1、 - 1 - 绝密启用前 2020 届湘赣皖长郡十五校高三联考 第二次考试 理科综合能力测试 物理部分 时量：150 分钟 总分：300 分 注意事项： 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准 考证号填写在答题卡上。 2.回答第 I 卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡，上对应题目的答案标号涂黑。如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第 II 卷时，将答案写在答题卡上后写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第 I 卷(选择题，共 126 分) 二、选择题：本题共 8 小
2、题，每题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一个 选项符合题目要求。第 1921 题有多个选项符合题目要求。全部答对的得 6 分，选对但不全 的得 3 分，有选错的得 0 分。 14.如图 a 为氢原子的能级图， 大量处于 n2 激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较 高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出 10 种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照 射如图 b，所示光电管阴极 K 时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻 器滑片，发现遏止电压最大值为 8V。则 A.该光电管阴极 K 的逸出功为 7.06 eV B.吸收的光子能量为 2.86 eV
3、C.跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的 D.辐射出来的 10 种光子中只有 3 种能使该光电管发生光电效应 15.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是 - 2 - 2.4m，目测空中脚离地最大高度约 0.8m，假设该同学的质量为 60kg。忽略空气阻力，则起跳 过程该同学所做功为(g10m/s2) A.750J B.480J C.270J D.1470J 16.2016 年 2 月 11 日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦 100 年前的预言，弥补 了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图” 。双星的运动是产生引力波的来源之一，假 设宇宙
4、中有一双星系统由 a、b 两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用 下做匀速圆周运动，测得 a 星的周期为 T，a、b 两颗星的距离为 l，a、b 两颗星的轨道半径之 差为r(a 的轨道半径小于 b 的轨道半径)，则 A.b 星公转的周期为 lr l T r B.a 星公转的线速度大小为 T lr C.a.b 两颗星的质量之比为 lr lr D.a、b 两颗星的半径之比为 l lr 17.一电流表的原理如图所示。质量为 m20g 的均质细金属棒 MN 的中点处通过一绝缘挂钩 与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为 k2.0N/m。在矩形区域 abcd 内有匀强磁场，磁 感应强度大
5、小 B0.20T，方向垂直纸面向外。与 MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标 尺上的读数，MN 的长度大于ab且ab0.20m，当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时， MN 与矩形区域的 cd 边重合，当 MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度，不计通电 时电流产生的磁场的作用(g10m/s2) A.若要电流表正常工作，N 端应接电源正极 B.若将量程扩大 2 倍，磁感应强度应变为 B0.40T C.若bc0.050m，此电流表的量程为 Im2.0A D.当电流表示数为零时，弹簧伸长 10cm 18.如图所示的装置中，在 A 端用外力 F 把一个质量为 m 的小球沿倾角为 3
6、0的光滑斜面匀 速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从 - 3 - 45 变为 90，斜面体与水平地面之间是粗糙的，并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑 轮与绳子之间的摩擦。则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是 A.地面对斜面体的静摩擦力始终为零 B.外力 F 一直增大 C.绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力 D.绳子 A 端移动的速度大小等于小球沿斜面运动的速度大小 19.甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同一方向做直线运动，两车速度的平方 v2随 x 的变化图 象如图所示，下列说法正确的是 A.汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车
7、的位移为 6m B.汽车甲的加速度大小为 2m/s2 C.汽车甲、乙在 t4s 时相遇 D.汽车甲、乙在 x6m 处的速度大小为 23m/s 20.质量为 m 的带电小球由空中某点 A 无初速度地自由下落，在 t 秒末加上竖直方向且范围足 够大的匀强电场，再经过 2t 秒小球又回到 A 点。整个过程中不计空气阻力且小球未落地，则 A.从加电场开始到小球运动到最低点的过程中，小球动能减少了 1 2 mg2t2 B.匀强电场的大小为 E 4mg q C.整个过程中小球电势能减少了 9 8 mg2t2 D.从 A 点到最低点的过程中，小球重力势能减少了 2 3 mg2t2 21.如图所示，固定轨道由
8、倾角为 的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨 道所在空间存在方向竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，两导轨间距为 L，上端用阻 - 4 - 值为 R 的电阻连接。在沿斜导轨向下的拉力(图中未画出)作用下，一质量为 m、接入电路的有 效电阻为 R 的金属杆 MN 从斜导轨上某一高度处由静止开始(t0)沿斜导轨匀加速下滑， 经过 时间 t0杆 MN 滑至斜轨道的最底端 P2Q2处，此时速度大小为 v 并撤去拉力，杆 MN 在水平导 轨上减速运动直至停止，杆 MN 始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨的电阻以及一 切摩擦均不计。则下列说法正确的是 A.杆 MN 中通过的最大感
9、应电流 Im 2 BLv R B.杆 MN 沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻 R 的电荷量 q 0 4 BLvt R C.撤去拉力后，杆 MN 在水平导轨上运动的路程 s 22 2mRv B L D.撤去拉力后，回路中产生的焦耳热为 1 2 mv2 第 II 卷(非选择题，共 174 分) 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第 22 题第 32 题为必考题，每个试题考 生都必须作答。第 33 题第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(6 分)用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和 n 块质量均为 m0的铁片， 重锤下端贴一遮光片，
10、铁架台上安装有光电门。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止 开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间 t0；从定滑轮左侧依次取下 1 块铁片放到右侧重 锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为 t1、t2，计 算出 t02、t12 - 5 - (1)挡光时间为 t0时，重锤的加速度为 a0。从左侧取下 i 块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡 光时间为 ti，重锤的加速度为 ai。则 0 i a a (结果用 t0和 ti表示)。 (2)作出 0 i a a i 的图线是一条直线，直线的斜率为 k，则重锤的质量 M (结果用 n、 k、m0表示)。 (3)若重锤的质
11、量约为 300g，为使实验测量数据合理，铁片质量 m0比较恰当的取值是 。 A.1g B.5g C.40g D.100g 23.(9 分)用 DIS 测电源电动势和内电阻电路如图 a 所示，R0为定值电阻。 (1)调节电阻箱 R，记录电阻箱的阻值 R 和相应的电压值 U，通过变换坐标，经计算机拟合得 到图线 b，则该图线选取了 为纵坐标，由该图线可得该电源电动势为 V(结果保 留两位有效数字)。 (2)现有三个标有“2.5V 0.6A”相同规格的小灯泡，其 IU 特性曲线如图 c 所示，将它们与 图 a 中电源按图 d 所示电路相连，A 灯恰好正常发光，则电源内阻 r ，图 a 中定 值电阻
12、R0 。(结果均保留两位有效数字) (3)若将图 a 中定值电阻 R0换成图 d 中小灯泡 A，调节电阻箱 R 的阻值，使电阻箱 R 消耗的电 功率是小灯泡 A 的两倍，则此时电阻箱阻值应调到 。(结果保留两位有效数字) 24.(12 分)如图所示， 在平面直角坐标系 xOy 内，第 I 象限的等腰直角三角形 MNP 区域内存在 垂直于坐标平面向外的匀强磁场， y0 的区域内存在着沿 y 轴正方向的匀强电场。 一质量为 m， 电荷量为 q 的带电粒子从电场中的 Q(2h，h)点以速度 v0水平向右射出，经坐标原点 O 处 射入第 I 象限，最后以垂直于 PN 的方向射出磁场。已知 MN 平行于
13、 x 轴，N 点的坐标为(2h， 2h)，不计粒子的重力。求： - 6 - (1)电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小之比； (2)带电粒子由 Q 点运动到出磁场的总时间。 25.(20 分)如图所示为过山车简易模型， 它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，A 点为圆形轨道最低点，B 点为最高点，水平轨道 PN 右侧的光滑水平地面上并排放置两块木板 c、d，两木板间相互接触但不粘连，木板上表面与水平轨道 PN 平齐，小滑块 b 放置在轨道 AN 上。现将小滑块 a 从 P 点以某一水平初速度 v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进 入水平轨道与小滑块 b 发生碰撞， 碰撞时间极短且碰撞
14、过程中无机械能损失， 碰后 a 沿原路返 回到 B 点时，对轨道压力恰好为 0，碰后滑块 b 最终恰好没有离开木板 d。已知：小滑块 a 的 质量为 m1kg，c、d 两木板质量均为 M3kg，小滑块 b 的质量也为 M3kg，c 木板长为 L12m，圆形轨道半径为 R0.32m，滑块 b 与两木板间动摩擦因数均为10.2，重力加速 度 g10m/s2。求： (1)小滑块 a 与小滑块 b 碰后，滑块 b 的速度大小； (2)小滑块 b 刚离开长木板 c 时 b 的速度大小以及木板 d 的长度； (3)当木板 d 的长度为(2)中所求的值时，小滑块 b 刚滑上木板 d 时，本板 d 与地面间的
15、动摩擦 因数突然变为20.05，试分析小滑块 b 能否与木板 d 保持相对静止。若能，求出小滑块 b 距木板 d 右端的距离。若不能，求出小滑块 b 滑离木板 d 时，小滑块 b 和木板 d 的速度大小。 (二)选考题(共 45 分。请考生在给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题 作答，并将所选题目题号写在相应位置上。注意所做题目的题号必须与所选题号一致，在答 题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做第一题计分) 33.物理选修 33(15 分) (1)(5 分)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
16、得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) - 7 - A.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大 B.布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动 C.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程， 则气体对外界做功， 气体分子的平均动能 减小 D.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 E.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律 (2)(10 分)如图所示， 左右两个容器的侧壁都是绝热的， 底部都是导热的且截面积均为 S。 左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略
17、容积的细 管连通。容器内两个绝热的轻活塞 A、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强 p0，温 度为 T0，两个活塞质量可忽略不计。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底 部浸入恒温热水槽中，第二次平衡时 A 上升了一定的高度。接着在 A 上缓慢加入一定质量的 细沙，使活塞 A 回到第一次平衡的位置，此时氢气柱高度为 0.8h。氮气和氢气均可视为理想 气体。求： (i)第二次平衡时氮气的气柱总长； (ii)恒温热水槽中热水的温度。 34.物理选修 34(15 分) (1)(5 分)如图所示， 一束截面为圆形(半径 R2m)的平行紫光垂直射向一半径也为 R 的玻璃 半球的平面，
18、经折射后在屏幕 S 上形成一个圆形亮区。屏幕 S 至球心距离 D3m。不考虑光 的干涉和衍射，若玻璃半球对紫色光的折射率 n2，则圆形亮区的面积为 m2(保留 两位小数)；若将紫光改为白光，在屏幕 S.上形成的圆形亮区的边缘是 (填单色光的 种类)色的光。 - 8 - (2)(10 分)已知一列简谐横波在 t0 时刻的波形图象如图所示，波沿 x 轴正方向传播，再经过 0.9s，B 点第 3 次出现波峰。求： (i)求该简谐横波的波速 v 及由图示时刻起，Q 点第一次出现波峰所需要的时间； (ii)从图示时刻开始计时，试写出坐标为 x2m 的质点的位移与时间的关系式。 答案 - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 13 - - 14 -
