1、 - 1 - 湘豫名校联考湘豫名校联考(2020 年年 8 月月) 物理物理 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。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 48 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.在每小题给出的四个选项中，第 1
2、8 题 只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全 的得 2 分，有选错的得 0 分) 1.下面关于物理学研究方法的叙述中正确的是 A.在不需要考虑带电体本身的大小和形状时， 常用点电荷来代替带电体， 这是应用了等效替代 法. B.为了研究问题方便， 利用平行四边形定则把质点所受的两个力合成为一个力， 采用了理想模 型法 C.电容器电容的定义式为 C= Q U ，这个定义应用了比值定义法 D.在探究物体的加速度与合外力关系的实验中，采用了假设法 2.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲、乙两车的速度 v 随时间 t 的变化如图所示。已 知 t1时
3、刻甲、乙两车恰好并排行驶，下列说法正确的是 A.在 t1时刻两车加速度相等 B.在 t1到 t2时间内，两车的平均速度相等 C.在 t1到 t2时间内，两车之间的距离先增大再减小 - 2 - D.在 t1到 t2时间内的某个时刻，两车的加速度相等 3.如图所示，斜面 A 静止在水平地面上，物块 B 正在沿斜面下滑，下列说法正确的是 A.若物块 B 是在匀速下滑，则斜面的受力个数一定是 4 个 B.若物块 B 是在减速下滑，则斜面的受力个数可能是 4 个 C.若物块 B 是在加速下滑，则地面对斜面有向右的摩擦力 D.若物块 B 是在减速下滑，则斜面对地面的压力小于 A、B 重力之和 4.某同学将
4、一小球竖直向上抛出，一段时间后小球又落回到抛出点，设整个过程中空气阻力大 小恒定，下列说法正确的是 A.小球先后经过空中同一位置时，重力的瞬时功率大小相等 B.小球从抛出到落回的整个过程，重力的冲量为零 C.小球从抛出到落回的整个过程，空气阻力对小球做功为零 D.小球上升过程合外力的冲量一定大于下落过程合外力的冲量 5.如图所示，理想变压器的原线圈接在 u=Umsin100t(V)的正弦交流电源上，变压器原、副线 圈匝数比为 10：1，副线圈接有三个阻值均为 55 的负载电阻 R1、R2和 R3，电压表和电流表 均为理想电表。已知 t= 1 120 s 时，原线圈瞬时电压为 u=1102V，下
5、列说法正确的是 A.若开关 S1闭合，电压表读数为 44V B.若开关 S1闭合，开关 S2断开，电流表读数为 0.04A C.若开关 S1、S2都断开，电流表读数为 0.2A D.若开关 S1、S2都断开时原线圈功率为 P1，开关 S1、S2都闭合时原线圈功率为 P2，则有 P1 4P2 6.如图甲所示为光电效应实验的电路图，其中电压表的零刻度值在表盘的中间，滑动变阻器滑 片 O 位置不动，滑片 P 可以左右滑动.某次实验中保持光的颜色和光照强度不变，只移动滑动 变阻器滑片 P 的位置，得到电流表的示数 I 随电压表的示数 U 变化规律如图乙所示，当电流 - 3 - 增大到最大值 I0时，对
6、应的电压为 U1。则下列说法正确的是 A.图中滑片 P 向 a 端滑动时，可以得到电压 U1的值 B.金属 K 的逸出功等于 eUc C.光电子的最大初动能等于 eUc D.保持光的颜色不变，只增加光照强度，图乙 I-U 图象的 Uc会增大 7.2020 年 7 月 23 日 12 时 41 分，我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，用长征五号遥 四运载火箭将我国首次火星探测任务“天问一号”探测器发射升空，飞行 2000 多秒后，成 功将探测器送入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步.探测 器将在地火转移轨道飞行约 7 个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获
7、，进入环 火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测.已知地球质量为 M1，半径为 R1， 表面的重力加速度为 g；火星质量为 M2，半径为 R2，两者均可视为质量分布均匀的球体，忽 略两者的自转。则下列说法正确的是 A.火星表面的重力加速度为 2 21 12 () M gR MR B.火星的第一宇宙速度为 2 gR C.“天问一号”绕火星匀速飞行时，其内部仪器处于平衡状态 D.“火星车”在火星表面匀速巡视勘察时，车内的仪器处于完全失重状态 8.如图所示，在光滑绝缘水平地面上有两个相同的绝缘小球 A、B，质量均为 m，带等量正电 荷，小球 A、B 用一轻质绝缘水平弹簧连接，小球 B
8、的左侧固定一绝缘挡板 C。整个空间存在 着水平向左的匀强电场，电场强度大小为 E，现用水平向左的力 F 作用在小球 A 上，系统处 于静止状态.某时刻突然撤去力 F，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.撤去力 F 的瞬间，小球 A 的加速度大小为 FqE m - 4 - B.撤去力 F 后，若小球 B 恰能与 C 分离，则 B、C 分离时小球 A 的加速度大小为 2qE m C.从撤去力 F，到 B 与 C 分离前，小球 A 的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 D.若撤去力 F 的同时，也撤去挡板 C，系统在之后的运动过程中动量守恒 9.如图所示，将质量均为 m 的物块 A、B 沿同一半径方向
9、放在水平转盘上，两者用长为 L 的 水平轻绳连接.物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的 k 倍，物块 A 与转轴的距离等于 轻绳长度 L，整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动.开始时，轻绳恰好伸直但无弹力，现 让该转盘从静止开始转动，使角速度 缓慢增大，直到物块 A 恰要在转盘上要相对滑动。则 在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为 g) A.当角速度增大到 = kg L 时，绳开始出现拉力 B.当角速度增大到 = kg L 时，物块 A 恰要在转盘上相对滑动 C.物块 A 恰要在转盘上相对滑动时，绳中张力大小为 1 3 kmg D.若物块 A 恰要在转盘上相对滑动时剪断轻绳，并且拿走
10、物块 B，则此时物块 A 所受摩擦力 大小为 2 3 kmg 10.如图所示， 平行等距的实线是一电场在该空间的等势面， 虚线为一带电粒子从 a 点运动到 b 点的运动轨迹.除电场力之外，粒子还可能受重力，不计其他力，则在粒子从 a 点运动到 b 点 的过程中，下列说法正确的是 A.若不计粒子所受的重力，粒子的电势能可能减小 B.若考虑粒子所受的重力，粒子的电势能可能减小 C.无论是否考虑粒子所受的重力，粒子的动能一定减小 D.无论是否考虑粒子所受的重力，粒子均做匀变速运动 11.如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 水平放置，导轨间距为 L，整个空间区 - 5 - 域存在着磁感应
11、强度大小为 B，方向竖直向下的匀强磁场.两长度均为 L、电阻均为 R、质量均 为 m 的金属导体棒 a、b 垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，不计其他电阻。金属导体棒 a、b 中点间连接一处于原长状态的轻质绝缘弹簧。某时刻给导体棒 b 一瞬时冲量，使其获得 水平向右的初速度 v0，经过足够长的时间后，下列说法正确的是 A.图中 a、b 两棒最终将以大小为 0 2 v 的速度向右匀速运动 B.图中 a、b 两棒最终都向右运动，但速度大小将周期性交替增减而不会共速 C.图中 a 棒上产生的焦耳热最终为 1 8 mv02 D.图中流过 a 棒的电荷量最终为 0 2 mv BL 12.质量为 M 的
12、长木板静止在光滑水平地面上，长木板足够长，质量为 m 的小物块(可视为质 点)放在长木板的最右端，物块与长木板之间动摩擦因数为 某时刻给长木板一瞬时冲量，使 其获得向右的瞬时速度，如图甲所示。一段时间后二者恰好相对静止，此时物块距木板右侧 距离为 x1，物块对地发生的位移大小为 x2，如图乙所示。则系统从甲图到乙图的过程中，下 列说法正确的是 A.在此过程中，因摩擦产生的热量为 mgx1 B.若 mM，则有 x1x2 C.若 Mm，则有 x1x2 第 II 卷(非选择题，共 62 分) 二、实验题(本题共 2 个小题，共 15 分) 13.(6 分)某兴趣小组用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律
13、。实验中将一钢球从与课桌表面等 高处的 O 点自由释放，在频闪仪拍摄的照片，上记录了钢球在下落过程中各个时刻的位置。 拍到整个下落过程的频闪照片如图所示。 - 6 - (1)若已知频闪仪的闪光频率为 f，重力加速度为 g，再结合图中所给下落高度的符号，为验证 从 O 点到 A 点过程中钢球的机械能守恒成立，需验证的关系式为：2gs7= 。 (2)结合实际的实验场景，请估算闪光频率 f 应为 。(g 取 10m/s2) A.1Hz B.10Hz C.20Hz D.100Hz (3)关于该实验，下列说法正确的是 。 A.实验开始时，先释放钢球再打开频闪仪 B.若将实验用的钢球改用同样大小的空心塑料
14、球， 则该实验将不能较准确地验证机械能守恒定 律 C.也可以用 vA2=2gs7计算出 A 点的速度，并用来验证机械能守恒 D.若已知闪光频率 f，该实验方案也可以测出当地重力加速度 g 的数值 14.(9 分)某同学在实验室发现一根粗细均匀，长约半米，截面为圆形的细金属丝，为了测得该 金属丝的电阻率，进行了如下实验操作： (1)用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，则该金属丝的直径为 mm。 (2)用多用电表粗测金属丝的阻值，多用电表的“L”挡有“1” “10” “100” “1k”四 个倍率挡，选用“100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新欧姆 调零后进
15、行测量，结果如图乙所示，则该金属丝的电阻为 。 (3)为了精确地测量该金属丝的电阻，有下列器材可供选择： 电流表 A1(量程 3A，内阻约为 1.0) - 7 - 电流表 A2(量程 100mA，内阻约为 50) 电流表 A3(量程 50mA，内阻为 100) 滑动变阻器 R(阻值范围 020，额定电流 2A) 直流电源 E(电动势 10V，内阻不计) 待测金属丝 Rx 开关一只，导线若干 请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号. (4)在精确测出电阻后，为得出该金属丝的电阻率，还需准确测出它的一个物理量，这个物理 量应该是该金属丝的 ，为测得这个物理量所需要的测量工具
16、应该是 。 三、计算题(本题共 3 个小题，共 32 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15.(8 分)由于电动汽车的环保节能，世界上很多国家都在积极参与电动汽车的研发，电动汽车 的研制已经是我国重要产业支柱.如图所示为一新研制的电动试验汽车， 其整车质量为 1000kg， 电机动力系统能提供的最大动力为 8000N，设计最大速度为 30m/s，试验用的平直跑道长度为 315m，要求电动汽车由跑道起点启动，到达跑道终点时恰好停下。已知汽车加速过程所受阻 力大小为 6000N，汽车在制动过程所受最大制
17、动力为车重的 0.75 倍，g 取 10m/s2，求该电动 汽车从起点到终点所需的最短时间。 16.(10 分)如图所示，长为 4.0m 的水平轨道 AB 与半径为 1.0m 的竖直半圆弧轨道 BC 在 B 处 相切连接。 有一质量为 1kg 的滑块(大小不计)从 A 点由静止开始受水平向右的力 F 作用， 到达 B 点时撤去力 F。滑块与水平轨道 AB 间的动摩擦因数 =0.25，与 BC 间的动摩擦因数未知， g 取 10m/s2，求： - 8 - (1)若 F=10.0N，滑块到达 B 点后沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好到达最高点 C，则滑块在半 圆弧轨道 BC 上克服摩擦力所做的功是多少
18、? (2)若半圆弧轨道 BC 光滑，为使滑块能沿半圆弧轨道内侧上滑，且上滑过程不脱离轨道，则 力 F 的取值范围是多少? 17.(14 分)如图甲所示，在纸面内有-平面直角坐标系 xOz，整个空间分布区域足够大的匀强磁 场，其磁感强度大小为 B，方向垂直于纸面向外。一个质量为 m、带电量为 q 的正粒子从坐标 原点 O 以初速度 V 沿 x 轴正方向射入，不计粒子的重力，请回答下列问题： (1)为使该粒子能沿 x 轴做匀速直线运动，可再加一匀强电场，求该电场电场强度的大小； (2)若撤去第(1)中的匀强电场，但改变磁感应强度的大小，使粒子恰好能经过图甲中位置坐标 为(x=3l，z=-l)的点，
19、则改变后的磁感应强度 B为多大? (3)在甲图的坐标原点 O 处，再新加一垂直于纸面向里的 y 轴，如图乙所示(立体图)，保持原 磁感应强度 B 不变，将电场强度大小调整为 E，方向调整为平行于 yOz 平面且与 y 轴正方向 成某个夹角 。 若使得该粒子能够在 xOy 平面内做类平抛运动(沿 x 轴正方向做匀速直线运动， 沿 y 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动)，并经过图乙中位置坐标为(x=3l，y=l，z=0) 的点，求 E的大小和 tan 各为多少? 四、选考题(共 15 分，请考生从下列两题中，任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计 分) 18.物理选修 33(15 分) (
20、1)(5 分)下列说法正确的是 。(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) - 9 - A.分子之间斥力和引力的大小都随分子间距离的增大而减小 B.在分子间距离增大的过程中，分子势能一直减小 C.扩散和布朗运动都是分子的运动 D.热量不能自发的从低温物体传到高温物体 E.一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加 (2)(10 分)某中学的男生与女生进行吸饮料比赛游戏，所用透明硬质饮料瓶容积为 V，如图用 瓶盖密封，饮料瓶内部气体压强初始为 1atm。比赛时要求参赛者只可以用吸管多次吸饮料， 但不能有
21、气体进出饮料瓶，吸出饮料多者为胜。检测发现当瓶内密闭气体的压强为 0.3atm 时 男生就不能吸出饮料，瓶内气体压强为 0.5atm 时女生就不能吸出饮料。 (i)男生吸饮料时，若瓶内装有 4 5 V 的饮料，求男生最多可吸出多少饮料? (ii)女生经研究发现，改变瓶内初态时饮料的多少可以恰好全部吸出瓶中饮料，请算出女生为 恰好全部吸出瓶中饮料，初始时瓶内装有多少饮料? 19.物理选修 34(15 分) (1)(5 分)在同一水平弹性绳左右两端垂直绳竖直轻摇一次全振动，产生两个振幅和波长都相同 的正弦波， t=0时刻两正弦波传播至如图所示位置， 已知右侧波向左传播的速度大小为v2=1m/s；
22、下列说法正确的是 。(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.左右两列波的起振方向都是向上 B.在 t=0 时，图中坐标在 x=-3m 和 x=3m 的两处质点都正在向下振动 C.在 t=2s 时，图中坐标在 x=2m 处的质点运动到了 O 点 D.在 t=2s 时，图中坐标在 x=1m 处的质点加速度最大 E.在 t=3s 时，图中 O 点处的质点速度最大 - 10 - (2)(10 分)如图所示，上下表面积足够大的平行玻璃砖厚度为 d，底面镀有反光膜 CD，一束光 线以 45 的入射角由 A 点入射，经底面反光膜第一次反射后，从顶面 B 点射出(B 点图中未画 出)，O 点为反光膜 CD 上与 A 点正对的点.已知玻璃砖对该光线的全反射临界角为 45 ，c 为 光在真空中的传播速度，求： (i)光在玻璃砖中由 A 点到 B 点的时间； (ii)为使从 A 点以各种角度入射的光线都能在反光膜 CD 上有第一次反射，则反光膜 CD 的面 积至少有多大? - 11 - - 12 - - 13 - - 14 - - 15 - - 16 -
