河北省衡水武邑中学2020届高三上学期第一次检测物理试题

河北衡水武邑中学2019-2020年高三第一次检测理综物理试卷

1.两物体同时从同一位置出发，二者的速度随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是

A. 时，两物体相遇

B. 相遇前，两物体在时两物体间距离最大

C. 时，两物体相距

D. 时，两物体相距

【答案】D

【解析】

A．v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，由图可知，t=2s时，两物体位移不相等，没有相遇，故A错误；

B．相遇前，两物体速度相等时距离最大，在t =2s时两物体间距离最大，故B错误；

C．根据v-t图像与坐标轴所围面积等于位移，t=1s时，两物体相距1.5m，故C错误；

D．t =3s时，两物体相距，故D正确．

故选：D．

2.如图所示，单匝金属线圈半径为r1，电阻为R，内部存在一圆形区域匀强磁场，磁场区域半径为r2，磁感应强度随时间的变化为B=kt(k>0），磁场方向垂直纸面向外，下列说法正确的是

A. 线圈中感应电流的方向为逆时针方向

B. 线圈具有收缩趋势

C. 线圈中感应电流的大小为

D. 线圈中感应电动势的大小为

【答案】C

【解析】

A．穿过线圈的磁通量向外增大，根据楞次定律和右手定则，线圈中感应电流的方向为顺时针方向，线圈具有扩张的趋势，增大反向的磁通量以阻碍原磁场磁通量的增大，故A错误，B错误；

C．根据法拉第电磁感应定律，根据欧姆定律，感应电流，故C正确，D错误． 

故选：C．

3.边长为1cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面．将电子由A点移动到B点，电场力做功4eV；将电子由A点移动到C点，电场力做功2eV．电场强度大小为

A. 200V/m B. 300V/m C. 200V/m D. 400V/m

【答案】D

【解析】

电子由A点移动到B点，电场力做功4eV，则；电子由A点移动到C点，电场力做功2eV，；设AB的中点为D，C、D两点电势相等，CD为等势线，电场方向沿BA方向．则，故D正确，ABC错误．

故选：D．

4.2018年2月13日，平昌冬奥会单板滑雪女子型场地决赛中，我国选手刘佳宇荣获亚军，为我国夺得首枚奖牌.如图为型池模型，其中为型池两侧边缘，为型池最低点，型池轨道各处粗糙程度相同.一小球在池边高处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，下列说法正确的是（   ）

A. 小球再次进入池中后，能够冲出左侧边缘然后返回

B. 小球再次进入池中后，刚好到达左侧边缘然后返回

C. 由到过程与由到过程相比，小球损耗的机械能相同

D. 由到过程与由到过程相比，前一过程小球损耗的机械能较小

【答案】A

【解析】

【详解】AB、小球在高处自由下落由型池左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，根据动能定理有，解得，从点进入池中后，由于小球经过每一个对应的位置时速度都比第一次小，小球所受摩擦力小于第一次所受的摩擦力，所以第二次在池中运动克服摩擦力做的功小球，小球能够冲出左侧边缘然后返回，故选项A正确，B错误；

CD、由到过程与由到过程相比，每一个对称的位置，由到过程小球所受摩擦力都比由到过程所受摩擦力大，所以小球由到过程与由到过程相比，前一过程小球损耗的机械能较大，故选项C、D错误．

5.如图所示，轻绳OA、OB系于水平杆上的A点和B点，两绳与水平杆之间的夹角均为30°，重物通过细线系于O点．将杆在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动30°此过程中

A. OA绳上拉力变大，OB绳上拉力变大

B. OA绳上拉力变大，OB绳上拉力变小

C. OA绳上拉力变小，OB绳上拉力变大

D. OA绳上拉力变小，OB绳上拉力变小

【答案】B

【解析】

转动前，TA=TB，，则TA=mg=TB；

转动后，OA与水平方向的夹角变为60°，OB变为水平．

， 

解得：，，故B正确，ACD错误． 

故选：B

6.在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为ν以时，其遏止电压为U.已知普朗克常数为h，电子电量大小为e，下列说法正确的是

A. 该金属的截止频率为

B. 该金属的逸出功为

C. 增大入射光的频率，该金属的截止频率增大

D. 增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大

【答案】AD

【解析】

A．设截止频率为，则，=，故A正确； 

B．该金属的逸出功，故B错误；

C．该金属的截止频率只与材料本身有关，与入射光的频率没有关系，故C错误；

D．根据，增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大，故D正确．

故选：AD．

7.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心成功发射第五、六颗北斗三号全球组网卫星，完成了农历鸡年中国航天的“收官之战”．北斗导航系统中，某颗卫星绕地球做圆周运动，其向心加速度大小为a，线速度大小为v，万有引力常数为G，由以上数据可知

A. 该卫星轨道半径为

B. 该卫星角速度大小为

C. 该卫星周期大小

D. 该卫星的质量为

【答案】BC

【解析】

A．根据向心加速度大小a=，轨道半径r=，故A错误；  

B．根据线速度大小，角速度大小，故B正确；  

C．根据周期大小，故C正确；

D．根据万有引力提供向心力，无法求出卫星的质量，故D错误．

故选：BC．

8.在如图所示电路中，电源内阻忽略不计，闭合电键S，滑动变阻器的滑片位于a点时，两理想电表的读数分别为U1、I1，滑动变阻器的滑片位于b点时，两理想电表的读数分别为U2、I2．下列判断正确的是

A. U1>U2，I1 < I2

B. 滑片位于b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为

C. 滑片由a滑到b，等于滑动变阻器接入电路的阻值变化量

D. 滑片由a滑到b，等于R1的阻值

【答案】BD

【解析】

A．滑片从a到b，电阻增大，电流减小，电流表示数减小；根据U=E-IR1，电压表示数增大，故A错误；

B．根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值为R2=，故B正确；

C．U2-U1等于R1电压的减小量，I1-I2等于R1电流的减小量，等于R1的阻值，故C错误，D正确；

故选：BD

点睛：根据欧姆定律判断电压表、电流表的动态变化．U2-U1等于R1电压的减小量，I1-I2等于R1电流的减小量，根据欧姆定律判断即可．

三、非选挥题

9.两块量程均为0~10mA但内阻未知的电流表A1、A2，现通过如图所示电路来测量其中一电流表的电阻．

（1)连接电路，将滑动变阻器R1的滑片滑到最_________端（填“左”或“右”），闭合电建S；

（2）将电阻箱R2调到某一阻值，然后调整滑动变阻器R1滑片的位置，使两电流表均有较大幅度的偏转；

（3）记录此时两电流表的读数I1、 I2和电阻箱的阻值R2；

（4）根据以上数据可以得到电流表_________（填“A1”或“A2”）的阻值，若I1=6.0mA，I2=9.0mA，R2=23.6Ω，则该电流表的电阻为________Ω；

（5）多次测量，计算该电流表电阻的平均值．

【答案】    (1). 左    (2). A1    (3). 11.8

【解析】

（1）滑动变阻器与其它元件成串联关系，开始滑动变阻器应调至最大电阻，即调到最左端；

（2）A1的电压为（I2-I1）R2，故A1的电阻，代入数据得：R1=11.8Ω．

10.某实验小组利用如图甲所示装置测定当地重力加速度的数值．实验开始时，小钢球被电磁铁吸引静止不动，光电门位于钢球的下方，二者的中心处在同一竖直线上．将此时钢球球心位置记为A点，光电门中心位置记为O点，AO间距离为h．

（1）使用螺旋测微器测定小钢球的直径如图乙所示，可知钢球直径大小为d=_______mm；

（2）断开电磁铁开关，小钢球由静止开始下落，下落过程中通过位于O点处光电门，由数字计时器记录钢球通过光电门的时间Δt．可由表达式v=_______得到小钢球球心通过光电门时的瞬时速度；

（3）将光电门向下移动一小段距离后，重新释放小钢球，记录小钢球通过光电门时数字计时器显示的时间Δt1和此时光电门与O点间距离x1；

（4）重复步骤(3)，得到若干组Δt和x的数值；

（5）在坐标中描点连线，得到如图丙所示直线并计算出其斜率大小为1.6×105，根据此斜率值，可以得到当地重力加速度的数值为_________m/s2：

（6）本实验在获得钢球球心通过光电门时的瞬时速度时存在误差，测量的速度值________（填“大于”、“等于”或“小于”）球心通过光电门时的瞬时速度的真实值：

（7）下列可以减小速度误差方式有________

A.增大AO间的距离h

B.减小AO间的距离h

C.换用直径大一些的小钢球

D.换用直径小一些的小钢球

【答案】    (1). 11.000    (2).     (3). 9.68    (4). 小于    (5). AD

【解析】

（1）螺旋测微器主尺刻度为11mm，螺旋尺刻度为0.0×0.01mm=0.000mm，钢球直径大小为11mm+0.000mm=11.000mm；

（2）小钢球通过光电门时间很短，可将小钢球通过光电门的平均速度作为球心通过光电门时的瞬时速度；

（5）根据匀变速运动的规律，，得，，其斜率k=2g/d2=1.6×105，代入数据得：g=9.68 m/s2；

（6）对于匀变速运动，时间中点的速度小于位移中点的速度，所以测量的速度值小于球心通过光电门时的瞬时速度的真实值；

（7）A．增大AO间的距离h，小球通过光电门时时间更短，测量值更接近真实值，误差减小，故A正确，B错误；

C．换用直径小一些的小钢球，小球通过光电门时时间更短，测量值更接近真实值，误差减小，故D正确，C错误．

故选：AD．

11.光滑水平地面上，木板A左端与竖直墙壁接触处于静止状态，可视为质点的小木块B停在木板的右端，如图所示．对木块施加水平向左的瞬时冲量使其获得初速度，经时间t=0.5s木块运动到竖直墙壁处，速度大小减为．木块与墙壁发生弹性碰撞后，恰能停在木板右端．重力加速度，求：

（1）木板的长度L和木板与木块间的动摩擦因数；

（2）木板和木块的质量的比值．

【答案】(1) 0.4      (2)24

【解析】

(1)木块向左运动

v1=v0-at

μmg=ma

解得木板长为 L=3m 

动摩擦因数为  μ=0.4

（2）木块在木板上向右滑动的过程中

可得M/m=24 

12.平面直角坐标系xOy中，第二象限存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，第三、四象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，如图所示．一质量为m，带电量为q的正粒子从坐标为（-L，L)的P点沿y轴负向进入电场，初速度大小为粒子第二次到达x轴的位置为坐标原点．不计粒子的重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（2）若粒子由P点沿x轴正向入射，初速度仍为，求粒子第二次到达x轴时与坐标原点的距离．

【答案】(1)      (2)

【解析】

(1)由动能定理

粒子进入磁场时速度大小为

在磁场中  L=2R  

可得B=

(2)假设粒子由y轴离开电场

L=v0t  

Eq=ma

可得y1=L/4<L，假设成立

vy=at

速度偏转角

第一次到达x轴的坐标

磁场中 

粒子第二次到达x轴的位置与坐标原点的距离x=x1+x2=（或1.85L）       

13.缸内封闭着一定质量的理想气体，以下说法正确的是(    )

A. 外界向气体发生热传递，气体的内能一定增加

B. 不可能把热从低温气体传到高温气体而不产生其他影响

C. 如果保持气体温度不变，当压强增大时，气体的密度一定增大

D. 若气体体积不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多

E. 该气缸做加速运动时，汽缸内气体温度一定升高

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．外界向气体发生热传递，气体可能同时对外做功，故气体的内能不一定增加，故A错误；

B．根据热力学第二定律，不可能把热从低温气体传到高温气体而不产生其他影响，故B正确；

C．如果保持气体温度不变，当压强增大时，分子热运动的平均动能不变，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故分子数密度增加，故C正确；

D．若气体体积不变，温度升高，分子数密度增加，分子热运动的平均动能增加，故单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故D正确；

E．该气缸做加速运动时，分子热运动平均动能不受影响，故汽缸内气体温度不变，故E错误；

故选BCD．

14.为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等．气缸开口向上，用质量为m=1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S=1cm2．当气缸内温度为300K时，活塞与气缸底间距为L，活塞上部距活塞处有一用轻质绳悬挂的重物M．当绳上拉力为零时，警报器报警．已知室外空气压强P0=1.0×105Pa,活塞与器壁之间摩擦可忽略．求：

（i）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少?

（i）若锅炉外壁的安全温度为1000K，那么重物的质量应是多少？

【答案】(1)500K                           (2)2kg                        

【解析】

(i)活塞上升过程为等压变化．

V1=LS   ，   V2=(L+d)S   

得T2=500K  

(ii)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为M．

P2S=P0S+mg  

P3S=P0S+(m+M)g

可得：M=2kg

15.在某均匀介质中，甲、乙两波源位于O点和Q点，分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波，某时刻两波波形如图中实线和虚线所示，此时，甲波传播到x=24m处，乙波传播到x=12m处，已知甲波波源的振动周期为0.4s，下列说法正确的是________．

A.甲波波源的起振方向为y轴正方向

B.甲波的波速大小为20m/s

C.乙波的周期为0.6s

D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s

E.从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置

【答案】BCE

【解析】

【详解】甲波传播到x=24m处，根据波向右传播可知：质点向下振动，故甲波波源的起振方向为y轴负方向，故A错误；由图可知：甲波的波长为8m，又有甲波波源的振动周期为0.4s，故甲波的波速大小为＝20m/s，故B正确；同一介质中横波波速相同，故乙波的波速也为20m/s，由图可知：乙波的波长为12m，故周期为＝0.6s，故C正确；甲波的传播距离为24m，故波源振动时间为＝1.2s；乙波的传播距离为42m-12m=30m，故波源振动时间为＝1.5s，所以，甲波波源比乙波波源晚振动0.3s，故D错误；由图可知：图时时刻，两波在x=12m处都处于平衡位置，将要向上振动；故该质点的振动方程为y＝15sin5πt+10sinπt(cm)，那么，t=0.6s时，y=0，即从图示时刻开始再经0.6s，x=12m处的质点再次到达平衡位置；故E正确；故选BCE．

【点睛】在给出波形图求解质点振动、波速的问题中，一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系，从而求得周期，即可得到质点振动情况，由v＝求得波速．

16.如图所示，真空中的半圆形透明介质，O1为圆心，O O1为其对称轴，一束单色光沿平行于对称轴的方向射到圆弧面上，经两次折射后由直径面离开介质．已知第一次折射的入射角和第二次折射的折射角均为60°，光在真空中的速度大小为c，求：

（i）透明介质的折射率n；

（ⅱ）单色光在介质中传播的时间t.

【答案】(1)     (2)

【解析】

(i) ，

i1=r1+r2

r1=r2=30°

可得：

(ii)光介质中传播速度

光在介质中传播距离

L=vt 

可得：t=