湖北省七市州2020届高三第一次联合调考3月联考理科综合-物理部分试题版含答案

机密★启用前试卷类型A
2017年3月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合考试
理科综合能力测试
命题单位：宜昌教科院、襄阳教科室审题单位：恩施教科院、荆州教科院、荆门教研室本试卷共16页，满分300分。

考试时间150分钟。

★祝考试顺利★
注意事项：
1．答题前，请考生认真阅读答题卡上的注意事项。

务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上指定位置，贴好考号条形码或将考号对应数字凃黑。

用2B铅笔将试卷类型A填涂在答题卡相应位置上。

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

答在试题卷、草稿纸上无效。

3．非选择答题用0.5毫米黑色墨水签字笔直接答在答题卡上每题对应的答题区域内，答在试题卷、草稿纸上无效。

4．考生必须保持答题卡的清洁。

考试结束后，监考人员将答题卡和试卷一并收回。

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有
一项符合题目要求，第18~21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．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。

关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是
A．伽利略通过“理想斜面实验”得出“力是维持物体运动的原因”
B．库仑通过扭秤装置得出了库仑定律并测出了元电荷e的数值
C．玻耳为了解释原子结构理论提出了玻耳原子理论，玻耳理论能很好解释氦原子光谱
D．麦克斯韦认为磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，叫感生电场
15．如图所示，一水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度
v0滑上金属板光滑的上表面向右运动到右端，在运动过
程中
A ．小球先作减速运动再作加速运动
B ．小球受到的合力的冲量为零
C ．小球的电势能先减小，后增加
D ．小球先加速运动，后减速运动
16．如右图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n 1、 n 2，原线圈回路接有内阻不计的交流电流表A ，副线 圈回路接有定值电阻R =2Ω，现在a 、b 间和c 、d 间 分别接上示波器，同时监测得a 、b 间，c 、d 间的电 压随时间变化的图象如下图所示，则下列说法中错误 的是
A ．T =0.02s
B ．n 1:n 2≈55:1
C ．电流表A 的示数I ≈36.4mA
D ．当原线圈电压瞬时值最大时，副线圈两端 电压瞬时值为0
17．“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形
貌与地质构造调查等科学探测。

“玉兔号”在地球表面的重力为G 1，在月球表面的重力 为G 2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R 1、R 2；地球表面重力加速度为g 。

则： A ．月球表面的重力加速度为
G 1g
G 2
B ．地球与月球的质量之比为G 2R 22
G 1R 12
C ．月球与地球的第一宇宙速度之比为
G 1R 1
G 2R 2
D ． “嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为g
G R G 2212 18．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n =5激发态的氢原
子向低能级跃迁时，一共可以辐射出10种不同频率的光子。

其中莱曼系是指氢原子由高能级向n =1能级跃迁时释放的
光子，则
A ．10种光子中波长最短的是n =5激发态跃迁到基态时产生的
B ．10种光子中有4种属于莱曼系
C ．使n =5能级的氢原子电离至少要0.85eV 的能量
D ．从n =2能级跃迁到基态释放光子的能量等于n =3能级跃 迁到n =2能级释放光子的能量
19．物理学规律在数学形式上的相似，往往意味着物理意义的相似。

某同学在查看资料后 得知，电容器C 储存的电场能E C 与两极间的电压U 之间关系式为221CU E C =，电感
线圈L 中储存的磁场能E L 与通过线圈的电流I 之间关系式为221LI E L =，他类比物体
m 的动能E k 与其速度v 的关系式221v m E =k ，做出如下推论：质量m 反映了物体对速
度v 的变化的阻碍作用，自感系数L 反映了电感线圈对电流I 的变化的阻碍作用，则 电容C 也反映了电容器对电压U 的变化的阻碍作用。

你认为他以下的分析合理的是 A ．用相同大小的电流给电容器充电时，电容器的电容C 越大，两极板间电压的增加 相同大小ΔU 需要的时间越长
B ．当电容器以相同大小的电流放电时，电容器的电容
C 越大，两极板间的电压减小 相同大小ΔU 需要的时间越长
C ．用相同的电源（E ，r ）给原来不带电的电容器充电，电容器的电容C 越大，其电 压从某个值U 增加相同的大小ΔU 所用的时间会更长
D ．电容器通过相同的电阻放电，电容器的电容C 越大，其电压从某个值U 减小相同 的大小ΔU 所用的时间更短
20．圆心为O 、半径为R 的半圆的直径两端，各固定有一根垂直圆平面的长直导线a 、b ， 两导线中通有大小分别为2I 0和I 0且方向相同的电流。

已知长直导线产生的磁场的磁 感应强度r I k B =，其中k 为常数、I 为导线中电流、r 为
点
到导线的距离。

则下列说法中正确的是 A ．圆心O 点处的磁感应强度的方向由a 指向b
B ．在直径ab 上，磁感应强度为0的点与b 点距离为32R
C ．在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径ab ”的位置
D ．在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置
21．如图所示，倾角为37°的光滑斜面上粘贴有一厚度不计、宽度为d =0.2m 的橡胶带，橡
胶带的上表面与斜面位于同一平面内，其上、下边缘与斜面的上、下边缘平行，橡胶带的上边缘到斜面的顶端距离为L =0.4m ，现将质量为
m =1kg 、宽度为d 的薄矩形板上边缘与斜面顶端
平齐且从斜面顶端静止释放。

已知矩形板与橡胶
带之间的动摩擦因素为0.5，重力加速度取g =10m/s 2
，不计空气阻力，矩形板由斜面顶端静止释放下滑到完全离开橡胶带的过程中（此过程矩形板始终在斜面上），下列说法正确的是
A.矩形板受到的摩擦力为F f =4N
B.矩形板的重力做功为 W G =3.6J
C.产生的热量为Q =0.8J
D.矩形板的上边缘穿过橡胶带下边缘时速度大小为s m /5
352
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22~32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33~38题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）
22．（6分）某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了一实验：质量为m 的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O 处，杆
由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A 经过某位置时的瞬时速度v A ，并记下该位置
与转轴O 的高度差h 。

（1）调节h 的大小并记录对应的速度v A ，数据如下表。

为了形象直观地反映v A 和h 的关 系，
图象。

（2 用质量m 、速度v A 表示）
23.（9分）某学习小组欲精
确测量电阻R x 的阻值，有下列器材供
选用：
A ．待测电阻R x （约300Ω）
B ．电压表V （3V ，内阻约3kΩ）
C ．电流表A 1（10mA ，内阻约
10Ω）
D ．电流表A 2（20mA ，内阻约
5Ω）
E ．滑动变阻器R 1（0～20Ω，额定电流2A ）
F ．滑动变阻器R 2（0～2000Ω，额定电流0.5A ）
G ．直流电源E （3V ，内阻约1Ω）
H ．开关、导线若干
（1）甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，并能满足R x 两端电压能从0 开始变化进行多次测量。

则电流表应选择 （填“A 1”或“A 2”）；滑动变阻
器应选择 （填“R 1”或“R 2”）；并请在方框中帮甲同学完成实验原理电路图。

（2）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下： ① 如图所示连接好实验电路，闭合开关S 1前调节 滑动变阻器R 1、R 2的滑片至适当位置； ② 闭合开关S 1，断开开关S 2，调节滑动变阻器R 1、 R 2的滑片，使电流表A 1的示数恰好为电流表A 2
的示数的一半；
③ 闭合开关S 2并保持滑动变阻器R 2的滑片位置不 变，读出电压表V 和电流表A 1的示数，分别记 为U 、I ；
④ 待测电阻的阻值R x ＝ 。

（3）比较甲、乙两同学测量电阻R x 的方法，你认为哪种方法更有利于减小系统误差，答： 同学（填“甲”或“乙”）。

h /m
0.0
5
0.10 0.1
5 0.20
0.2
5 0.30 v A /
（m·s -1
） 1.2
3 1.73 2.1
2 2.46 2.7
4 3.00 v A -1/
（s·m -1
）
0.8
1 0.58 0.4
7 0.41
0.3
6 0.33 v A 2/
（m 2
·s -2
） 1.5
3.00
4.5
6.05
7.5
1
9.00
24.（12分）如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的B=4T的匀强磁场中，
两导轨间距为L=0.5m，轨道足够长。

金属
棒a和b的质量都为m=1kg，电阻
R a=R b=1Ω。

b棒静止于轨道水平部分，现
将a棒从h=80cm高处自静止沿弧形轨道下
滑，通过C点进入轨道的水平部分，已知
两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直，
且两棒始终不相碰。

求a、b两棒的最终速度，以及整个过程中b棒中产生的焦耳热（已知重力加速度g=10m/s2）。

25.（20分）在某空间建立如图所示直角坐标系，并在该空间加上沿y轴负方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场，和沿某个方向的匀强电场。

一质量为m、带电量为+q（q＞0）的粒子从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入该空间，粒子恰好能做匀速直线运动。

不计粒子重力的影响，试求：
（1）所加电场强度E的大小和方向；
（2）若撤去电场，并改变磁感应强度的大小，使得粒
子
恰好能够经过坐标为（a3，0，-a）的点，则改
变后的磁感应强度B＇为多大？
（3）若保持磁感应强度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θ，使得粒子能够在xOy平面内做匀
变速曲线运动（类平抛运动）并经过坐标为（a3，
a，0）的点，则E＇和tanθ各为多少？
（二）选考题：共45分。

请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33．（15分）
（1）(6分）根据热力学知识，下列说法正确的是（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分,每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．当r>r0（平衡距离）时随着分子间距增大，分子间的引力增大，斥力减小，所以合
力表现为引力
B．热量可以从低温物体传到高温物体
C．有些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快
E．夏天中午时车胎内的气压比清晨时的高，且车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，内能增大（胎内气体质量不变且可视为理想气体）
（2）（9分）如图所示，一端开口且内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长H0=25cm 的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离为
L2=25cm，大气压强恒为p0=75cmHg，开始时封闭气体温度为t1=27℃，
取0℃为273K。

求：
（i）将封闭气体温度升高到37℃，在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平时，封闭空气的长度。

（ii）保持封闭气体初始温度27℃不变，在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管开口向下竖直放置时，封闭空气的长度。

（转动过程中没有发生
漏气）
34． (15分)
（1）（6分）如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，若质点Q相继出现两个
波峰的时间间隔为4s，则下列说法正确的是（填正确答
案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个
得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．该波的传播速度v=2m/s
B．从图示计时，若P点比Q先到达波峰，则波的传
播方向沿x轴正向
C．P Q两质点的振动方向总是相反
D．若波沿x轴负向传播，从图示计时，至少再经过1.75s P Q两质点的位移才能相同E．若波沿x轴正向传播，从图示计时，至少再经过0.25s P Q两质点的位移才能相同（2）（9分）如图所示，空气中有一折射率为2
n的正方形玻璃，若光线以入射角θ投射到AB面上，接着在BC面上发生全反射，
最后从CD面上射出，求：
（i ）入射角θ角的取值范围； （ii ）射出光线与CD 面的夹角。

2017年3月湖北省七市（州）教科研协作体高三联合考试 理科综合物理参考答案及评分标准 一、A 卷选择题（6分*8=48分） 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案
D
B
D
D
AB
ABC
BD
BCD
二、实验题（6分+9分） 22.（6分）（1）v A
2
（1分），
作图如右图。

（2分）
(2)216A mv （3分）
23.（9分）（1）A 1 （1分）, R 1 （1分）,电路如图。

（2分） （2）④U/I （3分）
（3）乙 （2分） 三、计算题
24.（12分）解：a 棒下滑至C 点时速度设为v 0，则由
动能定理，有：
2
0102
mgh mv =
- （2分） 解得v 0=4m/s ； （2分）
此后的运动过程中，a 、b 两棒达到共速前，两棒所受安培力始终等大反向，因此a 、b 两棒组成的系统动量守恒，有：
0()mv m m v =+ （2分）
解得a 、b 两棒共同的最终速度为v =2m/s ，此后两棒一起做匀速直线运动； 由能量守恒定律可知，整个过程中回路产生的总的焦耳热为：
22011()22Q mv m m v =-+ （2分）
则b 棒中的焦耳热12
b Q Q = （2分）
联立解得：Q b =2J （2分）
25.（20分）（1）由左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力沿z 轴负方向，则有平衡条件可知，电场力沿z 轴正方向，即电场强度沿z 轴正方向，且有：
0qE qvB -= （3分） 解得：E =vB （1分） （2）粒子运动的轨迹如图所示，由几何关系，有: 222()(3)r r a a =-+ （2分） 解得粒子运动的半径为：r =2a （1分） 由牛顿第二定律，有：2
v
qvB m r '=
（2分）
解得2mv B qa '=
（1分）
（3）由题意，电场力的一个分力沿z 轴正方向平衡洛伦兹力，另一个分力沿y 轴正方向提供类平抛运动加速度a 0，如图所示。

则由平衡条件，有：10qE qvB -=
（3分） 由曲线运动规律，有：
3a vt = （1分）
2
021
t a a =
（1分） 其中：20qE a m =
（1分） 解得：1E vB = （1分）
2
223mv E qa =
（1分） 则有：2
2222122()()3mv E E E vB qa '=++（1分）
mv
qaB
E E 23tan 21=
=
θ
（1分） 选考题
33.（1）(6分)BCE
（2）（9分）解：（i ）初状态cmHg
gH P P 100001=+=ρ
（1分）
3
11c 20m S S L V == k T 3001= （1分）
末状态cmHg P 752= S L V '
12= k T 3102= （1分）
由222111T V P T V P = （1分）
得cm L 6.27'
1= （1分） （ii ）cmHg gH P P 50003=-=ρ S
L V 33=
（1分）
由3
311V P V P = （1分）
得 cm
L 403=
（1分）
因,
故没有水银流出管外，则
L =40cm （1分） 34.（1）(6分) ADE
（2）（9分）解:(i)光线以入射角θ投射到AB 面上发生折射，设折射角为r 1 光线在BC 面上发生全反射,入射角为i ，CD 面的入射角为r 2 由折射率公式：sinC =1/n ① （1分） i ≥C ② （1分）
在AB 面由折射定律：
n=sinθ/sin r 1 ③ （1分）
依题意： i + r 1= 90° ④ （1分） 由①-④得： θ≤90 °
θ角的取值范围为： ︒≤900θ＜ （1分）
(ii)依题意： r 2= r 1 ⑤ （1分） 在CD 面由折射定律：
n=sin θ2/sinr 2 ⑥ （1分） 由 ⑤⑥得： θ2= θ ⑦ （1分） 设射出光线与CD 面的夹角α 则： θπα-=2
（1分）。