2020届湖南省益阳市高三上学期1月期末考试物理试题.pdf

试卷第 1 页，总 8 页绝密启用前2020届湖南省益阳市高三上学期1 月期末考试物理试题试卷副标题考试范围：xxx；考试时间：100 分钟；命题人：xxx 题号一二三四总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第 I 卷（选择题)请点击修改第I 卷的文字说明评卷人得分一、单选题1关于光电效应，下列说法正确的是A光电效应说明光具有粒子性，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的B光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光的频率成正比2有关近代物理的叙述，下列说法正确的是A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B结合能较大的原子核，其比结合能也较大，原子核相对稳定C23490Th衰变为22296Rn，经过 3 次衰变，2次衰变D氡的半衰期为3.8 天，4 个氡原子核经过7.6 天后一定只剩下1个氡原子核3如图所示，双轮小车的拉杆与底面垂直，现用小车运送货物，在匀速运动过程中，拉杆面与水平方向的夹角为。若不计货物与小车间的摩擦，则小车拉杆面和底面对货物的支持力大小之比为试卷第 2 页，总 8 页AsinBcosCtanD1tan4在x轴上的 A、B 两点分别固定着1q、2q两个点电荷，两个点电荷连线上各点的电势随坐标x变化的关系图象如图所示，已知ACCB，则下列说法正确的是A1q和2q为等量的异种点电荷B1q的电荷量大于2q的电荷量C在 AB 间，电子在C 点右侧的电势能大于在C 点左侧的电势能D在 AB 间，质子从C 点分别向左右两侧移动相等的距离，电场力做的功大小相等5如图所示，在竖直平面内有一曲面，曲面满足方程22yx，从x轴上 P 点将一小球以初速度02m/sv水平拋出，小球打在曲面上的M 点（未反弹）。已知 M 点的横坐标为2mMx，空气阻力不计，重力加速度g=10 m/s2，则 P 点的坐标为A(0，5 m)B(0，13 m)C(0，20 m)D(0，28 m)6如图所示，撑杆跳尚是运动会中的一个重要比赛项目。一质量为65 kg 的运动员在一次撑杆跳高中达到最高点后，重心下落6.05 m 后接触软垫，在软垫上经0.8 s速度减为零，则从运动员接触软垫到速度减小到零的过程中，软垫受到的平均冲力约为A1.5 102 N B1.5 103N C1.5 104 N D1.5 105N 7如图所示电路中，电源电动势为E(内阻不计），电容器的电容为C(C 较大），线圈 L的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是试卷第 3 页，总 8 页A闭合开关S瞬间，灯泡A 先亮，灯泡B后亮B闭合开关S，电路稳定后，电容器的带电量为去12CEC断开开关S的瞬间，灯泡A 不会立即熄灭D断开开关S的瞬间，灯泡B 不会闪亮8霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件。如图所示，有一厚度为d、宽度为b 的金属导体，当匀强磁场B 与恒定电流I 二者方向垂直时，在导体上下表面产生的电势差称为霍尔电压UH。已知该金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动，关于霍尔电压 Uh和上下表面电势的高低，下列说法正确的是AHBIUneb，上表面电势高BHBIUneb，下表面电势高CHBIUned，上表面电势高DHBIUned，下表面电势高评卷人得分二、多选题9中国计划2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，发射北斗同步卫星的简化过程如图所示，先将北斗卫星发射至椭圆轨道I，再在 A 点从椭圆轨道I 进入地球静止同步圆形轨道，关于卫星的运行，下列说法正确的是试卷第 4 页，总 8 页A在轨道 上运行时不受重力B在轨道 上运行时可经过北京的正上方C在轨道 上运行的周期大于在轨道I 上运行的周期D在轨道 上经过 A 点时的加速度等于在轨道I 上经过 A 点时的加速度10如图甲所示，一质量为1 kg 的物体在拉力F 的作用下由静止开始竖直向上做加速直线运动，其运动时的at图象如图乙所示，巳知重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是A在 t=4s 时，物体的速度为6m/s B在 t=4s 时，物体克服重力做功的功率为20 W C在 04s时间内，拉力F 的冲量为46 N?sD在 04 s时间内，拉力F 对物体做的功为18J 11 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为1:2，原线圈接有阻值为i n 的定值电阻风，副线圈接有两个阻值均为2的定值电阻R1、R2,A、B 两端接在5 2 sin100(V)ut的电源上，则下列说法正确的是A0R两端的电压为4 V B1R两端的电压为4 V C0R消耗的电功率为20 W D2R消耗的电功率为2 W 试卷第 5 页，总 8 页12如图所示，半径为R=2m 的光滑曲面轨道固定在竖直不面内，下端出口处在水不方向上。一质量为M=3 kg 的不板车静止在光滑的水不地面上，右端紧靠曲面轨道，不板车上表面恰好与曲面轨道下端相不。一质量为m=1 kg 的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，该点距曲面下端的高度为h=0.8 m,小物块经曲面轨道下滑后滑上不板车，最终恰好未从不板车的左端滑下。已知小物块可视为质点，与不板车间的动摩擦因数=0.6,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是A小物块滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为18 N B不板车加速运动时的加速度为6m/s2C不板车的长度为1 m D小物块与不板车间滑动过程中产生的热量为6 J 第 II 卷（非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明评卷人得分三、实验题13某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。B 处固定着一光电门，带有宽度为d 的遮光条的滑块，其总质量为M，质量为:的钩码通过细线与滑块连接。现将滑块从A 处由静止释放，遮光条经过光电门时的挡光时间为t，已知 A、B之间的距离为 L，重力加速度为g。(1)某同学用螺旋测微器测遮光条的宽度，其示数如图乙所示，则d=_mm。(2)调整光电门的位置，使滑块通过B 点时钩码没有落地，则滑块由A 点运动到 B 点的过程中，系统重力势能的减少量为pE_，系统动能的增加量为kE_。比较pE和kE,若在实验误差允许的范围内相等，即可认为系统机械能守恒（以上结果均用题中所给字母表示）。试卷第 6 页，总 8 页14某同学想要描绘标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A.电源 E:电动势为3.0V，内阻不计B电压表 V:量程为 3V，内阻约为1kC电流表 A:量程为 300mA，内阻约为0.25D滑动变阻器R:最大阻值为10，额定电流为2.0A(1)根据给出的实验器材，在虚线框中设计出实验电路原理图_。(2)根据设计的电路原理图，将实物进行连线_。(3)如图所示为该同学根据实验数据描绘出的小灯泡的伏安特性曲线，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率_(填“增大”“减小”或“不变）。评卷人得分四、解答题15如图所示，A、B 两车分别以4m/sAv、10m/sBv的速度向右匀速运动，当A、试卷第 7 页，总 8 页B 两车相距10mx时 B 车开始刹车，刹车过程视为匀减速直线运动，加速度大小为22m/sa，求：(1)A 车追上 B 车前，两车的最大距离；(2)A 车追上 B 车所用的时间。16如图所示，一半径为R 的粗糙圆弧轨道固定在竖直面内，A、B 两点在同一条竖直线上，OA 与竖直方向的夹角为60。一质量为:的小球以初速度）。水平抛出，小球从 A 点沿切线方向进人圆弧轨道，且恰好能运动到B 点。小球可视为质点，空气阻力不计，重力加速度为g。求：(1)小球抛出点距A 点的高度h；(2)小球从 A 点运动到B 点的过程中，因与轨道摩擦产生的热量Q。17如图所示，间距L=1m 的足够长的两不行金属导轨PQ、MN 之间连接一个阻值为R=0.75的定值电阻，一质量m=0.2kg、长度 L=1m、阻值 r=0.25的金属棒ab 水平放置在导轨上，它与导轨间的动摩擦因数=0.5。导轨不面的倾角37，导轨所在的空间存在着垂直于导轨不面向上的磁感应强度大小B=0.4T 的匀强磁场。现让金属棒b 由静止开始下滑，直到金属棒b 恰好开始做匀速运动，此过程中通过定值电阻的电量为 q=1.6 C。已知运动过程中金属棒ab 始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，sin370.6，cos370.8，重力加速度g=10m/s2，求：(1)金属棒ab下滑的最大速度；(2)金属棒 ab 由静止释放后到恰好开始做匀速运动所用的时间；(3)金属棒 ab 由静止释放后到恰好开始做匀速运动过程中，整个回路产生的焦耳热。试卷第 8 页，总 8 页18如图所示，在xOy平面坐标系中，x轴上方存在电场强度大小E=100V/m、方向沿y 轴负方向的勻强电场，在x轴的下方存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m=2.010-11kg、电荷量g=+1010-5 C 的带电粒子以初速度0v=1.0104 m/s从 y 轴上P(0，1 m)点垂直射入电场，粒子经x轴进入磁场后，恰好从坐标原点O 再次通过x轴，不计粒子的重力。求：(1)粒子第一次进入磁场时速度)的大小和方向；(2)磁感应强度B 的大小；(3)粒子从 P 点运动到O 点的过程中，在磁场中运动的时间t。答案第 1 页，总 11 页参考答案1B【解析】【详解】A 光电效应说明光具有粒子性，光电效应最早是由赫兹发现的，不是爱因斯坦首先发现的，A 项错误；B 根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中，逸出的光电子来源于金属中的自由电子，B 项正确；C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，即光子的能量太小，该束光的波长太长，C 项错误；D 由爱因斯坦光电效应方程kmEhvW知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，D 项错误。故选 B。2C【解析】【详解】A衰变的本质是原子核内一个中子衰变成一个质子并放出一个电子，电子并不是原子核的组成部分，A 项错误；B结合能大的原子核，其比结合能不一定大，还与核子个数有关，比结合能越大，原子核相对越稳定，B 项错误；C23490Th衰变为22286Rn，经过衰变的次数为23422243次，经过衰变的次数为8690232次，C 项正确；D 半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对于少数原子核无意义，D 项错误。故选 C。3D【解析】【详解】以货物为研究对象，受力情况如图所示：答案第 2 页，总 11 页根据共点力平衡条件有12cos,sinFmgFmg，所以12cos1sintanFF故 D 项正确。故选 D。4C【解析】【详解】A沿电场线方向电势逐渐降低，由图知1q为正电荷、2q为负电荷，故A 错误；B由图可知，C 处的场强为0，由于 ACCB，故1q的电荷量小于2q的电荷量，B 项错误；C在AB间，电子在C点右侧的电势能为正，电子在C点左侧的电势能为负，C 项正确；D在AB间，质子从C点分别向左右两侧移动相等的距离，向左移动时电场力做的功大小大于向右移动时电场力做的功大小，D 项错误。故选 C。5B【解析】【详解】由方程22yx得M点的纵坐标为8mMy，设P点的坐标为0,y，水平方向有0Mxv t解得1st。竖直方向有212Myygt解得13my，故 B 项正确。故选 B。答案第 3 页，总 11 页6B【解析】【详解】设运动员的质量为65kgm，重力加速度取210m/sg。由自由落体运动规律得22vgh运动员从接触软垫到速度减小为零的过程中应用动量定理得0mgFtmv联立解得31.5 10 NF由牛顿第三定律知软垫受到的平均冲力约为31.5 10 N，故 B 项正确。故选 B。7C【解析】【详解】A闭合开关S瞬间，由于电感对电流的阻碍作用，灯泡A不亮，灯泡B先亮，故 A 错误；B电路稳定后，L相当于一段导线，灯泡B被短路，所以电容器两端的电压等于灯泡A两端的电压，等于电源电动势E，电容器的带电量为QCE，B 错误；C断开开关S的瞬间，因电容器通过灯泡A放电，不会立即熄灭，C 项正确。D断开开关S的瞬间，L相当于电源，与灯泡B组成回路，通过灯泡B的电流方向自右向左，会闪亮，D 项错误；故选 C。8B【解析】【详解】AC 由左手定则可知，电子偏向上表面，上表面电势低，下表面电势高，A、C 项错误；BD 设自由电子定向移动的速度为v，则有Inevbd电子受到的电场力与受到的洛伦兹力平衡，有答案第 4 页，总 11 页HUeBevd联立解得HBIUneb，B 项正确，D 项错误。故选 B。9CD【解析】【详解】A卫星的轨道II 上做匀速圆周运动，重力提供做圆周运动的向心力，卫星处于完全失重状态，A 项错误；B由于轨道II 是地球静止同步轨道，卫星在轨道II 运行时只能与赤道在同一平面内，B 项错误；C轨道 II 的半径大于轨道I 的半长轴，根据开普勒第三定律知在轨道II 上运行的周期长，C 项正确；D 在轨道 II 上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I 上经过A点时的加速度等于在轨道I 上经过A点时的加速度，D 项正确。故选 CD。10 AC【解析】【详解】A 根据va t可知at图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在4st=时，物体的速度41124m/s6m/s2vA 项正确；B在4ts时，物体克服重力做功的功率为460PmgvWB 项错误；C在04s:时间内，由动量定理得40FImgtmv答案第 5 页，总 11 页解得46FIN sg，C 项正确；D在04s:时间内，根据动能定理得2412FWmghmv整理得18FWmgh，D 项错误。故选 AC。11AD【解析】【详解】通过原、副线圈的电流之比为122121InIn原、副线圈两端的电压之比为112212UnUn定值电阻01RR、两端的电压分别为010UI R2212IUR又015VUU联立解得14AI、22AI；AC 0R两端的电压和消耗的电功率分别为0104VUI R201016WPI RA 项正确，C 项错误。BD 1R两端的电压为答案第 6 页，总 11 页12212V2RIUUR2R消耗的电功率为2222W2IPRB 项错误，D 项正确；故选 AD。12 ACD【解析】【详解】A小物块沿曲面下滑过程机械能守恒，则有2012mghmv解得04/vm s，在轨道最下端由牛顿第二定律得20NvFmgmR解得18NFN，由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力大小为18NNFFN，A 项正确；B小物块滑上平板车后对平板车由牛顿第二定律得mgMa解得22/am s，B 错误；CD动量守恒定律得0mvMm v由能量守恒定律得212mghMm vQ联立解得小物块与平板车间滑动过程中产生的热量为6JQ，D 项正确；又QmgL，解得平板车的长度为1Lm，C 项正确。故选 ACD。答案第 7 页，总 11 页13 3.115（3.1123.118）mgL222Mm dt【解析】【详解】（1）1根据螺旋测微器的读数原理可知3mm0.01 11.5mm3.115mmd；（2）23 由于遮光条的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过B处光电门时的速度为Bdvt，滑块从A点运动到B点的过程中，钩码和带有遮光条的滑块组成的系统重力势能的减少量为pEmgL；系统动能的增加量为222122kBMm dEMm vt14增大【解析】【详解】（1）1根据题意，要求小灯泡两端的电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法；由于小灯泡的电阻较小约为8，AVRR R，为了减小误差，采用电流表外接法。（2）2根据电路原理图，将实物图连线。（3）3 从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻增大，故电阻率增大。15(1)19xm (2)8.75ts【解析】【详解】（1）A B、两车速度相同时，两车距离最大，则答案第 8 页，总 11 页0ABvvat两车最大距离为002ABAvvxtv tx联立解得19mx；（2）A B、两车速度相同后，B车再经2s停止，而A车在2s的时间内前进8m，所以A车在B车停止后追上B车202BBvaxBAxxv t联立解得8.75st16(1)2032vhg (2)202Qm vgR【解析】【详解】（1）设小球到达A点时的竖直速度为yv，则0tanyvv由运动学公式得22yvgh联立解得2032vhg；（2）设小球到达A点时的速度为Av，则0cosAvv，小球在B点，由牛顿第二定律得2BvmgmR小球从A点运动到B点的过程中，由能量守恒定律得22111cos22ABmvmvmgRQ答案第 9 页，总 11 页联立解得202Qm vgR。17(1)2.5/mvm s (2)2.85ts(3)0.975QJ【解析】【详解】（1）设金属棒ab下滑的最大速度为mv，由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得mBLvI Rr由平衡条件得sincosmgmgBIL联立解得2.5m/smv；（2）金属棒ab由静止开始下滑到恰好匀速运动的过程，由动量定理得sincos0mmgmgBIL tmv又qIt联立解得2.85ts；（3）由法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得BLxqRr由能量守恒定律得21sincos2mmgxmgxmvQg联立解得0.975JQ。18(1)42 10/vm s,方向与x轴正方向成45 角斜向下 (2)22 10BT (3)43102ts【解析】【详解】（1）粒子进入电场后做类平抛运动，在竖直方向上有答案第 10 页，总 11页202yvayqEma解得41.010/yvm s由2220yvvv解得42 10/vm s;方向与x轴正方向成45 角斜向下。（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示由几何关系得0cos452xr又12yvyt0 1xv t根据洛伦兹力提供向心力可得2vqvBmr联立解得22 10BT；（3）粒子在磁场中运动的周期为2 mTqB粒子在磁场中运动的时间为答案第 11页，总 11 页00270360tT联立解得4310s2t。