江西省重点中学盟校2020届高三物理下学期第一次联考试题（附答案Word版）

江西省重点中学盟校 2020 届高三第一次联考理综试卷 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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.如图所示为氢原子的能级分布图，一群处于 n=5 能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射不 同频率的光子，将辐射出的光子照射到逸出功为 3.20eV 某金属表面，下列说法正确的是 A.可辐射 4 种不同频率的光子 B.氢原子从 n=5 能级跃迁到 n=4 能级，辐射光子频率最大 C.辐射出的所有光子照射到该金属表面，均能发生光电效应 D.从该金属表面逸出的光电子的最大初动能的最大值为 9.86eV 15.2019 年 12 月 27 日，被网友亲切称为“胖五”长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射 场发射升空，将卫星送入预定轨道。其搭载的实践二十号卫星，经历七次轨道机动后，在约 为 36000km 高度的地球同步轨道成功定点，定点于东经 105.5°，这标志着东方红五号卫星公 用平台首飞成功。地球半径约 6400km，则下列说法错误的是 A.实践二十号卫星正常运行时的速度小于第一宇宙速度 B.实践二十号卫星定点在赤道的正上方，所以它相对于北京是运动的 C.实践二十号卫星从低轨道向高轨道变轨时要先加速D.实践二十号卫星的速度约为 3km/s 16.如图，半圆柱放在粗糙水平面上，一个可视为质点，质量为 m 的光滑小球在大小可变，方 向始终与圆柱面相切的拉力 F 作用下从 A 点沿着圆弧匀速率运动到最高点 B 点，整个过程中 半圆柱保持静止。则下列说法正确的是 A.拉力 F 的功率逐渐增大 B.克服小球重力做功的功率先增大后减小 C.当小球在 A 点时，地面对半圆柱体可能有水平向左的摩擦力 D.当小球运动到 B 时，地面对半圆柱体的支持力等于两物体重力之和 17.如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为 37°的光滑绝缘斜面底端，斜面上有平行于斜面向下 的匀强电场，质量为 m、电荷量为-q 的物块(可视为质点)从点 A 由静止开始沿斜面下滑，加 速度为 ，下滑 L 到 B 点后与轻弹簧接触，又下滑 S 后到达最低点 C，整个过程中不计空气 阻力，物块的电荷量保持不变，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g(sin37°=0.6， cos37°=0.8)，则带电物块在由 A 点运动到 C 点过程，下列说法正确的是 A.该匀强电场的电场强度大小为 B.带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 C.弹簧的弹性势能的增加量为 D.带电物块电势能的增加量为 18.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 竖直放置，其宽度 L=1m，一匀强磁场 垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接阻值为 R=0.50Ω 的电阻，质量为 m=0.01kg、 电阻为 r=0.20Ω 的金属棒 ab 紧贴在导轨上。现使金属棒 ab 由静止开始下滑，下滑过程中 ab 5 g 5 mg q ( ) 5 mg L S+ ( ) 5 mg L S+ 3 ( ) 5 mg L S+始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离 x 与时间 t 的关系如图所示，图象中的 OA 段 为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，取 g=10m/s2(忽略 ab 棒运动过程中对原磁场的影响)， 则 A.通过金属棒 ab 的电流方向由 b 到 a B.磁感应强度 B 为 0.01T C.金属棒 ab 在开始的 6s 内产生的热量为 3.465J D.金属棒 ab 在开始的 3.5s 内通过的电荷量为 2.8C 19.如图所示，图线 OP、MN 分别是做直线运动的质点 A、B 的位移-时间图象，其中 OP 为开 口向下抛物线的一部分，P 为图象上一点。PQ 为过 P 点的切线，与 x 轴交于点 Q。则下列说 法正确的是 A.t=4s 时，质点 A 的速率为 1m/s B.质点 A 的加速度大小为 0.25m/s2 C.质点 A 的初速度大小为 6m/s D.t=2s 时 A、B 相遇 20.如图甲为俯视图，水平放置的单匝圆环导线框半径为 0.2m，其中有垂直线框方向匀强磁场， 线框右端连接小灯泡 A 和理想变压器原线圈，变压器副线圈接小灯泡 B 和 C，各灯规格分别 A(2V，1A)、B(3V，1A)，C(3V，0.5A)。线框电阻不计，当圆环导线框感应强度如图乙所示 正弦规律变化时，三个小灯泡均正常发光，不考虑小灯泡电阻随温度的变化，下列说法正确 的是A.变压器原、副线圈匝数比为 2：3 B.PQ 两端电压为 6.5V C.图乙中 B0 为 T D.若拆除小灯泡 C，则小灯泡 B 亮度不变 21.如图甲所示，质量 M=2kg、长 L=1.5m 的木板静止在光滑水平面上，在板右端静止放置一 可视为质点的小滑块，小滑块质量 m=1kg，小滑块与木板之间动摩擦因数 µ=0.2。开始有水平 恒力 F 作用在木板上然后撤去，木板运动情况如乙图所示，g=10m/s2。则下列说法正确的是 A.恒力 F 大小为 10N B.滑块滑离木板时速度为 m/s C.木板最终速度为 3m/s D.第 1s 内系统产生热量为 2J 三、非选择题：共 174 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.(5 分)用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的 长木板放在水平桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打 点计时器所用交流电的频率为 f=50Hz。在保持沙桶及沙的总质量不变的情况下，放开砂桶， 小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为 a。改变小车上钩码的质量，重做多次实验， 分析纸带，作 a- 图获取 a 与 m 的关系。 (1)某次得到图乙所示纸带。纸带上相邻计数点之间还有 4 个点未画出，由纸带数据计算加速 度为 m/s2。(保留 3 位有效数字) (2)以上实验操作前， (填“需要”或“不需要”)垫高木板打点计时器一端以平衡小 车摩擦力； (填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶总质量远小于小车和车上钩码 总质量。 2 13 2 8π 8 3 1 m23.(10 分)一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图 1 所示，此材料长约 3cm，电阻约 为 100Ω，已知这种材料的电阻率为 ρ。欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量。 除待测导电材料(用 R2 表示)外，现提供以下实验器材： A.20 分度的游标卡尺； B.螺旋测微器； C.电流表 A1(量程 50mA，内阻 r1=10Ω)； D.电流表 A2(量程 100mA，内阻 r2 约为 40Ω)； E.定值电阻 R0=90Ω； F.滑动变阻器 R1(0～10Ω，额定电流 2A)； G.直流电源 E(电动势为 10V，内阻很小)； H.开关一只，导线若干。 请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径 d 的实验方案，回答下列问题： (1)用游标卡尺测得该样品的长度如图 2 所示，其示数 L= cm，用螺旋测微器测得该 样品的外径如图 3 所示，其示数 D= mm。 (2)为了多测几组数据，请将你设计的实验测量电路图画在图 4 的虚线框内(所需仪器在题中给 的器材中选取，用常用的电路符号代替)。 (3)为了得到样品的内径 d，实验中还需要得到的一组测量值是 (用字母表示且要说明 相应字母的含义)。(4)用已知的物理量字母和所测得的物理量的字母表示样品的内径 d= 。 24.(12 分)如图所示，在竖直 xOy 平面内 0≤x≤L 的区域存在沿 x 轴正方向的匀强电场，场强 大小为 E，垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B；在 L≤x≤2L 的区域存在沿 y 轴正方 向的匀强电场，场强大小也为 E，垂直向外的匀强磁场，磁感应强度大小也为 B；在 2L≤x≤ 3L 的区域存在沿 y 轴正方向的匀强电场，场强大小为 2E。一个质量为 m，带电量为+q 的带 电小球从坐标原点以速度 v 沿与 x 轴成 45°角射入，小球沿直线穿过 0≤x≤L 区域，在 L≤x≤ 2L 的区域运动一段时间后，垂直电场进入 2L≤x≤3L 区域。已知 L、m，q、v，重力加速度 g 未知，试求： (1)磁感应强度 B 和电场强度 E 的大小； (2)小球离开电场的位置坐标。 25.(20 分)如图所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨 MN 高 H=0.8m，右端 N 处与 水平传送带理想连接，传送带以恒定速率沿顺时针方向匀速传送。三个质量均为 m=1.0kg 的 滑块 A、B、C 置于水平导轨上，开始时滑块 B、C 之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧， 处于静止状态。滑块 A 以初速度 v0=7.1m/s 沿 B、C 连线方向向 B 运动，A 与 B 发生碰撞后黏 合在一起，碰撞时间极短，可认为 A 与 B 碰撞过程中滑块 C 的速度仍为零。因碰撞使连接 B、 C 的细绳受到扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使 C 与 A、B 分离。滑块 C 脱离弹簧后滑上 传送带，并从右端滑出落至地面上的 P 点，已知滑块 C 在传送带上的运动如图乙所示，重力 加速度 g 取 10m/s2。 (1)求滑块 C 与传送带的动摩擦因数 µ 及落地点 P 与 N 端水平距离 x； (2)求滑块 B、C 用细绳相连时弹簧的弹性势能 EP； (3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块 C 总能落至 P 点，则滑块 A 与滑块 B 碰撞前速度范围是多少?(取 =5.3) (二)选考题：共 45 分。请考生从 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，则每科按所做的第一题计分。 33.[物理——选修 3-3](15 分) (1)(5 分)下列有关热现象的说法正确的是 A.熵值越小表明系统内分子运动越无序 B.热量不可能从低温物体传到高温物体 C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下 水的饱和汽压的差距 D.一定质量的理想气体在等温压缩的过程中，气体的内能不变，并向外界放热。 E.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子 的扩散来完成 (2)(10 分)如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管 足够长，图中粗细部分截面积分別为 S1=4cm2、S2=1cm2。封闭气体初始温度为 253K，气体长 度为 L=11cm，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线，大气压强 P0=76cmHg(约为 1.0×105Pa)(S1 可认为是一超薄轻质的网状活塞)。求 ①h1 和 h2 的值； ②若缓慢升高气体温度，升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内： ③在②的前提下所有水银刚好全部压入细管内，在这个过程中气体对外做的功。(计算结果取 2 位有效数字) 34.[物理——选修 3-4)(15 分) (1)(5 分)如图所示，一束黄光和一束紫光，从圆心 O 点以相同角度沿 PO 方向射入横截面为半 圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从 M、N 两点射出，已知 α=60°，β=60°，光速 c=3× 28108m/s，则下列说法正确的是 A.两束光穿过玻璃柱体所需时间相同 B.ON 是黄光，OM 是紫光 C.玻璃对 OM 光束的折射率为 D.OM 光束在该玻璃中传播的速度为 ×108m/s E.分别用 OM、ON 光束在同一个双缝干涉实验装置上做实验，OM 光束的相邻两个亮条纹的 中心间距大于 ON 光的相邻两个亮条纹的中心间距 (2)(10 分)如图所示，在 x=0 处的质点 O 在垂直于 x 轴方向上做简谐运动，形成沿 x 轴正方向 传播的机械波。在 t=0 时刻，质点 O 开始从平衡位置向上运动，经 0.8s 第一次形成图示波形， P 是平衡位置为 x=0.5m 处的质点。求： ①位于 x=5m 处的质点 B 第一次到达波谷位置时，位于 x=2m 处的质点 A 通过的总路程。 ②若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A 两质点的位移(y 坐标)才能相同? 3 3江西省重点中学盟校 2020 届高三第一次联考理综参考答案 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D B C C D AD BC ABD 二、非选择题： 22.（1）2.00 （3 分） （2）需要（1 分） 、 需要（1 分） 23.（1）3.015(2 分) 3.204mm∼3.206mm (2 分) （2） (2 分) （3）A1 电流表示数为 I1，A2 电流表示数为 I2 (2 分) （4） (2 分) 24.（12 分）【答案】（ 1） ， （2）（3L ， ） 【解析】解：（1）带电小球在 0≤x≤ L 区域作匀速直线运动，对其受力分析如图， 知 且 … … … ①（1 分） 带电小球在 区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，轨迹半径为 R， 由几何关系可知， … … … ②（1 分） 由洛伦兹力提供向心力得 … … …③（1 分） 联立①②③得 … … …④（2 分） （2）带电小球在 区域受 力分析如图，向上做类平抛运动， 运动轨迹如图 2 2 1 1 1 0 4 ( ) ( ) L I ID I r R ρ π −− + mgqE = 45sinq 0BvqE = LxL 2≤≤ R vmBv 2 0 0q = LxL 32 ≤≤ R0 A1 qL vE 2 m 2 0= qL vB 2 m2 0= LLR 245sin ==  qL vE 2 m 2 0=qL vB 2 m2 0= 4 )124( L+在 运动时间为 t， … … …⑤（1 分） 类平抛运动的加速度为 a， … … …⑥（2 分） 竖直方向偏转位移为 h， … … …⑦（1 分） 小球离开电场的竖直高度 y， … … …⑧（1 分） 联立④⑤⑥⑦⑧得 （1 分） 小球离开电场的位置坐标 （3L， ）（1 分） 25. （ 20 分 ） 【 答 案 】 （ 1 ） ， （ 2 ） （ 3 ） 【解析】解：（1）设滑块 C 在传送带做匀减速的加速度大小为 a，由乙图易知， ，… … … ① 得动摩擦因素 （1 分） 由乙图还可知滑块 C 将达到与传送带共速飞离传送带做平抛运动， 乙图可得传动带的速度为 传送带的长度 L 为乙图所围成的面积 . . . . . . .② 做平抛运动的时间为 t， . . . . . . .③（1 分） 平抛运动的水平位移为 . . . . . . .④（1 分） 落地点 P 与 N 端水平距离 χ， . . . . . . .⑤（1 分） LxL 32 ≤≤ 0 t v L= magE =− mq2 2 2 1h at= hR +=y 4 )124(y L+= 4 )124( L+ 1.0=µ m6.7=χ JE 1p = smvsm /56.7/2 0 ≤≤ 2/1a sm= mag =mµ 1.0=µ sv /m4=传 mL 6= 2g2 1 tH = t1 传v=χ 1χχ += L联立②③④⑤解得 （1 分） （2）设滑块 A 与 B 碰后的速度为 ，滑块 A、B 为系统动量守恒 . . . . . . .⑥（1 分） 滑块 AB 与 C 弹开后，滑块 AB 的速度为 ，滑块 C 的速度为 ， 由乙图知 滑块 A、B、C 为系统动量守恒 . . . . . . .⑦（1 分） 在这个过程中系统的能量守恒 . . . . . . . ⑧（1 分） 联立⑥⑦⑧ 解得 （1 分） （3）要使滑块 C 总能落至 P 点，即滑块 C 离开传送带时速度恰好与传送带的速度相 等，分析可知滑块 C 一直做匀加速时，滑块 C 进入传送带的速度最小为 ，此时滑 块 A 与滑块 B 碰撞前速度最小为 ，设滑块 AB 与 C 弹开后，滑块 AB 的速度为 ，弹开前 AB 的速度为 。 滑块 C 在传送带做匀加速， . . . . . . .⑨（1 分） 滑块 A、B、C 为系统动量守恒 . . . . . . .⑩（1 分） 在这个过程中系统的能量守恒 . . . . . . .⑪（1 分） 滑块 A、B 为系统动量守恒 . . . . . . .⑫（1 分） 联立①②⑨⑩⑪⑫解得 （1 分） 要使滑块 C 总能落至 P 点，即滑块 C 离开传送带时速度恰好与传送带的速度相等， 分析可知滑块 C 一直做匀减速时，滑块 C 进入传送带的速度最大为 ，此时滑块 A 与滑块 B 碰撞前速度最大为 ，设滑块 AB 与 C 弹开后，滑块 AB 的速度为 ， 弹开前 AB 的速度为 。 滑块 C 在传送带做匀加速， . . . . . . .⑬（1 分） 滑块 A、B、C 为系统动量守恒 . . . . . . .⑭（1 分） m6.7=χ 1v 10 2mvmv = 2v 3v smv /52 = 321 mm22m vvv += 2 3 2 2 2 1p 2 122 122 1 mvmvmvE +=+ JE 1p = 3v′ min0v 2v′ 1v′ 2aL- 2 3 2 =′vv传 321 mm22m vvv ′+′=′ 2 3 2 2 2 1p 2 122 122 1 vmvmvmE ′+′=′+ 1min0 2 vmmv ′= smv /2min0 = 3v′′ ax0mv 2v′′ 1v′′ -2aL- 2 3 2 =′′vv传 321 mm22m vvv ′′+′′=′′在这个过程中系统的能量守恒 . . . . . . .⑮（1 分） 滑块 A、B 为系统动量守恒 . . . . . . .⑯（1 分） 联立①②⑬⑭⑮⑯ 解得 （1 分） 则滑块 A 与滑块 B 碰撞前速度范围是 （1 分） 33. （15 分） （1）（5 分）【答案】CDE （2）（10 分）【答案】① ， h2＝15cm ② T2＝285K ③ W=-0.49J 【解析】①由图乙可知，初状态： (1 分) 体积由 44cm3 到 48cm3 可知 (1 分) 取 联立得：h2＝15cm (1 分) ②对封闭气体为研究对象 末态：由 解得 (1 分) 由理想气体状态方程得： (2 分) 其中 P1＝92cmHg、V1＝S1L、T1＝253K P2＝95cmHg、V2＝S1（L+h1） 代入数据解得：T2＝285K (1 分) ③由图乙可知， (2 分) 代入数据解得：W=-0.49J (1 分) 34.（15 分） （1）（5 分）【答案】CDE （2）（10 分）【答案】① s＝30 cm ② t＝0.1 s 【解析】①由图可知，从图示开始振源再过 T/4 才第一次到波谷，而当此波谷传播到 x＝ 5 m=5λ/4 处的 B 点时，波还要向前传播 Δx＝5 m,即还要再用 5T/4 质点 B 才是第一 次达波谷，所以质点 B 第一次到达波谷位置所需要的时间是 Δt＝T/4+5T/4=3T/2 (2 分) 由题意知，当质点 B 第一次到达波谷位置时，质点 A 也恰好振动了 3T/2，所以质点 2 3 2 2 2 1p 2 122 122 1 vmvmvmE ′′+′′=′′+ 1ax0 2 vmmv m ′′= smv m /56.7ax0 = smvsm /56.7/2 0 ≤≤ 1 1 2 3S h S h= ( )1 2 2 1 ( ) 2 P PW V V += − − cmh 11 = cmHghhPP 922101 =++= cmh 11 = cmHgp 760 = cmh 43 = cmHghhPP 953202 =++=A 通过的总路程为 s＝6A＝30 cm (3 分) ②频率 rad/s (1 分) 从图示状态开始计时质点 A、P 做简谐运动的表达式分别为 cm (1 分) cm (1 分) 要使 P、A 两质点的位移(y 坐标)相同，即 yA＝yP，至少要经过时间 t 应满足： ，解得：t＝0.1 s(2 分) 4 52 ππω == T )4 5sin(5 tyA π= )4 3 4 5sin(5 ππ += tyP ππππ =++ )4 3 4 5(4 5 tt