2020届山西省大同市（县区）高三第一次联合考试物理试题（解析版）.docx

1、大同市2020届高三年级第一次联合考试试题(卷)物理一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列说法正确的是：（ ）A. 氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大，动能变小，电势能变大B. 是核裂变方程，当铀块体积大于临界体积时，才能发生链式反应C. 从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比D. 香烟燃烧会释放一种放射性元素“钋()”，如果每天抽1包香烟，一周后累积的辐射相当于3次胸

2、透的辐射，发生一次衰变和一次衰变后产生了新核，新核的中子数比质子数多42个【答案】A【解析】【详解】A.氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，且电子的轨道半径增大，动能变小，电势能变大，选项A正确；B.该方程式属于衰变，不是核裂変方程，选项B错误；C.根据光电效应方程知光电子的最大初动能与光子的频率成一次函数关系，不是正比关系，选项C错误；D. 根据质量数守恒和核电荷数守恒，有新核的核电荷数即质子数为：新核的质量数为：则新核的中子数为：所以新核的中子数比质子数多：选项D错误；故选A。2.2019年7月20日晚，在韩国光州进行的2019年国际游泳世锦赛结束了跳水男子十米台决赛中，中国

3、选手杨健获得该项目金牌。将入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为。杨健入水后第一个时间内的位移为，最后一个时间内的位移为，则为：（ ）A. 3：1B. 4：1C. 7：1D. 8：1【答案】C【解析】【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作为初速度为零的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1：3：5：7，所以有：选项C正确，ABD错误。故选C。3.如图所示，地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动，农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为F1，农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为F2，则农历初八前后太阳与月亮对地

4、球的合力表达式正确的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】农历初一前后太阳与月亮对地球的合力约为：，农农历十五前后太阳与月亮对地球的合力约为：；则农历初八前后太阳与月亮对地球的合力为：，三式联立解得：，故ABC错误，D正确4.2019年9月18日凌晨4时52分，国航CA818航班从华盛顿杜勒斯国际机场起飞后疑似发生鸟击，于凌晨5时54分返航并安全降落，鸟撞飞机是导致空难的重要因素之一，被称为“飞机杀手”。假设在某次空难中，鸟的质量为0.6kg，飞行的速度为3m/s，迎面撞上速度为720km/h的飞机，对飞机的撞击力达到1.6106N，则鸟撞飞机的作用时间大约为：（ ）A. 1

5、.510-5sB. 1.510-4sC. 7.610-6sD. 7.610-5s【答案】D【解析】【详解】设鸟与飞机碰撞时间为t，由动量定理有：解得：选项D正确，ABC错误。故选D。5.如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是：（ ）A. 小球A对物体B的压力逐渐增大B. 墙面对小球A的支持力先增大后减小C. 地面对物体B的摩擦力逐渐增大D. 水平力F逐渐增大【答案】A【解析】【详解】对A球受力分析并建立直角坐标系如图：由平衡

6、条件有：竖直方向：水平方向：联立解得：，用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则增大。所以F增大，N增大。再根据牛顿第三定律知小球A对物体B的压力逐渐增大。选项A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO轴的距离为物块B到OO轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）A. B受到的静摩

7、擦力一直增大B. B受到的静摩擦力是先增大后减小再增大C. A受到的静摩擦力是先增大后减小D. A受到的合外力一直在增大【答案】BD【解析】【详解】开始角速度较小时，两物体均靠静摩擦力提供向心力，角速度增大，静摩擦力增大，根据f=mr2，知，随着角速度的增大，A先达到最大静摩擦力，A先使绳子产生拉力的，所以当绳子刚好产生拉力时，B受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，随着角速度的增大，对B，拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，则B的静摩擦力会减小，然后反向增大对A，拉力和最大静摩擦共同提供向心力，角速度增大，静摩擦力不变可知A的静摩擦力先增大达到最大静摩擦力后不变，B的静摩擦力先增大后减小

8、，再增大故A错误，B正确，C错误D、根据向心力公式，在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确故选BD7.下图为静电除尘机的原理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，图中虚线为电场线(方向未标)。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则：（ ）A. 电场线方向由放电极指向集尘极B. 图中A点电势低于B点电势C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动D. 尘埃在迁移过程中动能减小【答案】B【解析】【详解】A.带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则集尘极应带正电荷，

9、是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，选项A错误；B.集尘极带正电荷，是正极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势，选项B正确；C.放电极与集尘极间是非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，所以尘埃不是做匀变速运动，选项C错误；D.带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中动能增大，选项D错误。故选B。8.2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹃桥”，6月14日进入使命轨道-地月拉格朗日轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥传回

10、了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱如图所示，“鹊桥中继星处于点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是()A. “鹊桥”与月球的线速度之比为B. “鹊桥”与月球的向心加速度之比为C. k，L，d之间在关系为D. k，L，d之间在关系为【答案】C【解析】【详解】A.“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，则根据v=r可知，“鹊桥”与月球的线速度之比为，故A错误；B.根据a=2r可知，“鹊桥”与月球的向心加速度之比为，故B

11、错误；CD.对“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和，则：对月球： 联立解得，选项C正确，D错误9.类比是一种常用的研究方法。我们在直线运动的教学中，由v-t图线和横轴围成的面积求位移的大小从而推出位移公式。请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是：（ ）A. 由F-v(力-速度)图线和横轴围成的面积数值上等于对应速度变化过程中力做功的功率B. 由F-t(力-时间)图线和横轴围成的面积数值上等于对应时间内力的冲量C. 由F-x(力-位移)图线和横轴围成面积数值上等于对应位移内力所做的功D. 由U-I(电压-电流)图线和横轴围成的面积数值上等于对应电流变化过程中的电功率【答案】B

12、C【解析】【详解】A.由 P=Fv可知F-v图线和横轴围成的面积数值上等于对应速度内力做功的功率，无法求出对应速度变化过程中力做功的功率，选项A错误；B. F-t图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Ft，即冲量，选项B正确；C.F-x图线和横轴围成的面积表示Fx，由F-x（力-位移）图线和横轴围成的面积数值上等于对应位移内力所做的功，选项C正确；D.由U-I（电压-电流）图线，根据公式P=UI可知，根据U与I的坐标值的乘积求出对应电流做功的功率，无法求出对应的电流变化过程中的电功率，选项D错误。故选BC。10.如图所示，质量分别为、的A、B两物块紧靠在一起放在倾角为的斜面上，两物块与斜面间

13、的动摩擦因数相同，用始终平行于斜面向上的恒力F推A，使它们沿斜面匀加速上升，为了增大A、B间的压力，可行的办法是：（ ）A. 增大推力FB. 减小倾角C. 减小B的质量D. 减小A的质量【答案】AD【解析】【详解】设物块与斜面间的摩擦因数为，对AB整体受力分析有：对B受力分析有：由以上两式可得：为了增大AB间的压力，即要使FAB增大，应增大推力F或减小A的质量，增大B的质量。故AD正确，BC错误。故选AD。11.如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原

14、线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(规格为“4W，100”)和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是：（ ）A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为40sinl0t(V)B. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2：1C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大D. 若将自偶变压器触头向下滑动，灯泡会变暗【答案】BD【解析】【详解】A. 输入电压的最大值：图示位置时，线圈产生的感应电动势最大，则瞬时值为：选项A错误；B.变压器变压器输入电压的有效值为：灯泡正常发光，则根据理想变压器的变压比得此时原副线圈的匝数比为2：1，选项B正确；C.若将滑动变阻器滑片向上移

15、动，电阻变大，输出电流减小，根据理想变压器电流的制约关系可知，输入电流减小，电流表示数减小，选项C错误。D. 若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，灯泡变暗，选项D正确。故选BD。12.如图所示,空间直角坐标系的xOz平面是光滑水平面,空间中有沿z轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B现有两块平行的薄金属板,彼此间距为d,构成一个电容为C的电容器,电容器的下极板放在xOz平面上;在两板之间焊接一根垂直于两板的电阻不计的金属杆MN,已知两板和杆MN的总质量为m,若对杆MN施加一个沿x轴正方向的恒力F,两金属板和杆开始运动后,则A. 金属杆MN中存在沿M到到N方向的感应电流B. 两金属板间的

16、电压始终保持不变C. 两金属板和杆做加速度大小为的匀加速直线运动D. 单位时间内电容器增加的电荷量为【答案】AD【解析】【详解】由右手定则可知，充电电流方向为：由M流向N，故A正确；设此装置匀加速平移的加速度为a，则时间t后速度，MN，切割磁感线产生电动势：，即电容器两板电压：，U随时间增大而增大，电容器所带电量，MN间此时有稳定的充电电流：，方向向下，根据左手定则可知，MN受到向左的安培力：，以整个装置为研究对象，由牛顿第二定律得：，即：，解得：，方向沿+Z方向，则单位时间内电容器增加的电荷量为，故BC错误，D正确。故选AD.【点睛】系统在力的作用下加速运动，MN切割磁感线产生感应电动势给电

17、容器充电，由右手定则可以判断出充电电流方向，应用安培力公式与牛顿第二定律可以求出加速度二、非选择题：共52分。第13-16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17-18题为选考题，考生根据要求作答。13.其学习小组用图甲所示装置探究加速度与合力的关系装置中的铝箱下端连接纸带，砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小，铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出，现保持铝箱总质量不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a、F值（F为力传感器的示数，等于悬挂滑轮绳子的拉力），不计滑轮的重力(1)某同学根据实验数据画出了aF关系图线如图乙所示，则由该图象可得铝箱总质量_，重力加速度_

18、（结果保留两位有效数字）(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时，实得到的加速度a的值可能是_（填选项前的字母）A、 B、 C、 D、【答案】 (1). (2). (3). CD【解析】（1)对铝箱分析，应有，对滑轮应有，联立可解得，可知图线的斜率，解得，纵轴截距，解得；(2) 对砂桶和砂分析，应有，对滑轮应有，联立可解得，当砂桶和砂的总质量较大，加速度a 接近g，故实得到的加速度 ，故CD正确，AB错误；故选CD14.某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A，内阻RA小于1 )、电流表A1(量程0.6 A，内阻未知)、电阻箱R1(09

19、9.99 )、滑动变阻器R2(010 )、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个，导线若干(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作请在答题卡相应位置的虚线框内补全与图甲对应的电路图_(2)测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 ，则电流表A的内阻RA_(3)测电源的电动势和内阻：断开开关K，调节电阻箱R1，将开关S接_(填“C”或“D”)，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；断开开关K，开关S所接位置不变，多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的

20、阻值R和电流表A的示数I(4)数据处理：图乙是由实验数据绘出R图象，由此求出干电池的电动势E_V、内阻r_(计算结果保留二位有效数字)(5)如果电流表A的电阻未知，本实验_ (填“能”或“不能”)测出该电源的电动势【答案】 (1). 如图所示： (2). 0.20 (3). D (4). 1.5 (5). 0.25 (6). 能【解析】【详解】（1）由实物图连接原理图，如图所示：（2）根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱R1的电流；电压，则电流表内阻为：；（3）S接D，否则外电路短路；（4）根据（3）中步骤和闭合电路欧姆定律可知变形可得：根据图象可知:，解得，；（5）由可知：当电流表内阻未知时

21、，能测出电动势，但不能测出内电阻15.如图所示，一足够长的木板，上表面与木块之间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，木板与水平面成角，让小木块从木板的底端以大小恒定的初速率沿木板向上运动。随着的改变，小木块沿木板向上滑行的距离将发生变化，当角为何值时，小木块沿木板向上滑行的距离最小？求出此最小值。【答案】53 , 【解析】【详解】当变化时，取沿斜面向上为正方向，设木块的加速度为a，木块沿木板斜面方向由牛顿第二定律有：解得：设木块的位移为x，有：根据数学关系有：其中tan=0.75，则=37 根据数学关系知木块加速度最大时位移最小，即当+=90时加速度有最大值，且最大值：所以此时：=90-=

22、53加速度的最大值：解得：16.如图所示的平面直角坐标系xOy，在第象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第象限，且速度与y轴负方向成45角，不计粒子所受的重力求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值【答案】（1）；（2），方向与x轴的夹角为45

23、；（3）【解析】【详解】（1）设粒子在电场中运动的时间为t，则有x=v0t=2h， qE=ma，联立以上各式可得 ；（2）粒子达到a点时沿负y方向分速度为vy=at=v0，所以 ，方向指向第IV象限与x轴正方和成45o角；（3）粒子在磁场中运动时，有 ，当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有 ，所以磁感应强度B的最小值17.下列说法正确的是_(填正确答案标号)A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E. 干湿

24、泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果【答案】BCE【解析】【详解】A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误；B.由于表面张力的作用使液体表面收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确；C.液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确；D.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误；E.由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确。故选BCE。18.一定质量的理想气体,其内能跟温度成正比在初始状态A时,

25、体积为V0,压强为p0,温度为T0,已知此时其内能为U0该理想气体从状态A经由一系列变化,最终还回到原来状态A,其变化过程的p-T图如图所示,其中CA延长线过坐标原点,BA在同竖直直线上求:(1)状态B的体积;(2)状态C的体积;(3)从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量是多少?【答案】(1)V0/3；（2）V0；（3）2p0V0；【解析】由图可知，从状态A到状态B气体温度为T1=T0为等温变化过程，状态B时气体压强为P1=3P0，设体积为V1，由玻意耳-马略特定律P0V0=P1V1解得由图可知，从状态B到状态C气体压强为P2=P1=3P0为等压变化过程，状态C时气

26、体温度为T2=3T0，设体积为V2，由查理-盖吕萨克定律解得V2=V0从状态B到状态C，设外界对气体做功为，从状态C回到状态A，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，对状态B经状态C回到状态A，内能增加量为U=0，气体从外界吸收的热量为Q，内能增加量为U，由热力学第一定律U=Q+W解得Q=2P0V0，即气体从外界吸收热量2P0V0【点睛】A到B为等温过程，由玻意耳定律求得体积；由B到C为等压变化，由盖吕萨克定律求体积；从B到C外界对气体做功，C到A为等温变化，根据热力学第一定律求解吸放热19.图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4

27、.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（）A. 在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B. 在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C. 从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD. 从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE. 质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t（国际单位）【答案】BCE【解析】【详解】A由yt图象可知，t0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；C由yt图象可知，波振动周期T0.2 s，由yx图象可知8 m，故波速v40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播，

28、则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离xvt6 m，选项C正确；Bt0.25s时，波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；D由t0.15 sT，质点P在其中的T内路程为20 cm，在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在t0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误；E由yt图象可知质点Q做简谐运动的表达式为y0.10sin t（m）0.10sin 10t（m），选项E正确20.如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射已知，BC边长为2L，该介质的折射率为求：（i）入射角i（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：或）【答案】（i）；（ii）【解析】【详解】（i）根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得 代入数据得设光线在BC面上的折射角为，由几何关系得根据光的折射定律联立式代入数据得（ii）在中，根据正弦定理得设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得联立式，代入数据得