福建省南平市2020届高三一模考试理综物理试题 Word版含解析

福建省南平市2020届高三一模考试理综物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com 南平市2019～2020学年高中毕业班第一次综合质量检测 理科综合能力测试（物理部分）‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。‎ ‎1.单色光B的频率为单色光A的两倍，用单色光A照射到某金属表面时，从金属表面逸出的光电子最大初动能为E1。用单色光B照射该金属表面时，逸出的光电子最大初动能为E2，则该金属的逸出功为 A. E2－E1 B. E2－2E1 C. 2E1－E2 D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据光电效应方程：用单色光A照射到某金属表面时 用单色光B照射到某金属表面时 解得 A．E2－E1，与结论不相符，选项A错误；‎ B．E2－2E1，与结论相符，选项B正确；‎ C．2E1－E2，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示，表面光滑的楔形物块ABC固定在水平地面上，∠ABC<∠ACB，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下。在两物块到达斜面底端的过程中，正确的是 - 20 -‎ A. 两物块所受重力冲量相同 B. 两物块的动量改变量相同 C. 两物块的动能改变量相同 D. 两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设斜面倾角θ，则物体在斜面上的加速度分别为 设斜面高度为h.则物体在斜面上滑行的时间为：‎ 因为∠ABC <∠ACB可得物块在AB斜面上的滑行时间比在AC斜面上的滑行时间较长；‎ A．根据I=mgt可知，两物块所受重力冲量不相同，选项A错误；‎ B．根据动量定理 可知，两物块的动量改变量不相同，选项B错误；‎ C．根据动能定理 两物块的动能改变量相同，选项C正确；‎ D．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率 则重力瞬时功率不相同，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，挂钩连接三根长度均为L的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m、直径为1.2L - 20 -‎ 的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在挂钩拉力作用下圆环以加速度a=g匀加速上升，已知重力加速度为g，则每根轻绳上的拉力大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由几何关系可知，每根绳子与竖直方向的夹角sinθ=0.6，cosθ=0.8；对圆环在竖直方向：‎ 解得 A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论相符，选项C正确；‎ D．，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选C。‎ ‎4.一宇航员在某星球上立定跳高的最好成绩是地球上的4倍，该星球半径为地球的一半。阻力不计，则该星球的第一字宙速度约为 A. 2.0 km/s B. 2.8km/s C. 4.0 km/s D. 5.9 km/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可知 ‎ ‎ - 20 -‎ 又 根据第一宇宙速度的表达式 可得 A．2.0 km/s，与结论不相符，选项A错误；‎ B．2.8km/s，与结论相符，选项B正确；‎ C．4.0 km/s，与结论不相符，选项C错误；‎ D．5.9 km/s，与结论不相符，选项D错误；‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示，宽度为L的区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一个高为L的梯形闭合金属线框abcd沿垂直于磁场边界向右匀速穿过磁场，速度大小为v，ab，cd边保持与磁场边界平行，金属线框ab边到达磁场左边界时为t=0时刻，规定向左为线框所受安培力F的正方向，关于线框所受安培力F与时间t关系图象可能正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】进入磁场过程中，所受的安培力：‎ - 20 -‎ 当线圈向右运动L进入磁场时，由于有效切割长度L逐渐增加，所以安培力增加，但非线性增加；当全部进入磁场的瞬时安培力为零；出磁场过程中，有效切割长度也是逐渐增加，所以安培力也是逐渐增加，但非线性增加；‎ A．该图与结论不相符，选项A错误；‎ B．该图与结论不相符，选项B错误；‎ C．该图与结论不相符，选项C错误；‎ D．该图与结论相符，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连。开始时开关闭合，一带电油滴沿两极板中心线方向以某一初速度射入，恰好沿中心线通过电容器。则下列判断正确的是 A. 保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A板上 B. 保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器 C. 断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A板上 D. 断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．开始时，油滴能沿直线飞过两板，可知油滴受向下的重力和向上的电场力平衡，油滴带负电；若保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，根据可知，两板间场强变大，粒子受向上的电场力变大，粒子向上偏转，则粒子可能打在电容器的A板上，选项A正确，B错误；‎ CD．断开开关，则两板带电量不变，根据、以及 可知 则将B板竖直向上平移一小段距离，两板间场强不变，粒子受电场力不变，则粒子仍能沿原中心线通过电容器，选项C错误，D正确；‎ - 20 -‎ 故选AD。‎ ‎7.一矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的正弦交流电如图甲所示，导线框电阻不计，匝数为100匝，把线框产生的交流电接在图乙中理想变压器原线圈的a、b两端，Rt为热电阻(温度升高时，其电阻减小)，R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，则 A. 线框在匀强磁场中的转速为50r/s B. 在t=1.0×10－2s时刻，线框平面与磁场方向平行 C. 线框转动过程中磁通量变化率最大值为0.22wb/s D. Rt处温度升高时，V1表示数与V2表示数比值不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知线圈产生感应电动势的周期为T=0.02s，则转速 选项A正确；‎ B．在t=1.0×10－2s时刻，感应电动势为零，此时线框平面与磁场方向垂直，选项B错误；‎ C．电动势最大值，根据可知线框转动过程中磁通量变化率最大值为 选项C正确；‎ D．因为变压器初级电压是不变的，则次级电压不变，当Rt处温度升高时，电阻减小，则次级电流变大，则电阻R的电压变大，V2读数减小，而V1读数不变，则V1表示数与V2表示数的比值要变化，选项D错误；‎ 故选AC。‎ - 20 -‎ ‎8.如图所示绝缘传送带长为l，倾角为θ。沿顺时针方向转动，速度大小恒为v0，质量为m、电荷量为－q的带电物块(可视为质点)，以初速度v0从底端滑上传送带，并从传送带顶端滑出。整个空间存在匀强电场，场强大小E=，方向平行于传送带斜向下。传送带与物体间动摩擦因数μ≠0，运动过程中物块所带电量不变，重力加速度为g。物块从底端滑至顶端的过程中可能正确的是 A. 物块一直做匀速直线运动 B. 物块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动 C. 物块电势能增加了mglsinθ D. 物块克服摩擦力做功为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．开始时物块沿传送带方向受到向上的电场力 向下的重力的分量以及向下的滑动摩擦力，则物块受到的合外力向下，加速度向下，物块向上做匀减速运动；当物块与传送带共速时，因沿传送带向上的电场力等于向下的重力的分量，则物体受合力为零，向上做匀速运动，则选项A错误，B正确；‎ C．电场力对物块做正功，则物块电势能减小，选项C错误；‎ D．整个过程由动能定理：‎ 解得 - 20 -‎ 选项D正确；‎ 故选BD。‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题~32题为必考题，每个试题考生都必须作答，第33题~38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题(共129分)‎ ‎9.某实验小组用图甲实验装置验证钩码与滑块组成的系统机械能守恒，主要步骤如下：‎ ‎①钩码的质量为m，用天平测量滑块和遮光条的总质量为M，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，用刻度尺测量两光电门之间的距离s；‎ ‎②调节旋钮使气垫导轨水平，同时调节轻滑轮使细线水平；‎ ‎③释放滑块，用计时器分别测出遮光条经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)测遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图乙所示，则d=___________cm。‎ ‎(2)若系统机械能守恒，则mgs=___________（用M、m、d、△tA和△tB表示）‎ ‎【答案】 (1). 0.52 (2). ‎ ‎【解析】‎ - 20 -‎ ‎【详解】(1)[1]由图可知d=0.5cm+0.1mm×2=0.52cm；‎ ‎(2)[2]遮光条经过光电门A和光电门B的速度分别为：‎ 要验证的关系式为：‎ 即 ‎。‎ ‎10.某研究性学习小组设计如图甲所示的电路来测定电源的电动势E、内阻r及待测电阻Rx的阻值，通过改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表V1、V2及电流表A的读数，并描点作图得到如图乙所示的a、b两条U-I图线。‎ ‎ ‎ ‎(1)由电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的___________(选填“a”或“b”)‎ ‎(2)由图乙可得，电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω，待测电阻Rx=___________Ω。(结果保留两位有效数字)‎ ‎(3)在滑动变阻器触头滑动的过程中，电压表V1、V2读数变化量分别用、表示电源内阻为r，定值电阻日Rx，则=___________(用题中物理量符号表示)‎ ‎【答案】 (1). a (2). 2.7 (3). 0.9 (4). 1.8 (5). ‎ - 20 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据U=E-Ir可知U2-I图像的斜率应该等于电阻Rx和电源内阻之和，U1-I图像的斜率应该等于电源内阻，可知U2-I图像的斜率较大，U1-I图像的斜率较小，即电压表V1与电流表A的示数描绘的U-I图线是图乙中的a；‎ ‎(2)[2][3][4]由图乙可得，电源电动势E=2.7V，由图像a可得：‎ 由图像b可得：‎ 待测电阻 Rx=1.8Ω；‎ ‎(3)[5]根据U=E-Ir可知：‎ U1=E-Ir；‎ U2=E-I（Rx+r）‎ 则 则 ‎。‎ ‎11.如图所示，在水平地面上固定着一个倾角为30°的光滑斜面，斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮，一细绳跨过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与物体B连接，物体A、B均处于静止状态细绳与斜面平行。若将A、B两物体对调，将A置于距地面h高处由静止释放，设A与地面碰撞后立即停止运动，B在斜面运动过程中不与滑轮发生碰撞，重力加速度为g。试求：‎ ‎(1)A和B的质量之比；‎ ‎(2)物体B沿斜面上滑的总时间。‎ - 20 -‎ ‎【答案】(1)2:1；(2)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对物体A、B受力分析，有：‎ mAgsin30°=T1‎ T1=mBg 解得：‎ ‎；‎ ‎(2)A、B对调后，A物体接触地面前：‎ 对A：‎ 对B：‎ B在斜面上运动时间为：‎ A落地后，B继续向上运动 解得：‎ - 20 -‎ 所以B运动总时间：‎ ‎。‎ ‎12.如图所示，在光滑绝缘水平面上，存在两个相邻的相同矩形区域CDMN和NMHG，，CD=NM=GH=2d、CN=NG=d．区域CDMN中存在方向竖直向下的匀强磁场B1，区域MMHG中存在方向竖直向上的匀强磁场B2。不可伸长的轻质细线，一端固定于O点，另一端拴有一个质量为的绝缘小球a。拉紧细线使小球a从距离桌面高h的位置静止释放，当小球a沿圆弧运动至悬点正下方位置时，与静止于该处的带正电小球b发生正碰，碰后小球a向左摆动，上升的最大高度为，小球b从CD边界中点P垂直进入CDMN区域，已知小球b质量为m，带电量为+q，且始终保持不变，重力加速度为g。则 ‎(1)通过计算判断a、b两小球的碰撞是否为弹性碰撞；‎ ‎(2)若B1=B2=B，要使b小球能从NG边界射出，求B的取值范围；‎ ‎(3)若区域CDMN中磁感应强度B1=，方向仍竖直向下。将区域NMHG中磁场改为匀强电场，电场方向水平且由N指向M。是否存在一个大小合适的场强使小球b恰由H点离开电场区域，若存在请算出场强E的大小，不存在请说明理由。‎ ‎【答案】(1)弹性碰撞，分析过程见解析；(2)；(3)存，。‎ - 20 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球a碰前的速率为，碰后速率为，小球b的速率为，a小球与b小球碰撞前：‎ ‎①‎ a小球与b小球碰撞后：‎ ‎②‎ a小球与b小球碰撞时，以水平向右为正方向：‎ ‎③‎ 联立①②③得：‎ 碰撞前两物体总动能 碰撞后两物体总动能 碰撞前后总动能守恒，所以a、b两小球碰撞属于弹性碰撞。‎ ‎(2)若小球b恰好从N点射出，作出小球的运动轨迹，如图所示。由几何关系得：‎ R=d④‎ 而 - 20 -‎ ‎⑤‎ 联立解得：‎ ‎；‎ 若小球b恰好从G点射出，作出小球的运动轨迹，如图所示。‎ 由几何关系可得：‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ 联立解得：‎ 综上可得B的取值范围为：‎ ‎；‎ ‎(3)由(2)可得当小球b在CDMN区域里做圆周运动后小球从距离N点处以速度vb斜射入MNGH区域中，设vb与边界NM夹角为θ，由几何关系得：‎ 由运动合成分解可知：‎ - 20 -‎ 假设小球恰好能从H点离开电场，运动时间为t。x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做类竖直上抛运动。‎ x=d x=vxt⑧‎ ‎⑨‎ ‎（以电场相反方向为正方向）‎ ‎⑩‎ 联立解得：‎ 令vy减为0时，小球沿y轴向上的最大位移 小球未从NG边界离开电场区域。‎ 故假设成立，即电场强度 时小球恰能从H点离开。‎ - 20 -‎ ‎(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道生物题中每科各选一题作答，并用2B铅笔在答题卡把所选题目题号后的方框涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎13.下列说法正确的是___________。‎ A. 当分子间的距离增大时，分子间引力增大、斥力减小 B. 温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 C. 第二类永动机违反了热力学第二定律 D. 当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 E. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当分子间的距离增大时，分子间引力和斥力均减小，选项A错误；‎ B．温度是分子平均动能的标志，内能与物体的温度、体积以及物质的量都有关，则温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项B正确；‎ C．第二类永动机违反了热力学第二定律，选项C正确；‎ D．当人们感到潮湿时，空气相对湿度一定较大，选项D错误；‎ E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项E正确；‎ 故选BCE。‎ ‎14.如图所示，一竖直放置、内壁光滑的柱形绝热气缸内置加热丝，用质量不计的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，开始时气体温度为27℃，活塞距气缸底部的高度为h1=0.5m，现给气缸内气体缓慢加热，当气缸内气体吸收了450J的热量时温度升高了。已知活塞的横截面积为S=5.0×10－3m2，外界大气压为p0=1.0×105Pa，求：‎ ‎①温度升高了时活塞距离气缸底部的高度h2；‎ ‎②此加热过程中气缸内气体增加的内能。‎ - 20 -‎ ‎【答案】①0.8m；②300J。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】①由题意可知气体吸热的过程是等压过程，由盖·吕萨克定律有 ‎ ‎ 而T1＝300K，T2＝(T1＋Δt)＝480K，代入数据得 h2＝0.8m；‎ ‎②气体克服外界大气压强做的功为 W＝p0ΔV 而ΔV＝(h2－h1)S＝1.5×10－3m3，代入数据得：‎ W＝150J 由热力学第一定律有ΔU＝－W＋Q 得：‎ ΔU＝300J。‎ ‎15.一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，周期为T，振幅为A。t=0时刻，该波波形如图中实线所示，此时x=0处的质元沿y轴负向振动，则___________‎ A. 此列波沿x轴正向传播 B. 经过T，x=0.2m处的质元传播到x=0.8m处 - 20 -‎ C. t=T时刻波形如图中虚线所示 D. x=0处的质元向y轴正方向运动时，x=0.6m处质元向y轴负方向运动 E. x=0处质元的位移为－A时，x=0.4m处质元的位移为A ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．t=0时刻，x=0处的质元沿y轴负向振动，则此列波沿x轴正向传播，选项A正确；‎ B．机械波传播的过程中，质点不随波迁移，选项B错误；‎ C．因t=T=2T，则该时刻波形与t=T时刻相同，如图中虚线所示，选项C正确；‎ D．因为波长为λ=1.2m，则0.6m=λ，则x=0处的质元向y轴正方向运动时，x=0.6m处质元向y轴负方向运动，选项D正确；‎ E．x=0处质元与x=0.4m处质元平衡位置相差0.4m不等于半个波长，则当x=0处质元的位移为－A时，x=0.4m处质元的位移不是A，选项E错误；‎ 故选ACD。‎ ‎16.如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n=，真空的光速c=3.0108m/s，求：‎ ‎（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；‎ ‎（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。‎ ‎【答案】（1）；（2）。‎ ‎【解析】‎ - 20 -‎ ‎【详解】（1）由得 ‎(结果中保留根号也给分）；‎ ‎（2）光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图，‎ 设恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律 得 则有光线射出的部分圆柱面的面积为 得 - 20 -‎ ‎ ‎ - 20 -‎