时间很短 可不计，碰后物块甲立即反向，恰能回到轨道上 Q 点，QP 之间的竖直高度为 ,物块甲、 乙均可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是( ) A.物块乙的质量为 3m B.物块乙的质量为 4m C.在以后的运动中，物块甲能回到 M 点 D.在以后的运动中，物块甲不能回到 M 点 【解析】选 AC。以最低点 P 水平向左为正方向， 物块甲第一次与物块乙碰前速度大小为: ,碰后速度 为: 。设物块乙的质量为 ，物块甲第一次与物块乙碰后，物块乙速度大小为 v2，由弹 性碰撞得： , ,解得： ，即 ，选 项 A 正确、B 错误；有前面方程可得： ，则物块甲、乙将同时回到最低位置 P 点发生第二次弹性碰撞，计 算可得第二次碰撞后，，由弹性碰撞得： , ，解得：物块甲 的速度大小为 ，方向水平向右，所以物块甲能回到 M 点，选项 C 正确、D 错误。 21. 如图所示，水平面(纸面)内有两条足够长的平行光滑金属导轨 PQ、MN,导轨电阻不计，间距为 L;导轨之间有方向 竖直向下(垂直于纸面向里)、大小为 B 的匀强磁场;金属杆 ab、cd 质量均为 m,电阻均为 R,两杆静止在水平导轨上， 间距为 S0。t=0 时刻开始金属杆 cd 受到方向水平向右、大小为 F 的恒定外力作用。t=t0 时刻，金属杆 cd 的速度大小 为 o，此时撤去外力 F.下列说法正确的是（ ） A. t=to 时刻， 金属杆 ab 的速度大小为 B.从 t=0 到 t=to 时间内，流过金属杆 ab 的电荷量为 C.最终两金属杆的间距为 D.最终两金属杆的间距为 【解析】选 AD。t＝t0 时刻，设金属杆 ab 的速度大小为 ，对两杆整体，由动量定理得： ，解得: ，选项 A 正确；从 t＝0 到 t＝t0 时间内，对于金属杆 2 1 2 2 （ ）= 4 F F TR mπ − Ω Ω 0 1 2 U n KU n = = =2400U V 0P I U= 0PI U = RU I R= = 4 R 0 2v gR= 0 1 - 2 -4 2 vRv g= = m′ 0 1 2mv mv mv′= + 2 2 2 0 1 2 1 1 1 2 2 2mv mv mv′= + 0 1 0 2 vm mv vm m ′−= = −′+ 3m m′ = 0 2 2 vv = 0 1 23 +32 vm mv mv′ ′= 2 2 20 1 2 1 1 13 （ ） + 32 2 2 2 vm mv mv′ ′= 1 0=-v v′ 0Ft vm − 0Ft BL 0 0 2 2 2FRts B L + 0 0 2 2 FRts B L + v′ 0Ft mv mv′= + 0Ftv vm ′ = − ab，由动量定理得： , ,则流过金属杆 ab 的电荷量为 q， ，选项 B 错误； 最终两金属杆达到共同速度 ，由动量守恒定律得：Ft0=2m ，通过回路的电量为 ，有 BL' = m ，设最终 两金属杆的间距为 S，有 ，联立解得： ，选项 C 错误；D 正确。 22. 某同学设计了如下实验方案测量当地重力加速度 g 的值，所用器材有:一倾角 可以调节的足够长的光滑斜面、小物块、计时器、米尺等。请填入适当的公式或 文字，完善以下实验步骤: (1)如图 1 所示，在斜面上选择一固定位置 A,用米尺测量 A 与斜面底端 B 之间的距离 L。 (2)用米尺测量 A 相对于 B 的高度 h。 (3)让物块自 A 处从静止开始下滑至 B,并记录所用的时间 t。 (4)改变________________ , 重复步骤(2)与(3)。 (5)图 2 是以 h 为纵坐标，以____为横坐标， 根据实验数据作出的图象。 (6)由图象可知 g=______ (用字母 a、b、L 表示)。 【解析】（4）倾斜角度（h 的高度）（2 分）；（5） （2 分）；（6） （2 分） 解析：由 解得： 则 得 23. 【解析】（9 分） （1）实验电路图如图所示（3 分） （3）①0.84（0.80～0.88）（2 分） ②2（2 分）；0.97（2 分） 23. (9 分)某学习小组在探究一小电珠的伏安特性曲线实验中，所用器材有:小电珠 L、 量程恰当的电流表 A 和电压表 V、直流电源 E、滑动变阻器 R、开关 S 等，要求小电珠 两端电压从 0 开始变化。 (1)请在虚线框内画出实验电路图。 (2)按照正确的实验步骤，该学习小组测得多组实验数据并作出了U-I图象如图所 示。 (3)现有电动势 E=4.4V、内阻 r= 5 的电源，①如果用电源直接与小电珠连接， 则小电珠的功率为________W；②将________只相同的小电珠并联后，再与该电 源连接，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W。(保留两位 小数)。 解析：（3）①由电源的路端电压 得： ，在 U-I 图象作 出直线与小电珠的伏安特性曲线的交点，可得小电珠的功率为： 。②小电 珠的总功率最大，即电源的输出功率最大，则电源内的电阻等于电源的外电阻，电源内、外 电 压相等，则 ， ，由小电珠的伏安特性曲线可得： ，所以将2只相同的小电珠并联后，再与该电源连接，可使小电珠的总功率最大， 其总功率的值约为 0.97W。 24.如图所示，水平面与斜面在 B 处平滑连接，斜面倾角为 37°，质量为 m 的物块(可视为质点)，从水平面上 A 处以某一水平初速度向 B 运动，到达斜 面上 C 点后返回，最终恰好停在 A 点。已知物块与水平面和斜面间动摩擦 因数相同，间距 AB=BC=d,重力加速度为 g, sin37°=0.6, cos37°=0.8。求: (1)物块与接触面间动摩擦因数μ; (2)物块在 A 处的水平初速度大小 V。 解：（1）物块从 C 到 A 过程，由动能定理得： （4 分） BI Lt mv′= BLq mv′= 0= Ft mvmvq BL BL ′ −= 共v 共v q′ q′ 共v 0( ) 2 2 BL S SB Sq R R −∆′ = = 22 0 0 LB FRtSS += 2 1 t b aL22 22 2 1sin2 1 tL hgtgL == θ 2 2 12 tg Lh ⋅= g L a b 22= b aLg 22= Ω IrEU −= 4. 4 5U I= − W84.0==UIP V2.2=U 0. 44AE UI r −= = A22.0L =I )37cos1(37sin oo += mgddmg µ 解得： （2 分） （2）对物块运动全程，由动能定理得： （4 分） 解得： （2 分） 25. 如图所示，xOy 直角坐标平面内，在第二象限有沿 y 轴负方向的匀强电场，一个带 正电的粒子从坐标为( 2√31, 3/)的 P 点沿 x 轴正方向开始运动，恰好从坐标原点 O 进 入第四象限，在 x>0 的区域存在一个矩形匀强磁场区域(图中未画出)，磁场方向垂直 xOy 平面(纸面)，粒子经过匀强磁场区域后恰能沿 x 轴负方向再次通过坐标原点 o，已知粒 子在匀强电场和匀强磁场中运动的加速度大小均为 a，不计粒子重力。求: (1)粒子第一次通过坐标原点 O 时的速度; (2)粒子两次通过坐标原点 O 的时间间隔; (3)矩形磁场区域的最小面积。 解：（1）设粒子第一次通过坐标原点 O 时速度大小为 v，方向与 x 轴正向夹角为 ，粒子从 P 到 O 时间为 t0 由类平抛运动得： （2 分） （2 分） 联立解得： （1 分） （1 分） （2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 r 由 ，解得： （2 分） 设 O 点到磁场边界的距离为 d，由几何关系得： （2 分） 粒子做匀速直线运动时间 （2 分） 粒子在匀强磁场中运动时间 （2 分） 粒子两次通过坐标原点 O 的时间间隔 解得： （2 分） （3）由几何关系得，矩形磁场区域的最小面积： （2 分） 解得： （2 分） (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. [物理一选修 3-3] (15 分) (1) (5 分)对于一定质量的理想气体，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.不可能实现在压强减小的过程，同时内能增加 B.经过绝热向真空膨胀过程，温度不变，压强减小 C.等压压缩过程，容器壁单位时间单位面积受到的冲量不变 D.等压膨胀过程，容器壁单位时间单位面积的分子碰撞次数增加 E.从某一状态出发，先经历绝热膨胀过程，再经历等容升温过程，最后经历等温压缩过程，有可能回到初始状态 【解析】：选 BCE。对于一定质量的理想气体，压强减小的过程，温度可能升高，内能增加，选项 A 错误；经 过绝热向真空膨胀过程，不吸、放热，Q＝0，不做功，W＝0，内能不变，温度不变，体积增大，压强减小，选项 B 正确； 压强不变，容器壁单位时间单位面积受到的冲量不变，选项 C 正确；等压膨胀过程，容器壁单位时间单位面积的分子碰撞 3 1=µ )37cos1(22 1 2 o+= mgdmv µ gdv 155 2= θ 0cos 2 3v t lθ = 0 sin 32 v t l θ = 2( sin ) 2 3v a lθ = 2 2v al= o60=θ r va 2 = 8r l= rd 3= v r v dt 322 1 == v rt 3 4 2 π= 21 ttt += v rt )3 432( π+= 4 2(3 3 2 )3 lt a π= + 23)cos1(2 rrrS =+⋅= θ 2192S l= r r3 θ r3 P y xO 次数减少，选项 D 错误；从某一状态出发，先经历绝热膨胀过程，再经历等容升温过程，最后经历等温压缩过程，有可能 回到初始状态，选项 E 正确。 (2) (10 分)如图所示，粗细均匀的 U 形细管竖直放置，左端封闭了长为 10cm 的理想气体 A， 右端封闭了长为 5cm 的理想气体 B，A、B 两气柱下方是水银柱，左右两侧水银面的高度差 为 5cm。已知气柱 B 的压强为 75cmHg，环境温度不变。现将整个 U 形细管缓慢放置到水平 面上，求：气柱 A 的压强和长度(均保留三位有效数字)。 解：设细管内横截面积为 S，整个 U 形细管缓慢放置到水平面上时，气柱 A 的压强为 pA， 长度为 lA；气柱 B 的压强为 pB，长度为 lB 由一定质量的理想气体的等温变化 对 A 有： （3 分） 对 B 有： （3 分） 而： （1 分） （1 分） 联立解得： （1 分） cm（1 分） SlpS AA ⋅=⋅10cmcmHg80 SlpS BB ⋅=⋅5cm5cmHg7 BA pp = cm15=+ BA ll cmHg3.78=Ap 10.2Al =