湘豫名校高三下學期4月聯(lián)考理科綜合物理試題

絕密★啟用姓名__________準考證號_______2021屆湘豫名校高三下學期4月聯(lián)考理科綜合能力測試物理二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第14題~第18題只有一項符合題目要求,第19題~第21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不選的得0分。14.2021年1月12日消息,北斗三號氫原子鐘性能碾壓GPS系統(tǒng)的原子鐘,是世界上最先進的原子鐘。如圖4所示為氫原子能級圖,讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n=1)的氫原子上,被激發(fā)的氫原子只輻射出三種不同波長的光a、b、c,波長λa<λb<λc,下列說法正確的是A.照射氫原子的光子能量為15.11eVB.從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光波長為λaC.從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光波長為λc15.如圖5所示，固定的光滑絕緣斜面OM的傾角θ=37°,空間存在著平行于斜面向上的勻強電場,電場強度的大小×103N/C?，F(xiàn)有一帶電量為×10-3C的帶正電的小滑塊從O點沿斜面勻速下滑(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),則小滑塊的質(zhì)量mA.1kgB.2kgC.3kgD.4kg16.滑雪是冬奧會的比賽項目之一。如圖6所示，整個滑雪軌道在同一豎直平面內(nèi),彎曲滑道OA與長直滑道AB平滑銜接,某運動員從高為H的O點由靜止滑下，到達A點水平飛出后落到長直滑道上的B點,不計空氣阻力,不考慮任何能量損失,若彎曲滑道OA的高H加倍,運動員仍落在斜面上,則大小不變17.供電部門會將超高電壓降為50Hz、10kV的交流電,通過地下電纜輸送到各居民小區(qū),小區(qū)變壓器將電壓降為220V再輸送到各戶。如圖7所示是供電電路的模擬圖,R1為地下電纜的電阻,R2為小區(qū)變壓器輸出線路電阻。下列說法正確的是A該小區(qū)家家戶戶所用的交流電，電流的方向每秒鐘改變50次B.小區(qū)變壓器的原、副線圈匝數(shù)比等于500:11C.生活用電在高峰值時,小區(qū)變壓器的輸出電壓要降低D,當進人生活用電高峰期,整個供電電路的供電效率會有小幅上升18.2021年，航天科技集團計劃安排40多次宇航發(fā)射任務。其中,載人航天空間站工程是全年宇航任務的重中之重。若某航天空間站繞地周期為T0=90min,設地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,下列關于該航天空間站說法正確的是7.9km/sD.該空間站處的重力加速度大小為19.2021年1月19日，廣西自治區(qū)氣象局發(fā)布了去年十大天氣氣候事件,1月除夕夜的冰雹入圍。如圖8所示為冰雹從高空由靜止下落過程中速度隨時間變化的圖象。冰雹所受的空氣阻力可認為與物體速度大小成正比關系，圖中作出了t=0.8s時刻的切線,冰雹的質(zhì)量為0.5kg,重力加速度g取10m/s2,則t=0.8s時刻的加速度大小為2.5m/sB.冰雹所受的空氣阻力與速度大小的比例系數(shù)的數(shù)佰大小為C,冰雹最終達到最大速度的大小為6m/'sD.冰雹在0至0.8s內(nèi)所受的平均阻力大小為2.5N20.如圖9所示,在豎直平面內(nèi)有一可視為質(zhì)點的光滑小球在圓筒最低點,內(nèi)壁光滑、半徑為R的圓筒固定在小車上。小車與小球起以速度v0向右勻速運動,當小車遇到墻壁時突然停止運動,后一直保持靜止,要使小球不脫離圓桶運動,初速度v0應滿足(半徑R=0.4m,小球的半徑比R小很多,不計空氣阻力,g=10m/s2)Av≥2m/sB,v0≥4m/sC.v0≤3m/sD.v0≤2m/s21.如圖10所示,在傾角為的光滑斜面上分布著垂直于斜面的勻強磁場，以垂直于斜面向上為磁感應強度正方向，其磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖11所示。一質(zhì)量為m、電阻為R的矩形金屬框從t=0時刻由靜止釋放,有時刻的速度為v,移動的距離為L,重力加速度為g,線框面積為S，tl=t0，t2=2t0，t3=3t0。在金屬框下滑的過程中,下列說法正確的是At1~t2時間內(nèi)金屬框中的電流方向會發(fā)生變化B.0~t3時間內(nèi)金屬框做勻加速直線運動C.0~t3時間內(nèi)金屬框做加速度逐漸增加的直線運動D.t1~t3時間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為第II卷非選擇題(共174分)三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33題~第38題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共129分。22.(6分)某同學設計了如圖12所示的裝置驗證動量守恒定律:(1)小車a的前端粘有質(zhì)量不計的橡皮泥,在小車a后連著紙帶,紙帶通過電磁打點計時器，長木板下墊著小木塊,開始時未放小車b,移動長木板下的小木塊，輕推小車a,直到紙帶上打下的點跡_________(填“均勻”或“不均勻”)(2)在小車a的前方放置一個與a材料相同的靜止小車b,推動小車a使之運動,后與小車b相碰并粘合成一體,若已測得打點的紙帶如圖13所示,O為運動的起點，x1、x2、x3、x4分別為OA、AB、BC、CD的長度,則應選________段來計算a碰撞前的速度,應選________段來計算a和b碰后的共同速度。(以上兩空均選填“x1”“x2”“x3”(3)設a的質(zhì)量為ma、b的質(zhì)量為mb，要驗證碰撞中的動量守恒定律,要驗證的關系為____(選ma、mb、x1、x2、x3、x4來表示)23.(9分)某同學欲測量一阻值大約為10Ω,粗細均勻的金屬線的電阻率。實驗桌上除游標卡尺、螺旋測微器、導線和開關外,還有以下器材可供選擇:A.電源E(電動勢為6.0V)B.電壓表V(量程為0~6V,內(nèi)阻約為8kΩ)1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω)2(量程3A,內(nèi)阻約0.05Ω)2(最大阻值5Ω,額定電流2A)(1)用游標卡尺測得該材料的長度L如圖14所示,讀數(shù)L=_____mm;用螺旋測微器測得該材料的直徑D如圖15所示,讀數(shù)D=_______mm。(2)測量導電材料的電阻時,為了便于調(diào)節(jié),測量盡可能地準確,實驗中所用電流表應選用_____(填所選儀器前的字母符號),選擇合適的實驗器材,在圖16方框內(nèi)把實驗原理圖補充完成,把器材符號標在電路圖上。(3)設測得導電材料的電阻為R,導電材料的長度為L,導電材料的直徑為D,求得導電材料的電阻率為______(用R、L、D三個物理量表述)。24.(12分)如圖17所示，在水平面上固定傾角為θ=37°底端帶有擋板足夠長的斜面,斜面體底端靜止一質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點),從某時刻起,物塊受到一個沿斜面向上的拉力F作用,拉力F隨物塊從初始位置第一次沿斜面向上的位移x變化的關系如圖18所示，隨后不再施加外力作用,假設物塊與固定擋板碰撞前后速率不變,不計空氣阻力和碰撞時間,已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)物塊在上滑過程中達到最大動能時拉力F的大小;(2)物塊沿斜面上滑的最大位移的大小。25.(20分)如圖19所示,在直角坐標xOy平面y軸的左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負方向的勻強電場,一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子從x軸上P點以速度v0沿x軸正方向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負方向間夾角θ=30°,Q點坐標為(0,d),在y軸右側(cè)有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小B=,粒子能從坐標原點O沿x軸負方向再進入電場,不計粒子重力,求:(1)電場強度大小E;(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為矩形,求磁場區(qū)域的最小面積(3)粒子從P點運動到O點的總時間。33.[物理:選修33](15分)(1)(5分)做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式?，F(xiàn)有一內(nèi)壁光滑的汽缸固定豎直放置,如圖27所示,其上端有一擋板,使一厚度忽略不計的輕質(zhì)活塞不能離開汽缸,汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞距汽缸上端的距離為。現(xiàn)對封閉氣體加熱，活塞緩慢上移到汽缸的上端后,一段時間后停止加熱。已知活塞的橫截面積為0.02m2,外部大氣壓強為1×105Pa,加熱過程中封閉氣體吸收的熱量為1000J,加熱過程中,氣體對外所做的功為_______；封閉氣體的內(nèi)能變化量為______________。(2)(10分)如圖28所示為某社區(qū)在今年防治新冠疫情中用于噴灑消毒液的噴霧器,由三部分構成,左側(cè)噴霧閥門連接手持式噴霧管,中間為貯液桶,右側(cè)為用軟細管(不計體積)相連的打氣筒。已知貯液桶的體積為V0,裝入V1=V0的藥液后,密封加水口,關閉噴霧閥門。用打氣筒向貯液桶內(nèi)再壓入壓強為1atm,體積為V=V0的空氣。設大氣壓強恒為p0=1atm,打氣過程中貯液桶內(nèi)氣體溫度保持不變。藥液的密度為ρ,其摩爾質(zhì)量為M。阿伏加德羅常數(shù)為NA,求:(空氣可視為理想氣體,不考慮空氣溶于液體)(i)壓入空氣后貯液桶內(nèi)藥液上方的氣體壓強;(ii)若打開噴霧頭閥門至貯液桶內(nèi)氣壓變?yōu)閜1=1.5atm時,貯液桶向外噴出藥液的分子數(shù)N。34.[物理:選修34](15分)(1)(5分)前不久，中科院光電技術研究所宣布,其承擔的國家重大科研裝備研制項目“超分辨光刻裝備研制”通過驗收。這是世界上首臺用紫外光源實現(xiàn)了22納米分辨率的光刻機。光刻機是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路(芯片)的核心設備,光刻機的曝光波長越短,分辨率越高?！敖]式光刻”是一種通過在光刻膠和投影物鏡之間加入______m/s,光刻膠的曝光波長變?yōu)開_____nm(光在在真空中的傳播速度c=3