精品解析：【全国百强校】河北省衡水中学2020届高三上学期摸底联考(全国卷)物理试题解析(解析版).pdf

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1、 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【答案】D【解析】考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。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

2、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 【答案】D【解析】考点：弹性形变和范性形变、质点的认识、物理模型的特点及作用【名师点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注重科学方法的积累与学习。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

3、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【答案】D【解析】试题分析：由图线可知，a 车的速度先增大后减小，b 车的速度先减小后增大，故 A 错误；在2t时刻，两车相遇，在12tt时间内，a 图线与时间轴围成的面积大，则 a 的位移大，可知1t时刻，b 车在前，a 车在后，故 BC 错误；图线切线的斜率表示加速度，可知 a 车的加速度先减小后增大，b 车的加速度先减小后增大，故 D 正确。考点：匀变速直线运动的图像、匀变速直线运动的速度与

4、时间的关系【名师点睛】根据速度时间图线判断两汽车的运动情况，通过图线与时间轴围成的面积表示位移判断哪个汽车在前通过图线的斜率判断加速度的变化。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【答案】B【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据PFvcos得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化。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

5、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【答案】C【解析】考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】本题以带电粒子在磁场中运动的相关问题为情境，考查学生综合分析

6、、解决物理问题能力带电粒子在磁场中的运动，关键的就是确定圆心和轨迹后由几何知识确定出半径。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【答案】A 【解析】考点：动能定理的应用、平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活研究。7、每个在 2019 年 2 月 1

7、1 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【答案】B【解析】试题分析：

8、根据21211222Gm mmrLT可得221224 GLmrT 根据21222222Gm mmrLT可得222124 GLmrT 可知1212 mrmr，质量与轨道半径成反比，所以 36 倍太阳质量的黑洞轨道半径比 29 倍太阳质量的黑洞轨道半径小，故 B 正确；根据2ar可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，故 A 错误；这两个黑洞共轴转动，角速度相等，根据vr可以，质量大的半径小，所以质量大的线速度小，故 C 错误；又：222312122244 LLmmrrGTGT 当12 mm不变时，L 减小，则 T 减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故 D 错误。考点

9、：万有引力定律及其应用【名师点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，应用万有引力定律与牛顿第二定律即可正确解题，难度不大。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

10、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【答案】C【解析】考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率 【名师点睛】棒切割磁感线会产生电动势，形成感应电流所以金属杆会受到安培力当棒处于匀速时棒受力平衡，由已知条件可求出安培力大小，根据受力平衡即可解出金属杆受到的拉力；结合电功率表达式即可找到功率与位移的关系式。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

11、电流表的读数为0.5A D原线圈中的输入功率为220W【答案】AD【解析】考点：变压器的构造和原理、电功、电功率、交变电流【名师点睛】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论。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

12、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【答案】BC【解析】考点：动能定理的应用、平抛运动【名师点睛】本题考查了平抛运动和圆周运动，分析清楚小球运动过程，明确匀速圆周运动向心力的来源：合外力，应用运动的合成与分解、运动学公式、牛顿第二定律即可正确解题。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

13、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【答案】BD【解析】考点：动能定理的应用、功的计算【名师点睛】本题由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法。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

14、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【答案】BC【解析】，对小球受力分析如图：由于小球静止，故竖直方向上：6060NsinTsinmg 水平方向上：6060NcosTcos 联立式代入数据解得：10 3TN，222.68fN，故地面对 a 的静摩擦力水平向左，故 C 正确；若撤去 F，对 a，水平方向上受绳的拉力：2310静摩擦力TNf，故整个系统仍然保持静止，

15、故 D 错误。考点：牛顿第二定律、物体的弹性和弹力、共点力平衡的条件及其应用【名师点睛】本题主要考查力的分解和平衡力判断，结合牛顿第二定律会使此类题目变得简单，整个系统保持静止，隔离法分析 c，可得出受静摩擦力为 0。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

16、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

17、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

18、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 。【答案】（1）B；（2）63524129xxxxxxT；（3）C（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；盘和重物的重力比细线的拉力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力【解析】（4）由所示图象可知，aF图象在 F 轴上有截距，即当拉力大到一定值时才产生加速度，说明小车所受合力小于砝码与砝码盘的重力，这由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；对于图像上相同的力，用传感器测得的加速度偏大，其原因是盘和重物的重力比细线的拉力大或第二种情况下传感器的示数等于小车所受合外力。考

19、点：验证牛顿第二运动定律【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目，而实验步骤，实验数据的处理都与实验原理有关，故要加强对实验原理的学习和掌握。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

20、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。【答案】（1）b；（2）b；（3）a【解析】考点：伏安法测电阻【名师点睛】解决本题的关键知道电流表内外接所引起的系统误差，知道在什么情况下选用外接法误差较小，什么情况下选用内接法误差较小。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

21、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。【答案】（1）1.6/m s；（2）17WJ【解析】考点：动能定理的应用、牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键要理清小车和滑块的运动情况，采用隔离法研究加速度和速度等物理量，解答时要抓住速度图象的两个物理意义：斜率等于加速度，“面积”表示位移。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

22、，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？【答案】（1）34Emgq；（2）74mg；（3）02vgL或0232vgL【解析】（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

23、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。考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系【名师点睛】本题是力学知识与电场知识的综合，关键是分析清楚小球的受力情况和做功情况，运用动能定理和牛顿第二定律求解。（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

24、时，分子势能随分子间距离的增大而增大【答案】BCE【解析】考点：热力学第二定律、热力学第一定律【名师点睛】本题考查热学内容，热学内容的考查比较全面，但难度不大，故对于热力学要注意全面掌握。（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？【答案】513 10pP

25、a；327【解析】考点：理想气体的状态方程【名师点睛】巧选研究对象，注意变化过程的不变量，同时注意摄氏温度与热力学温度的换算关系。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

26、负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样【答案】ABE【解析】考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系【名师点睛】简谐波一个基本特点是介质中各质点的起振方向都与波源的起振方向相同波源与接收器的距离增大时，接收器接收到的波的频率将变小；波源与接收器的距离减小时，接收器接收到的波的频率将变大。（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

27、 点的距离。【答案】30；0.5R【解析】考点：光的折射定律【名师点睛】根据数学上正弦定理和折射定律分别列式，得到BOA，即可求得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；解决本题的关键作出光路图，灵活运用数学知识，结合折射定律进行求解。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

28、为质子时产生的【答案】ACE【解析】考点：原子的核式结构【名师点睛】本题较为简单，考查了解识记级别的知识，熟读教材是解决这类题目的必由之路故要加强对基本知识的积累。（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。【答案】7.25/Bvm s【解析】试题分析：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。考点：动量守恒定律 【名师点睛】分析物体的运动过程，选择不同的系统作为研究对象，多次运用动量守恒定律求解，注意动量守恒定律是矢量式，使用前要先规定正方向。