河北省保定市2020届高三物理第一次模拟试卷（Word版附答案）

2020 年高三第一次模拟考试 理科综合能力测试 物理试题 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。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.回答第 I 卷时，选出每小题答案后，用 2B 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。 3.回答第 II 卷时，将答案写在答题卡上。 4.在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应的答 题区域的答案一律无效。不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答卷上做任何标记。 5.考试结束后，将答题卡交回。 第 I 卷(选择题，共 126 分) 二、选择题：本大题共 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 一个选项符合题目要求，第 19～21 题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但 不全的得 3 分，有错选的得 0 分。 14.下列关于天然放射现象的叙述中正确的是 A.人类揭开原子核的秘密，是从发现质子开始的 B.β 衰变的实质是原子核内一个质子转化成一个中子和一个电子 C.一种放射性元素，当对它施加压力、提高温度时，其半衰期不变 D.α、β、γ 三种射线中，α 射线穿透能力最强，γ 射线电离作用最强 15.关于静电场中的电场线，下列说法错误的是 A.电场线能够形象描述电场的强弱和方向 B.沿电场线的方向电势有可能升高 C.电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向 D.沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小 16.起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的 v－t 图象 如图所示，g=10m/s2。以下说法中正确的是 A.0－3s 内货物处于失重状态 B.3－5s 内货物的机械能守恒 C.5－7s 内货物受到向上的拉力为重力的 0.3 倍 D.货物上升的总高度为 27m 17.一质量为 m 的物体在光滑水平面上以速度 v0 运动，t=0 时刻起对它施加一与速度 v0 垂直、 大小为 F 的水平恒力，则 t 时刻力 F 的功率为 A.0 B. C. D. 18.如图，a、b 两个物块用一根足够长的轻绳连接，跨放在光滑轻质定滑轮两侧，b 的质量大 于 a 的质量，用手竖直向上托住 b 使系统处于静止状态。轻质弹簧下端固定，竖直立在 b 物块 的正下方，弹簧上端与 b 相隔一段距离，由静止释放 b，在 b 向下运动直至弹簧被压缩到最短 的过程中(弹簧始终在弹性限度内)。下列说法中正确的是 A.在 b 接触弹簧之前，b 的机械能一直增加 B.b 接触弹簧后，a、b 均做减速运动 C.b 接触弹簧后，绳子的张力为零 D.a、b 和绳子组成的系统机械能先不变，后减少 19.一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变 压器原、副线圈匝数之比为 n1：n2=1：10，线圈两端的电压分别为 U1、U2。输电线的总电阻 为 r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为 n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为 U3、U4。L 是 用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为 I1、I2、I3。随着用电高峰的到来，用户 区开启了大量的用电器，下列说法正确的是 A.电压 U4 不变，始终等于 U1 B.电流 I1 始终等于 I3 2F t m 0( )FF v tm + 2 20 2 2 F tF v m + C.L 变暗 D.输电线的电阻消耗的功率减小 20.大小相同的三个小球(可视为质点)a、b、c 静止在光滑水平面上，依次相距 l 等距离排列成 一条直线，在 c 右侧距 c 为 l 处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球 a 的质量为 2m，b、c 的质量均为 m。某时刻给 a 一沿连线向右的初动量 p，忽略空气阻力、碰撞中的动 能损失和碰撞时间。下列判断正确的是 A.c 第一次被碰后瞬间的动能为 B.c 第一次被碰后瞬间的动能为 C.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为 D.a 与 b 第二次碰撞处距竖直墙的距离为 21.如图甲所示，等腰直角三角形金属框 abc 右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外， ab 边与磁场两边界平行，磁场宽度大于 bc 边的长度。现使框架沿 bc 边方向匀速穿过磁场区 域，t=0 时，c 点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为 E，感应电流为 I(逆 时针方向为电流正方向)，bc 两点间的电势差为 Ubc，金属框的电功率为 P。图乙中上述各量随 时间变化的图象可能正确的是 第 II 卷(非选择题 共 174 分) 三、非选择题：共 174 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)必做题：共 129 分 22.(5 分)某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量 的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实 验： 22 9 p m 24 9 p m 6 5 l 7 5 l ①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿 平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。 ②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记 录弹簧的压缩量 x。 ③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上。记录小球的落地位置。 ④保持弹簧压缩量不变，重复 10 次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平 射程 s。 ⑤多次改变弹簧的压缩量 x，分别记作 x1、x2、x3…重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射 程 s1、s2、s3…。 请你回答下列问题： (1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复 10 次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目 的是为了减小___________(填“系统误差”或“偶然误差”)。 (2)若测得小钢球的质量 m、下落高度 h、水平射程 s，则小球弹射出去时动能表达式为_____(重 力加速度为 g) (3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量 x 与小钢球水平射程 s 的图象，若想直 观的检验出结论的正确性，应作的图像为_________ A.s－x B.s－x2 C.s2－x D.s－x－1 23.(10 分)某同学看到某种规格热敏电阻的说明书，知悉其阻值随温度变化的图线如图甲所示。 为验证这个图线的可信度，某同学设计了一个验证性实验，除热敏电阻 Rt 之外，实验室还提 供如下器材：电源 E(电动势为 4.5V，内阻约 1Ω)、电流表 A(量程 1mA，内阻约 200Ω)、电压 表 V(量程 3V，内阻约 10kΩ)、滑动变阻器 R(最大阻值为 20Ω)、开关 S、导线若干、烧杯、温 度计和水。 (1)从图甲可以看出该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 。 (2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线把电路连接完整。 (3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头 P 应置于 端(填“a”或“b”)。 (4)该小组的同学利用测量结果，采用描点作图的方式在说明书原图的基础上作出该热敏电阻 的 Rt－t 图象，如图丙所示，跟原图比对，发现有一定的差距，关于误差的说法和改进措施中 正确的是 A.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的绝对误差越来越大 B.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的相对误差越来越大 C.在温度比较高时，通过适当增大电阻两端的电压值可以减小两条曲线的差距 D.在温度比较高时，通过改变电流表的接法可以减小两条曲线的差距 24.(14 分)一固定的倾角为 37°的斜面，斜面长 9m，如图所示。斜面上一物体在大小为 11N 沿 斜面向上的拉力 F 作用下，沿斜面向上加速运动，加速度大小为 1m/s2；如果将沿斜面向上的 拉力改为 1N，物体加速向下运动，加速度大小仍为 1m/s 2 。取重力加速度 g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)物体质量 m 及物体与斜面间的动摩擦因数 μ； (2)若将物体从斜面顶端由静止释放，物体运动到斜面底端的时间 t。 25.(18 分)在直角坐标系 xoy 平面内存在着电场与磁场，电场强度和磁感应强度随时间周期性 变化的图象如图甲所示。t=0 时刻匀强电场沿 x 轴负方向，质量为 m、电荷量大小为 e 的电子 由(－L，0)位置以沿 y 轴负方向的初速度 v0 进入第 III 象限。当电子运动到(0，－2L)位置时， 电场消失，空间出现垂直纸面向外的匀强磁场，电子在磁场中运动半周后，磁场消失，匀强 电场再次出现，当匀强电场再次消失而匀强磁场再次出现时电子恰好经过 y 轴上的(0，L)点， 此时电子的速度大小为 v0、方向为+y 方向。已知电场的电场强度、磁场的磁感应强度以及每 次存在的时间均不变，求： (1)电场强度 E 和磁感应强度 B 的大小； (2)电子从 t=0 时刻到第三次经过 y 轴所用的时间； (3)通过分析说明电子在运动过程中是否会经过坐标原点。 (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)以下说法正确的是 (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.晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性 B.液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失 C.对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度 D.饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大 E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变 (2)可导热的汽缸竖直放置，活塞下方封有一定质量的理想气体，并可沿汽缸无摩擦的滑动。 活塞上方放一物块，缸内气体平衡后，活塞相对气缸底部的高度为 h，如图所示。再取一完全 相同的物块放在活塞上，气体重新平衡后，活塞下降了 。若把两物块同时取走，外界大气 压强和温度始终保持不变，求气体最终达到平衡后，活塞距汽缸底部的高度。不计活塞质量， 重力加速度为 g，活塞始终不脱离气缸。 34.[物理——选修 3－4](15 分) 5 h (1)某质点做简谐运动，从 A 点经历时间 1s 第一次运动到 B 点，路程为 8cm，A、B 两位置质 点的动能相同，再经相同的时间回到 A 点。该质点做简谐运动的周期 T=_____s ，振幅 A=___m，以第一次经过最大位移时开始计时，再次回到 A 点时速度方向为正方向，质点位移 x 随时间 t 变化的函数关系为 。 (2)如图所示，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为 d，DC 面涂有反光材料。一 束极窄的光线从 A 点以 θ=60°的入射角射人玻璃砖，AB 间的距离为 ，已知 A 点的折 射光线恰好射到 D 点，CD 间的距离为 d，已知光在真空中的传播速度为 c。求： ①玻璃砖的折射率； ②光线从 A 点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。 7 3 12 d 3 4 2020 年保定市第一次模拟考试物理参考答案 题号 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 C B D B D BC AC BC 22.（5 分） （1）偶然误差 （1 分） （2） （2 分） （3）A （2 分） 23.（10） （1）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 （2 分） （2）如图中的三条红线 （3 分） （3）a （2 分） （4）BD （3 分） 24.（14 分） （1）当 F1=11N 时，物体加速向上运动 （2 分） 当 F2=1N 时，物体加速向下运动 （2 分） 在斜面上运动，垂直斜面方向 （1 分） 且 （1 分） 解得 ， m=1kg （2 分） （2）由静止释放物体，物体加速下滑，加速度为 a1 （2 分） （2 分） 解得 t=3s （2 分） 25.（18 分） （1）如图所示，电子由 A 点进入第Ⅲ象限，此时空间存在-x 方向的电场，设电子运动到 B 点 用时为 t 在 x 方向上 （1 分） 4h mgs2 mafmgF =−− o 1 sin37 maf-Fmg =− 2 osin37 o N 37cosmgF = NFf µ= 0.5=µ 1 osin37 mafmg =− lta =2 12 1 Lat =2 2 1 在-y 方向上 （1 分） 设电场强度为 E （1 分） 解得 （1 分） 在 B 点，电子速度为 v，方向与 y 轴夹角为 α，则 （1 分） （1 分） 电子从 C 点到 D 点可以逆向看成从 D 点到 C 点的运动，此过程中只有电场，跟 A 到 B 的过程完全一样。由几何知识知道 EC=L，OE=L。 从 B 到 C，电子做圆周运动的半径为 R （1 分） 设磁感应强度为 B （1 分） 解得 （1 分） （2）到 D 点后，电子在磁场中运动的半径为 r，半周期后运动到 F 点。 （1 分） 电子在磁场中运动周期跟速度大小无关 （1 分） 到 F 点之后的运动，周期性重复从 A-B-C-D-F 的运动过程，第三次到 y 轴时位置是 E 点。 每次在电场中运动的时间为 t1 （1 分） 每次在磁场中运动的时间为 t2 （1 分） Ltv 20 = maeE = eL mvE 2 2 0= 0 tan v at=α αcos 0vv = LR 2 2= R mvevB 2 = eL mvB 02= r mvevB 2 0= eB mTv rTv RT πππ 2或者2或者2 0 === 0 1 2 v Lt = 22 Tt = 所以，从开始运动到第三次经过 y 轴的时间 （1 分） （3）把从 B-C-D-F-E 看成一个运动周期，每周期沿+y 方向移动 L。所以可以判断电子一 定会经过坐标原点。 （4 分） 33．（15 分） （1）CDE （5 分） （2）初始状态，小物块和活塞处于平衡状态 （1 分） 此时气缸中的气体 （1 分） 放上另一物块，两个小物块和活塞处于平衡状态时 （1 分） 此时气缸中的气体 （1 分） 取走两物块后，活塞平衡 （1 分） 此时气缸中的气体 （1 分） 对以上过程用玻意耳定律列方程得 （1 分） （1 分） 解得 （2 分） 34.（15 分） （1）2（2 分）； 0.04（2 分）； （1 分）。 （2） ①如图所示光路图由几何关系有 (1 分) mgSpSp += 01 hSV =1 mgSpSp 202 += hSV 5 4 2 = 03 pp = HSV =3 0 21 )6(23 v Lttt π+=+= 2211 VpVp = 3311 VpVp = hH 3 4= tAx πcos= d CDAB −=αtan 由折射定律 （2 分） 解得 (1 分) ②设在玻璃砖中的全反射临界角为 C，由折射定律有 （1 分） 在 BC 面上的入射角为 β，由几何关系知道 β=60o > C （1 分） 所以在 BC 面上发生全反射，直到玻璃砖的上表面 F 点，才开始有光线从中射出。 由折射定律有 （1 分） 此过程经历的时间为 t （1 分） （2 分） αsin 60sin o n = 3=n Cn o sin 90sin= v cn = v EFDEADt ++= c dt 4=