河南省天一大联考“顶尖计划”2020届高三第一次联考物理（附答案）.doc

绝密★启用前 天一大联考 “顶尖计划”2020 届高中毕业班第一次考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题 卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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。 14.物质发射射线的性质称为放射性。钚的放射性同位素 Pu 衰变为铀核激发态 和 α 粒 子，而铀核激发态 立即变为铀核 U，并放出 γ 光子。己知 Pu、 U 和 α 粒子的质 量分别为 mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u 和 mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV，则 Pu 衰变成 U 的过程中释放的能量为 A.54MeV B.5.2MeV C.0.56MeV D.0.084MeV 15.如图所示，一长木板放在斜面上，材料相同的两个小滑块 P、Q 放置在长木板上，且滑块 P 的质量大于滑块 Q 的质量，长木板在外力作用下向上运动，滑块 P、Q 和长木板相对静止。 现使长木板突然停下来并保持不动，滑块 P、Q 始终在长木板上，则滑块 P、Q 之间的距离将 A.保持不变 B 一直增大 C 一直减小 D.条件不足，无法判断 16.有些恒星在核聚变反应的燃料耗尽后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，由于质 量大而半径小，以致于光都不能逃逸，这种天体被称为黑洞。已知逃逸速度是环绕速度的 239 94 235 92 U 235 92 U 235 92 239 94 235 92 239 94 235 92 2倍，光在真空中传播的速度为 c，太阳的半径为 R，太阳的逃逸速度为光速的 。假定太阳能 够收缩成半径为 r 的黑洞，且认为质量不变，则下列关于 r 与 R 的关系正确的是 A. B. C. D. 17.理想变压器的原线圈接在电压恒定的交流电源上，此时的原、副线圈的匝数比为 5：1，A、 B 两灯泡的额定电压都为 U 且正常发光。下列说法正确的是 A.两灯泡的电阻比为 1：5 B.两灯泡的功率比为 1：25 C.交流电源的电压为 6U D.交流电源的电压为 10U 18.如图所示，在匀强电场中，三角形 Oab 所在平面与电场平行，c 为 Ob 上的点，且 Oc：cb＝ 2：3。已知一点电菏从 O 点运动到 a 点的过程中，电场力做功 W1；从 O 点运动到 b 点的过程 中，电场力做功 W2。则此点电荷从 a 点运动到 c 点，电场力做功为 A. B. C. D. 19 一小球在空中某一位置以某一初速度抛出，不计空气阻力。则从小球抛出到落地的过程中， 下列说法正确的是 A.若小球的初速度大小相同，沿不同方向抛出，则小球的动量变化量相同 B.若小球的初速度大小不相同，但沿相同的方向抛出，则小球的动量变化量不可能相同 C.若小球的初速度大小相同，则竖直向上抛出比其余任何方向抛出的动量变化量都大 D.无论小球的初速度为多大，向什么方向抛出，小球的动能变化量总是相同 20.如图所示，质量为 m 的小物体 B 静止在水平地面上，劲度系数为 k 的直立轻质弹簧下端固 定在小物体 B 上，上端固定在质量也为 m 的小物体 A 上。开始系统处于静止状态，现对小物 1 n 2 Rr n = 2 Rr n < 2r n R< 2r n R> 1 23 2 5 W W+ 1 22 3 5 W W+ 1 22 5 5 W W− 2 13( ) 5 W W−体 A 施加一个竖直向上的恒定拉力 F，经过一段时间，当小物体 A 到达最高点时，小物体 B 恰好没有离开地面。已知当地重力加速度为 g，则下列说法正确的是 A.拉力做的功为 B.拉力 F 做的功可能为 C.F 的大小为 2mg D.弹簧处于原长时小物体 A 的速度最大 21.一个金属直角拐尺 ABC，处于一个与拐尺平面垂直的、足够大的匀强磁场中，第一次，拐 尺以 A 点为轴在纸面内沿顺时针方向以角速度 ω 匀速转动；第二次，拐尺以 C 点为轴在纸面 内沿顺时针方向以角速度 ω 匀速转动。两次转动中，关于 AB 段产生的感应电动势，下列说 法正确的是 A.第一次产生的电动势小于第二次产生的电动势 B.第一次产生的电动势等于第二次产生的电动势 C.第一次转动时，A 点电势高于 B 点电势 D.第二次转动时，A 点电势高于 B 点电势 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，每个试题考生都必须作 答。第 33～38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 22.(6 分)如图所示为探究“拉力恒定时，加速度与质量之间关系”的实验装置，实验时忽略小 车所受导轨对它的摩擦力，在倾斜导轨的 B 处有一时间传感器，能记录小车从倾斜导轨 A 处 2 22m g k 2 25 2 m g k下滑到 B 处的时间。 实验步骤如下： (1)安装好实验器材，用刻度尺测出 A、B 之间的距离 s； (2)将小车置于 A 处，用弹簧秤沿导轨向上拉着小车并保持静止，读出此时的拉力 F； (3)去掉弹簧秤，让小车自 A 处静止释放，传感器开始计时，小车通过 B 后，记下时间传感器 测得小车从 A 运动到 B 的时间 t； (4)再将小车置于 A 处，往小车中增加钩码，设所加钩码的总质量为。为保持小车与钩码的合 外力 F 不变，可采用如下方法：用弹簧秤沿导轨向上拉着小车静止，调节导轨倾角的旋钮使 导轨与水平面之间的夹角适当变小，直到弹簧秤的读数显示 F 为止。然后重复步骤(3)； (5)多次往小车中增加钩码，然后重复步骤(4)； (6)利用实验中所测得的数据在坐标纸上建立坐标系，以 m 为横坐标，以 为纵坐标， 描点之后作出一条直线便于研究。测得直线的斜率为 k，纵截距为 b，则小车所受的合外力 为 ，小车的质量为 23.(9 分)一小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲 线，实验室有如下器材可供选用： A.电压表 (0～3V，内阻 rV1 约为 6kΩ) B.电压表 (0～15V，内阻 r V2 约为 30kΩ) C.电流表 (量程为 200mA，内阻 rA1＝10Ω) D.电流表 (量程为 800mA，内阻 rA2 约为 3Ω) E.定值电阻 R0(15Ω) F.滑动变阻器 R1(0～100Ω，0.5A) C.滑动变阻器 R2(0～l0Ω，1A) H.电源 E(5V，内阻约为 1Ω) I.单刀开关一个、导线若干 (1)为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电表 和 ，滑动变阻器应选用 。(填对应器材前的字母序号) (2)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在如图 1 所示的实线框里画出实 验电路图。(图中需标明所选器材的字母代号) (3)根据电路图连接好电路，反复调节滑动变阻器的滑片，读出并记录好电表的示数，计算小 灯泡两端电压 U 和通过小灯泡的电流 I，并且填写到预先设计的表格中。根据测量的数据，在 坐标纸上描点，画出小灯泡的 U－I 曲线，如图 2 所示。 (4)根据小灯泡的 U－I 曲线可得小灯泡的额定功率为 W；若将两个这样的小 灯泡串联后接到一个电源(电动势为 5V，内阻为 6Ω)上，此时一个小灯泡消耗的实际功率为 W。(结果均保留两位小数) 24.(12 分)如图所示，倾角为 θ＝37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端垂直斜面固定一挡板。 质量为 m＝1kg 的小滑块 P 紧靠挡板放置，P 与斜面间的动摩擦因数为 μ＝0.5。现对 P 施加一 个沿斜面向上的拉力 F，拉力大小为 F0＝6N，作用 后改变力 F 的大小和方向(F 始终 平行斜面)，使 P 沿斜面做匀变速运动，又经过 后发现 P 恰好与挡板相碰。已知重力 加速度 g 取 10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求： (1)改变 F 前小滑块的位移； (2)F 改变后的最大值和最小值。 25.(20 分)如图所示，在 xOy 直角坐标系内有两个半径 R＝ d 的等大圆形区城Ⅰ和Ⅱ，圆心 分别位于 O1(0，2d)处和 O2(0，－2d)处，两个区域内都有垂直平面向外的匀强磁场。现有一个 不计重力的带正电的粒子，从 A 点(－d，3d)处以速度 v0 水平向右射入区域Ⅰ，然后从区域Ⅰ 1.5t s∆ = 1.5t s∆ = 2竖直向下射出，经区域Ⅱ的磁场偏转后又竖直向上进入区域Ⅰ。试求： (1)区域Ⅰ与区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度之比； (2)从最初进入区域Ⅰ到第二次离开区域Ⅰ的总时间。 (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 作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 33.物理·选修 3－3(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 。(填正确答案标号，选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A.分子间的引力随分子间距离增大先增大后减小 B.自然发生的热传递过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 C.人们感觉干燥，空气绝对湿度可能很大，而空气的相对湿度一定较小 D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动 E.液面上部的蒸汽达到饱和时，从宏观上来看液体不再蒸发，但仍有液体分子从液面飞出 (2)(10 分)如图所示，U 形管竖直放置，左右两管粗细均匀且相同，长度均为 L=30cm，底部用 细管把左右两侧连接，左上端口 d 封闭。用一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在左管上 部，此时 cd 侧的气体住长度、L1=27cm，左右两管水银面高度差 h＝1cm。已知大气压强 p0=76cmHg，底部细管体积不计。(i)若将气体加热，使热力学温度变为原来的 ，求此时理想气体的长度； (ii)若将 U 形管缓慢旋转 180°，使底部在上、开口在下，在转动过程中没有水银漏出，且温 度不变，求旋转后左右两侧水银面高度差。 34.物理·选修 3－4(15 分) (1)(5 分)如图所示，一质点在 AB 之间做简谐运动，C 为平衡位置，E、F 分别为 AC 和 CB 之 间的点，且 EC 和 CF 的距离相等。质点从 E 点向右运动经过时间 t1 第一次经过 F 点，再经过 时问 t2 第 4 次经过 F 点，则该质点的振动周期为 。若此简谐运动分别在空气和水中 进行，则形成的两列波的波长 (填“相同”“不相同”或“不能确定”)。 (2)(10 分)如图所示，有一玻璃三棱镜 ABC，AB 垂直 BC，AB 长度为 L，D 为 AB 的中点，E 为 BC 的中点，∠ACB＝30°。一光线以与 AB 成夹角 α＝30°入射到 AB 面上的 D 点，折射 光线平行 AC。已知光在真空中的传播速度为 c，求： (i)玻璃三棱镜的折射率 n； (ii)光从开始射入三棱镜到第一次射出所需的时间。 8 5