湖北省武汉市2020届高三毕业生六月供题（一） 物理（含答案）

武汉市 2020 届高中毕业生六月供题(一) 理科综合试卷物理部分 二、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 14~18 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。 14.4 月 1 日,由于太阳光不能照射到太阳能电池板上,“玉兔二号”月球车开始进入第十六 个月夜休眠期。在之后的半个月内,月球车采用同位素 电池为其保暖供电。Pu238 是人工放射性元素,可用弱 吸收一个中子得到。Pu238 衰变时只放出 射线,其半衰 期为 88 年,则 A.Np237 吸收中子后放出电子生成 Pu238 B.Pu238 经一次衰变会有两个质子转变为两个中子 C. Pu238 经一次衰变形成的新核含有 144 个中子 D.Pu238 在月球环境下半衰期会发生变化 15.螺旋千斤顶的构造如图(a)所示,它是靠用力推手柄 1,使螺杆 2 的螺纹沿底座 3 的螺纹槽 (相当于螺母,图中未画出)慢慢旋进而顶起重物 4。并要在举起重物后,重物和螺杆不会自动下 降,可在任意位置保持平衡,要实现这点,必须满足自锁条件。螺旋可以看成是绕在直径为 d 的 圆柱体上的斜面,如图(b)。已知螺杆与螺母之间的动 摩擦因数为 μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则螺距 h(相邻两螺纹间的距离) A. h≤μd B. h≤μπd C. h≥μd D. h≥μπd 16.如图(a)所示是伽利略研究平抛运动的实验装置,现 收藏于伽利略博物馆,其装置可简化为如图(b)所示。图(b)中水平放置的底板上竖直地固定有 M 板和 N 板。M 板上部有一半径为 R 的 1/4 圆弧形的粗糙轨道,P 为最高点,Q 为最低点,Q 点 处的切线水平,距底板高为 H。先将小铜球从 P 处静止释放,测出小球在底板上的落点到 Q 点 的水平距离为 L,然后将 4 个圆环固定在 N 板上的适当位置(相邻两圆环的水平距离均为 ) , 使得小铜球从 P 处静止释放后可无阻碍地通过各圆环中心,则 A.四个圆环离地的高度之比为 16:9:4:1 238 94 Pu 237 93 Np α 5 LB.小铜球依次经过 4 个圆环时的竖直方向的速度之比为 1:3:5:7 C.第 1、2 两个圆环的高度差为气 D.第 1、3 两个圆环的高度差为号 17.如图所示，一-磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,圆心为 0,半径为 r，MN 是直径,一粒 子发射装置 S 置于 M 端,可从 M 端向圆平面内任意方向同时发射速率相等的带电粒子, 粒子的比荷为 k。从 N 端离开磁场的粒子 a,离开磁场时速度方向与 MN 的夹角为 45°。 下列判断正确的是 A.粒子的速率为 krB B.粒子的速率为 krB. C. 粒子在磁场中运动的时间最短 D.沿直径 MN 方向射入磁场的粒子,在磁场中运动的时间为 18.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运 动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如 图甲所示,通过 A 点和曲线上紧邻 A 点两侧的两点作一圆,在极限 情况下,这个圆叫作 A 点的曲率圆，其半径叫做 A 点的曲率半 径。如图乙所示,行星绕太阳作椭圆运动,太阳在椭圆轨道的一个 焦点上,近日点 B 和远日点 C 到太阳中心的距离分别为 r B 和 rC, 已知太阳质量为 M,万有引力常量为 G,行星通过 B 点处的速率为 vB,则椭圆轨道在 B 点的曲率半径和行星通过 C 点处的速率分别 为 A. B. C. D. 19.如图所示,竖直放置的轻弹簧的-.端固定在水平地面上,另--端拴接着 质量为 m 的木块 A,开始时木块 A 静止,现让一质量也为 m 的木块 B 从木块 A 正上方高为 h 处自由下落，与木块 A 碰撞后一起向下压缩弹 簧,A、B 不粘连。弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,木块 A 与木 块 B 碰撞时间极短,重力加速度为 g。若从两木块发生碰撞到木块 A 第 一次回到初始位置的时间为 t,则 A.两木块向下运动的过程中,木块的加速度逐渐增大 B.两木块向下运动的过程中,两木块的机械能逐渐减小 C. A 第一次回到初始位置时,A、B 间的作用力为零 D.时间 1 内,弹簧对 A 的冲量大小为 20.如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在 某一过直径的直线上有 O 、A 、D 、B 四点, 其中 O 为圆心,D 在 2 5 L 8 25 L 2 α 3kB π 2 2 ,B B C v r GM GM r 2 , B C GM GM v r 2 2 ,B B B B C v r r vGM r 2 , B B B C rGM vv r 2 2 2I mgt m gh= +圆上，半径 OC 垂直于 OB,∠ACB=∠ABC=30°。A 点固定电荷量为+Q 的点电荷,B 点固定一 个电荷量未知的点电荷使得圆周上各点电势相等。有一个质量为 m,电荷量为-q(q >0)的带电 小球在滑槽中运动,在 C 点受的电场力指向圆心，下列判断正确的是 A.小球在滑槽内做匀速圆周运动 B.固定在 B 点的电荷带正电 C.固定在 B 点的电荷其电荷量的大小为 Q D.小球在 C、D 两处受到圆形槽弹力的大小相等 21.如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系 Oxyz(x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向上,z 轴正方向垂直纸面 向外)。匀强磁场方向与 Oxy 平面平行且与 x 轴的夹角为 60°。一质量为 m、电荷量为+q(q>0)的带电质点沿平行于 z 轴正方向以速度 v0 做匀速 直线运动,当电场强度取最小值 E。时,磁感应强度的大小为 B,重力加 速度为 g,在此情况下,下列判断正确的是 A. B. C.若仅撒去磁场,带电质点做匀变速曲线运动 D.若仅撤去电场,带电质点做匀变速曲线运动 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.(6 分) 某实验小组利用如图(a)所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步骤如下: ①用游标卡尺测量小球 A、B 的直径 d ,其示数如图(b)所示,用天平测量小球 A、B 的质 量分别为 m1、m2; ②用两条细线分别将球 A、B 悬挂于同--水平高度,且自然下垂时两球恰好相切,球心位 于同一水平线上; ③将球 A 向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 时由静止释放,与球 B 碰撞后,测得 球 A 向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 ,球 B 向右摆到最高点时其悬线与竖 直方向的夹角为 。 回答下列问题: (1)小球的直径 d=______cm; (2)若两球碰撞前后的动量守恒,则其表达式可表示为_______.(用①③中测量的量表示); 3 0 mgE q = 0 02 mgB qv = α 1 θ 2 θ(3)完成实验后,实验小组进一步探究。用质量相同的 A、B 两球重复实验步骤②③,发现 A 球与 B 球碰撞后,A 球静止，B 球向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角略小于 ,由此 他们判断 A、B 两球的碰撞是______(填“弹性碰撞"“非弹性碰撞”“完全非弹性碰撞”)。 23.(9 分) 为了测一个自感系数很大的线圈 L 的直流电阻 R,实验室提供以下器材: 待测线圈 L(阻值约为 5Ω) ;电流表 A1(量程 3.0A,内阻 r1 约为 0. 2Ω);电流表 A2(量程 0.6A,内阻 r2 =1.0N) ;滑动变阻器 R1 (0~ 10Ω);电压表 V(3V 量程,约为 2kΩ) ;电阻箱 R2 (0 ~99.9Ω) ;电源 E(电动势 E 约为 3V,内阻很小);单刀单掷开关 S1、S2;导线若干。 (1)某实验小组按如图( a)所示的电路测量线圈 L 的直流电阻 RL。实验主要步骤如下: ①按电路图连接好电路,断开开关 S1、S2 ,滑动变阻器 R1 的滑片移动___ (填“左”或 者“右")端; ②闭合开关 S1、S2,移动滑动变阻器 R 的滑片至适当位置，记下电 流表 A2 的示数为 I2 , 电压表 V 的示数为 U, 线圈 L 的直流电阻的 测量值的计算式为 RL =_____; ③测量完后,应先断开开关 S2,再断开开关 S1,其理由是_________。 (2)若只提供一个开关 S1,为避免自感现象对电表的影响,经讨论,同 学们认为可以利用两个电流表和一个电阻箱达到测量的目的。图(b) 方框中已画了部分电路,请根据你的设计,在方框中完成电路图。 24. (12 分) 如图所示，长 L=12 m、质量 M=1.0 kg 的木板静止在水平地面上,其 右端有一个固定立柱,木板与地面间的动摩擦因数 μ=0.1。质量 m=1.0 kg 的小猫静止站在木板左端。某时，小猫以加速度 a=4.0m/s2 向右匀 加速奔跑,经过一段时间到达木板右端,并立即抓住立柱。重力加速 度 g=10 m/s2 ,试求: (1)小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间; (2)小猫抓住立柱后,木板运动的位移。 25. (20 分) 如图所示,两根足够长的平行金属光滑导轨固定在倾角 θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距为 L。导轨所在空间被分成区域 I 和 I,两区域的边界与斜面的交线为 MN,I 中的匀强磁场方向垂 直斜面向下,I 中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 B。在区域 I 中,将质量为 m、电阻为 R 的导体棒 ab 放在导轨上，且被两立柱挡住,在区域 II 中将质量为 2m、电阻为 R 的导体棒 cd 置于导轨上，由静止开始下滑,经时间 t, ab 刚好离开立柱。ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度为 g。 试求: (1)t 时刻 cd 棒的速度大小 vt; (2)在时间内 t 内 cd 棒产生的电能 Ecd; (3)ab 棒中电流的最大值。 α33.[物理一选修 3-3](15 分) (1)(5 分)某同学为了估算阿伏伽德罗常数,查阅资料知道水分子的直径为 4×10-10m,水的摩尔 体积为 1.8×10-5 m3/mol。若把水分子看成是一个挨一个的小球,则阿伏伽德罗常数的估算结 果为_____ ( 保留两位有效位数)。把你的结果与化学课本中的阿伏伽德罗常数相比较,分析 其差别的主要原因是:_____________________________。 (2)(10 分)如图所示,在--圆形管道内封闭有理想气体,用一固定绝热活塞 K 和质量为 m 的可 自由移动的绝热活塞 A 将管内气体分割成体积相等的 M、N 两部分。温度都为 T0=300K,上 部气体 M 压强为 P0=1.0×105 Pa,活塞 A 的重力产生的压强为: Pa(S 为活塞横 截面积,g 为重力加速度)。现保持下部分气体 N 温度不变,只对上部分气体 M 缓慢加热,当活 塞 A 移动到最低点 B 时(不计摩擦)。 (i)求上部分气体的温度 T; (ii)保持上部分气体 M 的温度 T 和下部分气体 N 的温度 T0 不 变,释放一部分 M 气体,稳定后活塞 A 又回到了原来的位置,求 释放气体质量与 M 气体原有质量之比。 34. [物理一一选修 3-4](15 分) (1)(5 分)如图所示,置于空气中的玻璃半圆柱可绕过 0 点垂直纸面的轴旋转,只含有红光和紫 光的复色光 PO,沿半径方向以 60°的入射角射入玻璃半圆柱后,被分成两光束 OA 和 OB 沿如 图所示方向射出，下列判断正确的是________。 ( 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.0A 是红光 B.OB 是复色光 C.玻璃对紫光的折射率为 D.若玻璃半圆柱逆时针旋转 , OA 消失， OB 顺时针旋转 2 E.若玻璃半圆柱顺时针旋转 ,OA 消失,OB 顺时针旋转 2 42 10mg S = × 2 3 3 α α α α(2)(10 分)如图,一根张紧的水平弹性长绳上的 a、b 两点相距 L=12.0 m,b 点在 a 点的右方。一 列简谐横波沿此长绳向右传播。在 t=0 时刻,a 点的位移 ya=A(A 为质点振动的振幅) ,b 点的位 移 yb=0,且向下运动。经过 t=0.5 s, a 点的位移 ya=0,且向下运动,b 点的位移 xb= -A。 (i)若这一列简谐波的波长 λ > L,求波可能的传播速度; (ii)若这一列简谐波的波长 λ