2020届河南等省五岳高三4月联考（全国I卷）理综物理试卷

回旋加速器D形盒的半径为R，高频加速电压的频率为f，空间存在方向垂直D形盒、磁感应强度大小为B的匀强磁场。用该回旋加速器加速带负电的粒子束，粒子达到最大速度后被引出，测得粒子被引出时的平均电流为I。不计粒子的加速时间，求：

(1)粒子被引出时的最大速度vm；

(2)粒子束的输出功率P。

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跑步健身可以增强体质，发达肌肉，完美身材，增强人的意志和毅力。跑步涉及很多物理现象。如图所示，长L=24 m的木板右端固定一立柱，板和立柱的总质量M=60 kg，木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.05。质量m=60 kg的人（视为质点）立于木板左端，木板与人均静止。若人以大小a1=2 m/s2的加速度匀加速向右跑至木板的右端，并立即抱住立柱，取g=10 m/s2，求：

(1)从人开始奔跑至到达木板右端所经历的时间t；

(2)人抱住立柱的瞬间损失的机械能；

(3)从人开始运动到最终木板静止，木板发生的位移大小x。

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如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积S=1×10－3m2、质量m=2kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离x0=24cm，在活塞的右侧x1=12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度T0=300K，大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图乙所示，取g=10m/s2。

(i)求汽缸竖直放置稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离x；

(ii)若汽缸竖直放置稳定后，对封闭气体缓慢加热至T′=720K，求此时封闭气体的压强p′。

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一透明柱体的横截面如图所示，圆弧AED的半径为R、圆心为O，BD⊥AB，半径OE⊥AB。两细束平行的相同色光1、2与AB面成θ=37°角分别从F、O点斜射向AB面，光线1经AB面折射的光线恰好通过E点。已知OF=R，OB=R，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：

(1)透明柱体对该色光的折射率n；

(2)光线2从射入柱体到第一次射出柱体的过程中传播的路程x。

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恒温环境中，在导热性能良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉活塞，该过程中封闭气体分子的平均动能_____(选填“增大”“减小”或“不变”)；封闭气体的压强______(选填“增大”减小”或“不变”)；气体_______(选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”)热量

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关于力与运动，下列说法正确的是（　　）

A.若物体受到恒力作用，则物体一定做直线运动

B.若物体受到变力作用，则物体一定做曲线运动

C.若物体做匀速圆周运动，则物体受到的合力一定为变力

D.若物体做匀变速曲线运动，则物体受到的合力一定为变力

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若做匀速直线运动的列车受到的阻力与其速率的二次方成正比，则当列车的速率提升为原来的3倍时，其发动机的输出功率变为原来的（　　）

A.27倍 B.9倍 C.3 倍 D.倍

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如图示为CCTV-7 《乡村大世界》“绝技之王”争霸赛某次比赛的情形，选手用两根重力不计的木棒顶起装满开水的水壶，其中竖直木棒静止在另一根倾斜木棒的顶端。已知倾斜木棒与水平方向的夹角为θ，水壶和水的总质量为m，重力加速度大小为g，则竖直木棒对倾斜木棒的作用力大小为（　　）

A.mgsinθ B.mg C.mgcosθ D.

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图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电容器C的耐压值为50V。变压器原线圈输入的电压如图乙所示，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是

A.副线圈两端电压的频率为10 Hz

B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值

C.电容器C会被击穿

D.滑片P向下移动时，电流表A1、A2的示数均增大

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如图所示，光滑绝缘的水平面上固定一半径为R的圆弧屏AB，其圆心为O，整个装置放在沿半径BO方向的水平匀强电场中。现将一电荷量为q的带电小球从C点（在直线OA上）以初动能Ek0沿OA方向射出，最终垂直打到屏上的P点。已知∠POB=30°，取A点为电势零点。下列说法正确的是（　　）

A.小球带正电

B.P点的电势为

C.电场的电场强度大小为

D.O、C两点间的距离为

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原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线如图所示。下列说法正确的是（　　）

A.核的结合能约为14MeV

B.核比核更稳定

C.三个中子和三个质子结合成核时放出能量

D.在核反应中，要吸收热量

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我国计划在2020年7月发射火星探测器，预计经过10个月的飞行，火星探测器2021年到达火星，着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，已知地球半径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是

A.地球与火星绕太阳运动时，它们与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等

B.地球与火星表面的重力加速度大小之比为1:a

C.地球与火星的质量之比为a: b2

D.地球与火星的第一宇宙速度大小之比为

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如图所示，绝缘水平面内固定有两足够长的平行金属导轨ab和ef，导轨间距为d，两导轨间分别接有两个阻值均为r的定值电阻R1和R2，质量为m、长度为d的光滑导体棒PQ放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻。在空间加上磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，两根完全相同的轻弹簧一端与棒的中点连接，另一端固定。初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态且与导轨在同一平面内，现使导体棒获得水平向左的初速度v0，在导体棒第一次运动至右端的过程中，R2上产生的焦耳热为Q。下列说法正确的是（　　）

A.初始时刻，棒所受安培力的大小为

B.棒第一次回到初始位置时，的电功率为

C.棒第一次到达右端时，两根弹簧具有的弹性势能之和为

D.从初始时刻至棒第一次到达左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为4Q

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关于机械振动、机械波，下列说法正确的是（　　）

A.在竖直方向上做受迫振动的弹簧振子，稳定后其振动频率等于驱动力的频率

B.做简谐运动的单摆，其质量越大，振动频率越大

C.在简谐运动中，介质中的质点在周期内的路程一定是一个振幅

D.只有频率相同的两列波在相遇区域才可能形成稳定的干涉图样

E.简谐横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定

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某同学利用图示装置验证滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒。图中1、2是两个光电门（当物体从1、2间通过时，光电计时器可以显示物体的挡光时间），木板的一端在水平面上，将光滑木板的一端垫起，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1和t2。用游标卡尺测得滑块的宽度为d，测得1、2间的距离为x，木板的倾角为θ。

(1)滑块通过光电门1时的速度大小为________；

(2)本实验________（选填“需要”或“不需要”）测量滑块的质量；

(3)若滑块通过两个光电门的过程中机械能守恒，则有2gxsin θ=__________。

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某物理兴趣小组设计了如图甲所示电路测量一节干电池的电动势E和内阻r。合上开关S1，开关S2打到位置1，移动滑动变阻器的滑片P，记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数；然后将S2打到位置2，移动滑动变阻器的滑片P，再记录下几组电压表的示数以及对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像，如图乙所示，两图线（直线）在纵轴上的截距分别为UA、UB，在横轴上的截距分别为IA、IB。

(1)S2打到位置1时，作出的图像是图乙中的图线___（选填“A”或“B”），测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因可能是________。

(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=___、r真=___。

(3)小组同学继续用图丙所示电路探究测电源电动势和内阻时，电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响。其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器，R0是阻值为4.0Ω的定值电阻。

①已知灵敏电流计G 的满偏电流Ig=100 μA、内阻rg=2.0 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为___Ω的定值电阻R1（结果保留一位小数）。

②小组同学在前面实验的基础上，为探究图丙所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电源通过上述方法多次测量，发现电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因可能是________（填选项前的字母）。

A. 电压表内阻的影响

B. 滑动变阻器的最大阻值偏小

C. R1的实际阻值比计算值偏小

D. R0的实际阻值比标称值偏大

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