【全国百强校word版】河北省衡水中学2020届高三摸底联考(全国卷)物理试题.pdf

一、选择题 1、在物理学的发展中，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A亚里士多德首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来 B牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量 C哥白尼通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律 D笛卡尔对牛顿第一定律的建立作出了贡献 2、在物理学的研究及应用过程中所用思维方法的叙述正确的是（）A在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是猜想法 B速度的定义式xvt，采用的是比值法，当t趋近于零时，xt就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义应用了理想模型法 C在探究电阻、电压和电流三者之间的关系时，先保持电压不变研究电阻与电流的关系，再保持电流不变研究电阻与电压的关系，该实验应用了类比法 D如图是三个实验装置，这三个实验都体现了放大的思想 3、如图所示，两条曲线为汽车 a、b 在同一条平直公路上的速度时间图像，已知在2t时刻，两车相遇，下列说法正确的是（）Aa 车速度先减小后增大，b 车速度先增大后减小 B1t时刻 a 车在前，b 车在后 C12tt:汽车 a、b 的位移相同 Da 车加速度先减小后增大，b 车加速度先减小后增大 4、如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率 v 沿竖直光滑圆轨道由 A 点运动到 B 点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（）A逐渐减小 B逐渐增大 C先减小，后增大 D先增大，后减小 5、如图所示，在一个边长为 a 的正六边形区域内存在磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，三个相同带正电的粒子，比荷为qm，先后从 A 点沿 AD 方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域，粒子在运动过程中只受到磁场力作用，已知编号为的粒子恰好从 F 点飞出磁场区域，编号为的粒子恰好从 E点飞出磁场区域，编号为的粒子从 ED 边上的某一点垂直边界飞出磁场区域，则（）A编号为的粒子在磁场区域内运动的时间为mqB B编号为的粒子在磁场区域内运动的时间为mqB C三个粒子进入磁场的速度依次增加 D三个粒子在磁场内运动的时间依次增加 6、如图所示，离地面高 2m 处有甲、乙两个物体，甲以初速度0v水平射出，同时乙以初速度0v沿倾角为045的光滑斜面滑下，已知重力加速度2/10gm s，若甲、乙同时到达地面，则0v的大小是（）A5/m s B2 5/m s C10/m s D4 5/m s 7、每个在 2019 年 2 月 11 日宣布“探测到引力波的存在”，天文学家通过观察双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了 GW150914 是一个 36 倍太阳质量的黑洞和一个 29 别太阳质量的黑洞并合事件，假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（）A这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等 B36 倍太阳质量的黑洞轨道半径为 29 倍太阳质量的黑洞轨道半径小 C这两个黑洞运行的线速度大小始终相等 D随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期在增大 8、如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨 cd、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与导轨接触良好，在两根导轨的端点 d、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力 F 作用在金属杆 ab 上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆 ab 始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用安F表示，则下列说法正确的是（）A金属杆 ab 做匀加速直线运动 B金属杆 ab 运动过程回路中有顺时针方向的电流 C金属杆 ab 所受到的安F先不断增大，后保持不变 D金属杆 ab 克服安培力做功的功率与时间的平方成正比 9、理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压，副线圈接一个55=R的负载电阻，电流表、电压表均为理想电表，则下述结论正确的是（）A副线圈中电压表的读数为110V B副线圈中输出交流电的频率为0.02Hz C原线圈中电流表的读数为0.5A D原线圈中的输入功率为220W 10、如图所示，BC 是半径为1Rm的竖直面内的圆弧轨道，轨道末端 C 在圆心 O 的正下方，060BOC，将质量为1mkg的小球，从与 O 等高的 A 点水平抛出，小球恰好从 B 点沿圆弧切线方向进入轨道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从 B 到 C 做匀速圆周运动，重力加速度大小为2/10gm s，则下列说法正确的是（）A从 B 到 C，小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变 B从 B 到 C，小球克服摩擦力做功为5J CA、B 两点间的距离为712m D小球从 B 到 C 的全过程中，小球对轨道的压力不变 11、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图 a 所示），以此时为0t 时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图 b 所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小12vv），已知传送带的速度保持不变，则下列判断正确的是（）A10t:内，物块对传送带做正功 B物块与传送带间的动摩擦因数tan C20t:内，传送带对物块做功为22211122mmvv D系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 12、如图所示，水平桌面上有三个相同的物体 a、b、c 叠放在一起，a 的左端通过一根轻绳与质量为1mkg的小球相连，绳与水平方向的夹角为060，小球静止在光滑的半圆形器皿中，水平向右的力30FN作用在 b 上，三个物体保持静止状态，g 取210/m s，下列说法正确的是（）A物体 c 受到向右的静摩擦力 B物体 b 受到一个摩擦力，方向向左 C桌面对物体 a 的静摩擦力方向水平向左 D撤去力 F 的瞬间，三个物体将获得向左的加速度 二、非选择题（一）必考题 13、如图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图，盘和重物的总质量为 m，小车和砝码的总质量为 M，实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端定滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要进行的一项操作是 （填选项字母）。A、将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节 m 的大小，使小车在盘和重物的牵引力下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B、将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C、将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动（2）实验中得到的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E、F、G 为 7 个相邻的计数点，量出相邻的计数点之间的距离分别为1x、2x、3x、4x、5x、6x，已知相邻的计数点之间的时间间隔为 T，则小车的加速度a （用题中所给字母表示）。（3）实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的一组是 （填选项字母）A20Mg，10mg、15g、20g、25g、30g、40g B200Mg，20mg、40g、60g、80g、100g、120g C400Mg，10mg、15g、20g、25g、30g、40g D400Mg，20mg、40g、60g、80g、100g、120g（4）该实验小组以测得的加速度 a 为纵轴，盘和重物的总重力 F 为横轴，作出的图像如图中图线 1 所示，发现图像不过原点，怀疑在测量力时不准确，他们将实验进行了改装，将一个力传感器安装在小车上，直接 测 量 细 线 拉 小 车 的 力F，做aF图 如 图 中 图 线 2 所 示，则 图 像 不 过 原 点 的 原 因是 ，对于图像上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是 。14、高中电学实验的核心是测电阻，当然所测的对象是不同的，有灯泡的电阻、电阻丝的电阻、电表的电阻、电源的电阻等；所用的方法也不同，有伏安法、半偏法、等效代替法等，其中最常用的是伏安法，测量电路如图所示：（1）为了减小电表内阻引起的误差，如果待测电阻和电表内阻未知，可观察电表的变化；当开关由 a 点变到接触 b 点时，电流表变化显著，则开关应接在 点，测量误差较小。（2）如果已知待测电阻和电表内阻的大约值，为了减小测量误差，应进行的操作：当2xVARR R时，开关应接在 点。（3）如果已知电压表内阻的准确值，则开关应接在 点测量没有系统误差。15、如图所示，一电动遥控小车停在水平地面上，小车质量3Mkg，质量1mkg的小物块（可视为质点）静止于车板上某处 A，物块与车板间的动摩擦因数0.1，现使小车由静止开始向右行驶，当运动时间11.6st时物块从车板上滑落，已知小车的速度 v 随时间 t 变化规律如图乙所示，小车受到地面的摩擦阻力是小车对地面压力的110，不计空气阻力，取重力加速度2/10gm s，求：（1）物块离开小车时，物块的速度大小；（2）01.6s:时间内小车的牵引力做的功 W。16、如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为l的绝缘轻质细线悬挂一小球，小球质量为 m，带电量为q，将小球拉至竖直方向最低位置 A 点处无初速度释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度074，（重力加速度为g，0sin0.637，0cos0.837）（1）求电场强度的大小 E；（2）求小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；（3）若从 A 点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度0v，则为保证小球能做完整的圆周运动，0v的大小应满足什么条件？（二）选考题 17、【物理选修 3-3】（1）以下说法中正确的有 。A功可以全部转化为热，当热量不能全部转化为功 B物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 C食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 D布朗运动是指液体分子的无规则运动 E当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大（2）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量200Mkg，活塞质量10mkg，活塞面积2100Scm，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，此时，缸内气体的温度为027C，活塞位于气缸正中，整个装置都静止，已知大气压恒为501.010Pap，重力加速度为2/10gm s，273TtK，求：缸内气体的压强1p；缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口 AB 处？18、【物理选修 3-4】（1）在坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速200/vm s，已知0t 时刻，波刚好传播到40 xm处，如图所示，在400 xm处有一接收器（图中未画出），则下列说法正确的是 。A波源开始振动时方向沿 y 轴负方向 B从0t 开始经0.15s，40 xm处的质点运动的路程为0.6m C接收器在2ts时才能接收到此波 D若波源向 x 轴正方向运动，接受器接收到波的频率可能为9Hz E若该波与另一列频率为5Hz沿 x 轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样（2）如图所示，MN 为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为 R、折射率为3的透明半球体，O 为球心，轴线 OA 垂直于光屏，O 至光屏的距离3 32OAR，一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射为 B，12OBR，求：光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度；光线在光屏形成的光斑到 A 点的距离。19、【物理选修 3-5】（1）以下说法中正确的有 。A氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，原子的能量减小 B核力存在于原子核内所有核子之间 C原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的 D铀元素的半衰期为 T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化 E放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的（2）如图所示，光滑水平直导轨上放置长木板 B 和滑块 C，滑块 A 置于 B 的左端，且 A、B 间接触面粗糙，三者质量分别为1Akgm、2Bkgm、23ckgm，开始时 A、B 一起以速度010/vm s向右运动，与静止的 C 发生碰撞，碰后 C 向右运动，又与竖直固定挡板碰撞，并以碰前速率弹回，此后 B 与 C 不再发生碰撞，已知 B 足够长，A、B、C 最终速度相等，求 B 与 C 碰后瞬间 B 的速度大小。参考答案：1、D 2、D 3、D 4、B 5、C 6、A 7、B 8、C 9、AD 10、BC 11、BD 12、BC 13、（1）B；（2）63524129xxxxxxT；（3）C 14、（1）b；（2）b；（3）a 15、（1）物块滑落前受到的滑动摩擦力大小为fmg 做匀加速运动的加速度为21/agm sfm 当运动时间11.6ts时物块的速度为11 1.6/vatm s。（2）0 1s时间内，由题图乙得小车的加速度大小为221 2/am s 根据牛顿第二定律得：1（）Ffk Mm gMa，其中 110k，解得1 14FN 小车的位移11 2 112smm 在1 1.6s时间内，牵引力2 5（）Fk Mm gfN 由题图乙得小车的位移大小22 0.61.2smm 所以0 1.6s时间内小车的牵引力做的功1 122 WFsF s 代入数据解得 17WJ。16、（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，分析小球的受力情况，作出受力图如右图，根据对称性，此时必有重力与电场力的合力与角分线在同一条线上，根据平衡条件得：2qEmgtan，解得：34Emgq。（2）小球运动的过程中速度最大的位置，由动能定理得：22122(）qELsinmg LLcosmv 小球在2时，由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：222TvFmgsinqEcosmL，解得：74TFmg 由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为 74mg。（3）要使细线不松弛有两种情况，当小球摆动过程中，细线的方向与 F 的方向不超过90时，根据动能定理有：202102FLcosmv，解得：02vgL 当小球能完成完整的圆周运动时，需满足：2vFmL 根据动能定理有：220112122（）FLcosmvmv 由上几式联立解得：0232vgL 为保证小球在运动过程中，细线不松弛，0v的大小应满足的条件为：02vgL或0232vgL。17、【物理选修 3-3】（1）BCE（2）以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程：10p Smgp S 解之得：513 10pPa。当活塞恰好静止在气缸缸口 AB 处时，缸内气体温度为2T，压强为2p，此时仍有20p SMgp S，由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得：120.5SlSlTT 所以212600TTK，故 2600273327（）t。18、【物理选修 3-4】（1）ABE（2）分析如图：设入射点 B 到 O 的垂直距离BOh，BCO，折射角为i 对OBC，由正弦公式得：12 hsRin，又3sininsin，联立解得33 2sinisin 所以：60i，出射光线偏离原方向的角度：603030i 。设出射光线与 MN 交与 P 点，与 OA 交与 D 点，则由几何关系可得，30CDQ 所以：3302OQQDRcosR，3 3320.5 322ADAOODRRR 所以：3300.5 30.53PA AD tanRR。19、【物理选修 3-5】（1）ACE（2）设碰后 B 速度为Bv，C 速度为Cv，以向右为正方向，由动量守恒定律得：0BCCBBm vm vm v BC 碰后，A、B 在摩擦力作用下达到共同速度，大小为Cv，由动量守恒定律得：0（）ABBABCm vm vmmv 代入数据联立得：7.25/Bvm s。