百校联盟2020届高三4月教育教学质量监测考试（全国Ⅰ卷）物理(带解析及评分标准)

- 1 - 百校联盟 2020 届普通高中教育教学质量监测考试 全国 I 卷 物理试卷 注意事项： 1.本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.全部答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4.本试卷满分 300 分，测试时间 150 分钟。 5.考试范围：高考全部内容。 第 I 卷 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 题有多项符合题自要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14.一个小球从空中由静止释放，与水平地面碰撞反弹后上升到一定的高度，这个过程中小球受到的空气阻 力大小恒定，小球运动过程中速度随时间的变化如图所示，已知重力加速度大小为 10m/s2，图中 t＝1.2s， 则图中 t2 的大小为 A. B. C. D. 15.如图所示，直杆 AB 可绕其中心 O 在竖直面内自由转动，一根细绳的两端分别系于直杆的 A、B 两端， 重物用光滑挂钩吊于细绳上，开始时重物处于静止状态，现将直杆从图示位置绕 O 点沿顺时针方向缓慢转 过 90°，则此过程中，细绳上的张力 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直减小 D.大小不变 16.如图所示为某静电场中 x 轴上电势 φ 随 x 变化的情况，且 x 轴为该静电场中的一根电场线，一个带电粒 子在坐标原点 O 由静止释放，粒子仅在电场力作用下开始沿 x 轴正向运动，则下列说法正确的是 2 10 7t s= 2 11 7t s= 2 12 7t s= 2 13 7t s=- 2 - A.粒子一定带负电 B.从 O 到 x1，电场方向先沿 x 轴正方向后沿 x 轴负方向 C.从 O 到 x1，粒子运动的加速度先增大后减小 D.从 O 到 x1，粒子先加速后减速 17.如图所示，某卫星先在轨道 1 上绕地球做匀速圆周运动，周期为 T，一段时间后，在 P 点变轨，进入椭 圆转移轨道 2，在远地点 Q 再变轨，进入圆轨道 3，继续做匀速圆周运动，已知该卫星在轨道 3 上受到地球 的引力为在轨道 1 上时所受地球引力的 ，不计卫星变轨过程中的质量损失，则卫星从 P 点运动到 Q 点所 用的时间为 A. T B. T C. T D. T 18.如图所示，从倾角 θ＝37°的斜面上，以大小为 v0＝10m/s 的速度，沿垂直斜面向上的方向抛出一个小球， 其轨迹的最高点为 P，过 P 点做一条竖直线，交斜面于 Q 点，则 P、Q 间的距离为(斜面足够长，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8，重力加速度 g＝10m/s2) A.5.4m B.6m C.6.8m D.7.2m 19.如图所示，A、B 两球用轻绳和轻弹簧同时连接，静止在光滑的水平面上，轻绳与弹簧中心轴重合，弹簧 处于压缩状态，A 球质量比 B 球质量大，剪断轻绳后，下列说法正确的是(弹簧与 A、B 球均栓接在一起， 且弹簧形变量始终处于弹簧弹性限度范围内) A.当 A 球的速度达到最大时，B 球的速度不一定达到最大 B.A、B 两球组成的系统机械能不守恒 1 9 1 3 2 1 2 2 2 3 2 2- 3 - C.从剪断轻绳到弹簧恢复原长的过程中，弹簧对 A 球的冲量大小大于对 B 球的冲量大小 D.从剪断轻绳到弹簧恢复原长的过程中，弹簧对 A 球做的功小于对 B 球做的功 20.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻 R0＝10Ω，R 为滑动变阻器，电流表、电压表均为 理想交流电表，变压器原、副线圈的匝数比为 4：1，在 a、b 端输入正弦交流电，现将滑动变阻器的滑片 P 移到某位置，电压表的示数为 10V，此时电流表示数为 0.2A，则下列说法正确的是 A.a、b 端输入交流电的最大值为 40V B.定值电阻消耗的功率为 6.4W C.若将滑动变阻器的滑片 P 向上移，变压器原线圈输入功率变大 D.若将滑动变阻器的滑片 P 向下移，滑动变阻器消耗的功率变小 21.如图所示，半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，AC 为圆的直 径，一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点以一定的初速度平行于纸面射入磁场，粒子刚好从 C 点射出磁场，粒子从 A 点运动到 C 点时的速度偏向角为 60°，不计粒子的重力，则 A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为 R B.粒子在磁场中运动的速度大小为 C.粒子在磁场中运动的时间为 D.保持粒子速度大小不变，改变粒子垂直射入磁场的方向，粒子在磁场中运动的时间可能会变长 第 II 卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题(共 129 分) 22.(6 分)某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。质量均为 M 的 A、B 两个圆筒用绕 过光滑定滑轮的细线连接，圆简 B 锁定在桌子的边缘，B 上装有质量不计的遮光条，遮光条上方有与光电 3 2qBR m 3 m qB π- 4 - 计时器连接的光电门，圆筒 A 中装有 10 个质量均为 m 的砝码。已知重力加速度为 g。 (1)实验前用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度 d＝ mm。 (2)解除对圆简 B 的锁定，使圆筒 B 由静止开始向上运动，通过光电门时，遮光条的遮光时间为 t，此时 A、 B 和 10 个砝码具有的总动能为 (用测得和已知的物理量表示)；要验证机械能守恒，还需要测 量的物理量为 (写出物理量及其符号)。 (3)每一次将 A 中的一个砝码取出后放在 B 中，重复(2)的实验，测得遮光条每次遮光的时间为 t，作出 图象(其中 n 为 A 简中砝码的个数，n 大于 5)，如果作出的是一条过原点的倾斜直线，则图象的 斜率为 (用已知和测量的物理量表示)，则机械能守恒定律得到验证。 23.(9 分)实验室有 A、B 两个多用电表，某同学要用 A 多用电表的欧姆挡测量 B 多用电表电压挡的内阻。 (1)在使用多用电表前，需要将两个多用电表进行机械调零，在图甲的多用电表的面板上，需要调节的是(填 “S”“T”或“K”)。 (2)已知 B 多用电表的 2.5V 量程直流电压挡的内阻约为十几千欧，将红表笔插入 A 多用电表的“＋”插孔， 黑表笔插入另一个插孔，测量前，先将多用电表 A 的选择开关调到欧姆挡的×1k 挡，然后进行欧姆调零， 将 B 多用电表的选择开关调到直流电压挡 2.5V，将 A 表的红表笔连接 B 多用电表的 (填“＋”或 “－”)插孔，黑表笔连接另一个插孔，多用电表 A 内电池的示数如图乙所示，则多用电表 B 直流电压挡 2.5V 的内阻为 RV＝ Ω。 (3)该同学还想测量多用电表 A 内电池的电动势，他从多用电表 A 的表盘读出调好的多用电表 A 的中值电阻 为 R，测多用电表 B 直流电压挡 2.5V 的内阻时，多用电表 B 的表盘电压示数为 U，则多用电表 A 内电池的 电动势为 E＝ (用测得的物理量符号表示)。 2 1 ( 5)nt − −- 5 - 24.(12 分)如图所示，倾角为 θ＝37°的斜面体固定在水平地面上，一根劲度系数为 k 的轻弹簧放在斜面上， 与斜面底端的固定挡板相连，轻弹簧的上端与斜面上的 O 点对齐，斜面 OA 段光滑，OB 段粗糙，一个质量 为 m 的物块从 P 点水平抛出，刚好从斜面顶端 B 点滑上斜面且速度方向与斜面平行，P 点与 B 点的水平距 离为 L，重力加速度为 g，物块与斜面 OB 段的动摩擦因数为 0.5，OB 长等于 L，不计物块的大小，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8，求： (1)物块第一次运动到 O 点的速度大小； (2)试分析物块能否滑离斜面，如果能滑离，滑离后物块在空中的最小速度多大；如果不能滑离，物块在斜 面 OB 段运动的距离是多少。 25.(20 分)如图所示，平行光滑金属导轨 PQ、MN 分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水 平面上，导轨间距为 L、M、P 间接有阻值为 R 的定值电阻，导轨水平部分在 CD、EF 间有垂直导轨平面向 上的匀强磁场 I，磁感应强度大小为 B，GH 右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场 II，磁感应强度大小为 2B，金属棒 b 垂直导轨放在导轨的 EF、GH 之间，金属棒 a 在圆弧导轨上离水平面高 h 处由静止释放，金 属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为 R，质量均为 m， CD、EF 间的距离为 2h，重力加速度为 g，金属棒 a 与 b 碰撞后粘在一起，最后金属棒 a、b 停在磁场 II 区 域内，求： (1)金属棒 a 通过磁场 I 的过程中，通过定值电阻的电量； (2)金属棒 a 离开磁场 I 时的速度大小； (3)金属棒 a、b 一起在磁场 II 中运动的距离 x。 (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，并用 2B 铅笔将答题卡上所选题目的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评 分；不涂，按本学科选考题的首题进行评分。 33.[物理——选修 3－3](15 分) (1)(5 分)关于分子动理论及内能，下列说法正确的是 。(填正确选项前字母。选对一个得 2 分， 选对两个得 4 分，选对三个得 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分。)- 6 - A.内能相同的物体，温度可能不同 B.两分子间的作用力表现为零时，分子势能最大 C.悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的 D.求分子间的距离常用立方体模型，对于固体或液体，用摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值可以作为一个 分子的体积 E.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 (2)(10 分)如图所示，圆柱形气缸开口向上放在水平地面上，气缸足够高，两个活塞将缸内气体分成两段密 闭气柱 I、II，两段气柱高均为 h，两活塞的质量均为 m，截面积为 S，不计气缸和活塞的厚度，活塞与气缸 内壁无摩擦且气密性好，整个气缸导热性良好，大气压强为 p0＝ ，环境温度为 T0，重力加速度为 g， 开始时两活塞均处于静止状态，现将上面活塞向上缓慢移动，使下面的活塞上移 h，求： (i)下面活塞上移 h 后，气柱 II 中气体的压强多大； (ii)上面的活塞上移的距离为多少。 34.[物理——选修 3－4](15 分) (1)(5 分)如图所示为一列沿 x 轴传播的简谐横波在 t0＝0 时刻的波形图，M 为平衡位置在 x＝70m 处的质点， 若 t1＝ s 时，质点 M 第一次到达平衡位置，t2＝ s 时，质点 M 第二次到达平衡位置，则 。(填 正确选项前字母。选对一个得 2 分，选对两个得 4 分，选对三个得 5 分，每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分。) A.t＝0 时刻，质点 M 沿 y 轴负方向运动 B.质点振动的周期为 0.4s C.波沿 x 轴负方向传播 D.这列波传播的速度大小为 100m/s E.当质点 M 运动的路程为 4.2m 时，波传播的距离为 90m 5mg S 1 4 1 4 2 15 1 3- 7 - (2)(10 分)如图为半径为 R 的均匀玻璃球，O 是球心，AB 是直径，从 A 点向球内各个方向射入某单色光， 玻璃对光的折射率为 ，求： (i)球面上有光射出的面积(不考虑多次反射)； (ii)与 AB 成 30°射入的光线第一次在球面折射后，折射光线的反向延长线与 BA 的延长线的交点离 A 点的距 离为多少。 2- 8 -- 1 -- 10 -