贵州省安顺市2020届高三上学期第一次联考理综物理试题

贵州省安顺市2020届高三上学期第一次联考理综物理试题

高三年级联合考试 理科综合物理 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.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为 A. V B. 22V C. V D. 11V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由公式 其中 U1=‎ 解得 U2= 11V A. V与计算结果不符，故A错误。‎ B. 22V与计算结果不符，故B错误。‎ C. V与计算结果相符，故C正确。‎ D. 11V与计算结果不符，故D错误。‎ ‎2.如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以大小为v0的速度从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处。重力加速度为g。该过程中 A. 物体运动的总时间为 B. 物体所受支持力的冲量大小为 C. 物体所受的重力的冲量为0‎ D. 物体所受合力的冲量大小为mv0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体在斜面上向上和向下运动的时间相等，由运动学公式得 v0=gtsin 所以物体运动的总时间为，选项A错误；‎ B.支持力的冲量大小为 mgcos×2t=‎ 选项B正确；‎ C.物体所受的重力的冲量为 mg×2t=‎ 选项C错误；‎ D.物体所受合力的冲量大小等于动量改变量即：2mv0，选项D错误。‎ ‎3.如图所示，在高为1m的光滑平台上，一质量为0.02kg的小球被一细线拴在墙上，小球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线后，小球被弹出，小球落在水平地面上时的速度方向与水平方向成 角。重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，则细线烧断前弹簧的弹性势能为 A. 0.1J B. 0.3J C. 0.6J D. 0.9J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因小球着地时速度方向与水平方向成 30°角，则 ‎ vy=v0tan30°，vy2=2gh，Ep=‎ 解得 Ep=0.6 J A. 0.1J与计算不符，故A错误。‎ B. 0.3J与计算不符，故B错误。‎ C. 0.6J与计算相符，故C正确。‎ D. 0.9J与计算不符，故D错误。‎ ‎4.在某星球表面（没有空气)以大小为v0的初速度竖直上抛一物体，经过t0时间落回抛出点，若物体只受该星球引力作用，不考虑星球的自转，已知该星球的直径为d。则该星球的第一宇宙速度可表示为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体竖直上抛过程有 v0=g 由万有引力定律，结合圆周运动的规律，可知 ‎，GM=gR2，R=‎ 解得该星球的第一宇宙速度 v1=‎ A. 与计算结果相符，故A正确。‎ B. 与计算结果不符，故B错误。‎ C. 与计算结果不符，故C错误。‎ D. 与计算结果不符，故D错误。‎ ‎5.如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨PP’、QQ’倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端P、Q分别用导线与水平正对放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，开始时金属板未带电，板间有一带正电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上。现同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，下滑过程中金属棒ab与导轨接触良好且与导轨垂直，不计金属板的充电时间。则下列说法正确的是 A. 金属棒ab最终匀速下滑 B. 金属棒ab一直加速下滑 C. 微粒先向M板运动后向N板运动 D. 微粒先向N板运动后向M板运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.金属棒沿光滑导轨加速下滑，棒中有感应电动势而对电容器充电，充电电流通过金属棒时金属棒受安培力作用，只有金属棒速度增大时才有充电电流，因此总有 mgsin-BIl＞0‎ 金属棒将一直加速，选项A错误B正确；‎ CD.由右手定则可知，金属棒a端电势高，则M板带正电荷，所以带正电荷的微粒一直向N板运动，选项CD错误。‎ ‎6.如图所示，小球从固定光滑圆弧槽轨道顶端无初速下滑。则下列说法正确的是 A. 小球下滑过程中机械能守恒 B. 小球到达圆弧底端时的加速度为零 C. 小球到达圆弧底端时处于失重状态 D. 小球下滑过程中速度越来越大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.小球下滑过程中只有重力做功，速度越来越大，机械能守恒，选项AD正确；‎ B.小球刚到达圆弧底端时，受到的合力不为零，加速度不为零，选项B错误。‎ C.小球刚到达圆弧底端时，合力提供向心力，所受的支持力大于重力，处于超重状态，选项C错误；‎ ‎7.如图所示，真空中固定两个等量的正点电荷A、B，其连线中点为O，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e，f，g为圆上的一点。下列说法正确的是 A. 圆面边缘各点的电场强度大小均相等 B. a点的电场强度大于d点的电场强度 C. a，b，c，d四点所在的平面为等势面 D. 在g点将一不计重力的带负电粒子以适当的速度射出，粒子可绕O点做匀速圆周运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由对称性可知圆面边缘各点的电场强度大小均相等，a、d两点的电场强度大小也相等，选项A正确B错误；‎ C. 根据等量正电荷电场分布可知，a、b、c、d所在的平面不是等势面，选项C错误；‎ D.在g点将一不计重力的带负电粒子以适当的速度射出，当电荷受到的电场力正好等于其需要的向心力时，粒子做匀速圆周运动，选项D正确。‎ ‎8.图甲为一运动员(可视为质点)进行三米板跳水训练的场景，某次跳水过程中运动员的速度v－时间t图象如图乙所示，t＝0是其向上起跳的瞬间，此时跳板回到平衡位置。t3＝5.5t1，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。则下列判断正确的是 A. 运动员入水时的速度大小为2m/s B. 运动员离开跳板后向上运动的位移大小为m C. 运动员在水中向下运动的加速度大小为20m/s2‎ D. 运动员入水的深度为1.5m ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由图乙知运动员入水前向上运动的位移大小为向下运动位移大小的，即 可得 x=m 所以运动员入水前向下运动的位移大小 h1=3m+m 由公式 v2=2gh1‎ 可得 v=m/s 选项A错误B正确；‎ C.由图乙知，斜率代表加速度，运动员在水中运动的加速度大小是空中的2倍，即a= 20m/s2，选项C正确；‎ D.运动员的人水深度 h2=m 选项D错误。‎ 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每道试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎9.为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图所示的实验电路，已知小灯泡的规格为“3.8V，1.8W”。‎ ‎(1)闭合开关前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到__________(选填“a”或“b”)端。‎ ‎(2)根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的示数如下表，请在图乙中作出U－I图线__________。‎ ‎(3)该同学通过查找有关数据发现，其每次测量的额定功率均大于小灯泡的实际额定功率，其原因是电流表所测得的电流比小灯泡的实际电流__________ (选填“大”或“小”)。‎ ‎【答案】 (1). a (2). 如图所示， (3). 大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]闭合开关前，待测之路电流最小，此时滑动变阻器处于a端时，电流表和电压表的示数均为0。‎ ‎(2)[2]先描点，再用平滑的曲线连接。‎ ‎(3)[3]电流表的示数为小灯泡与电压表的电流之和，比小灯泡的实际电流大。‎ ‎10.某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是x1、x2、x3、x4、x5、x6，打点计时器所接交流电的周期为T，小车及车中砝码的总质量为m1，砝码盘和盘中砝码的总质量为m2，当地重力加速度为g。‎ ‎(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为a＝__________ (要求结果尽可能准确)。‎ ‎(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是__________‎ A.平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车相连，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止 B.平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平 C.若用m2g表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求m1>>m2‎ D.每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力 ‎(3)该同学探究在m1和m2的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时。他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后，绘出如图丙所示的a－F图象，发现图象是一条过坐标原点的倾斜直线。图象中直线的斜率为__________ (用本实验中相关物理量的符号表示)。‎ ‎(4)该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为___________(选填“控制变量”“等效替代”或“放大”)法。‎ ‎【答案】 (1). (2). C (3). (4). 控制变量 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]因为每相邻两计数点间还有一个点没有标出，则有 x6-x3=3a（2T）2，x5-x2=3a（2T）2，x4-x1=3a（2T）2‎ 解得 a=‎ ‎(2)[2]平衡摩擦力时不用挂空砝码盘；调节滑轮的髙度时细绳应与木板平行；实验是用砝码盘和盘中砝码受到 的总重力代替小车受到的拉力的，所以要求m1>>m2。每次改变小车的质量时不用重新平衡摩擦力，故C正确ABD错误。‎ ‎(3)[3]由公式 F=（m1+m2）a 可得 a=‎ 即斜率为。‎ ‎(4)[4]该同学在这个探究实验中采用的物理学思想方法为控制变量法。‎ ‎11.如图所示，水平地面上有两个静止的物块A和B，A、B的质量分别为m1＝2kg，m2＝1kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.5。现对物块A施加一大小I＝40N·s，水平向右的瞬时冲量，使物块A获得一个初速度，t＝1s后与物块B发生弹性碰撞，且碰撞时间很短，A、B两物块均可视为质点，重力加速度g＝10m/s2。‎ ‎(1)求A与B碰撞前瞬间，A的速度大小；‎ ‎(2)若物块B的正前方20m处有一危险区域，请通过计算判断碰撞后A、B是否会到达危验区域。‎ ‎【答案】(1) 15m/s (2) 物块A不会到达危险区域，物块B会到达危险区域 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设物块A获得的初速度为v0，则 I=m1v0‎ A与B碰撞前的运动过程有:‎ v1=v0-at 其中 a=μg 解得：A与B碰撞前瞬间，A的速度大小 v1=15m/s ‎（2）A与B碰撞过程机械能守恒、动量守恒，则有 m1v1=m1v1′+m2v2‎ ‎=+‎ 解得:‎ v1′=5 m/s，v2=20 m/s 由运动学公式可知：‎ xA==2.5 m xB== 40m 即物块A不会到达危险区域，物块B会到达危险区域。‎ ‎12.如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场，外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点，OP＝2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力， ＝0.6， ＝0.8。求：‎ ‎(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；‎ ‎(2)圆内磁场的磁感应强度大小；‎ ‎(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。‎ ‎【答案】(1) R2=3r (2) B内= (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为R1、R2，由几何关系可知:‎ r2+R12=（2r-R1）2‎ 解得 R1=‎ 三角形O1AO与三角形O1QO2相似，则 即 解得:‎ R2=3r ‎（2）粒子磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 ‎ Bqv=‎ 即 B=‎ B0=‎ B内=‎ 解得 B内=‎ ‎（3）由几何关系知：‎ tan∠O1OA=‎ 解得:‎ ‎∠O1OA=37°‎ 同理可知 ‎ ‎∠QOC=2∠O1OA=74°‎ 粒子在磁场中做圆周运动的周期 T=‎ 可得:‎ T=‎ 所以粒子从A运动到Q的时间：‎ t1=‎ 粒子从Q运动到C的时间：‎ t2=‎ t=t1+t2=‎ ‎13.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图象描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时的温度为320K。则气体从A到B过程对外界做___________(选填“正”或“负”)功；气体在状态C时的温度为___________ K。‎ ‎【答案】 (1). 正 (2). 400‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]气体从A到B过程体积增大，对外界做正功；C到D过程气体做等压变化，则 解得 TC=400 K ‎14.竖直放置粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入右管中，已知大气压强p0=75cmHg，环境温度不变，左管足够长。求：‎ ‎①此时右管封闭气体的压强； ‎ ‎②左侧管中需要倒入水银柱的长度。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设右侧玻璃管的横截面积为S，对右管中的气体，初态p1=75cmHg，V1=40S 末态体积：V2=（40-10）S=30S 由p1V1=p2V2‎ 解得：p2=100cmHg （2）对水平管中的气体，初态压强：p=p0+15=90cmHg，V=15S；‎ 末态压强： ‎ 根据 ‎ 解得，水平管中的气体长度变为10.8cm 所以左侧管中倒入水银柱的长度应该是 ‎【点睛】本题考查气体定律的综合运用，运用气体定律解题时要找到研究对象，研究对象为一定质量的理想气体，即：被封闭的气体，解题关键是要分析好压强p、体积V以及温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决问题，灌水银的问题，一般利用几何关系去求解灌入水银的长度。‎ ‎15.图示为位于坐标原点的波源O振动2s时沿波的传播方向上的部分波形，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝2s时它正好第3次到达波谷。质点a、b、c的平衡位置的横坐标分别为xa＝15cm，xb＝30cm，xc＝45cm。则下列说法正确的是 。‎ A. 波源O的振动频率为Hz B. 该波的传播速度大小为0.675m/s，‎ C. 0～2s内质点a通过路程为0.4m D. t＝2s时质点b的加速度为零 E. t＝2s后，质点a和质点c的加速度始终大小相等，方向相反 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由题意知 ‎=2 s Hz 选项A错误；‎ B.波速 v== 0. 675 m/s 选项B正确;‎ C.0~2 s内质点a只振动2个周期，则通过的路程 x=2×4A=0.4 m 选项C正确；‎ D.t=2s时质点b在波峰，其加速度最大，选项D错误；‎ E.质点a和质点c的平衡位置相距，其加速度始终大小相等、方向相反，选项E正确。‎ ‎16.如图所示，一边长a＝3m的正方体浮箱ABCD漂浮在水面上，恰好露出水面一半体积，AB边左侧水面上有不透明物体覆盖，但E处有一小孔，在E的左侧F处有一潜水员(视为质点)竖直向下潜水，当潜水员下潜到P处时恰好能从E处小孔看到浮箱上的A点。现测得E、F间距离s＝3m。P、F间距离h＝4m，已知水的折射率n＝。‎ ‎(i)求E点到AB的距离；‎ ‎(ii)若浮箱向左移动s1＝1m，求潜水员能从E处小孔看到浮箱A点潜水的深度。(结果可保留根式)‎ ‎【答案】（i）2m（ii）m ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）从水中P点到A点的光路如图所示：‎ 设E点到AB的距离为x，从P点看到A点时：‎ 入射角的正弦值 sini=‎ 折射角正弦值 sinr=‎ 由折射定律可知：‎ n=‎ 解得：‎ x=2m ‎（ii）浮箱向左移动sl=l m时，A点移动到A′位置，则有 入射角的正弦值 sini′=‎ 折射角的正弦值 sinr′=‎ 由折射定律可知：‎ n=‎ 解得:‎ h′=m ‎ ‎ ‎ ‎