河北省保定市2020届高三第一次模拟考试 物理
展开2020年高三第一次模拟考试
理科综合能力测试 物理试题
注意事项：
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。
4.在答题卡上与题号相对应的答题区域内答题，写在试卷、草稿纸上或答题卡非题号对应的答题区域的答案一律无效。不得用规定以外的笔和纸答题，不得在答卷上做任何标记。
5.考试结束后，将答题卡交回。
第I卷(选择题，共126分)
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求，第19～21题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
14.下列关于天然放射现象的叙述中正确的是
A.人类揭开原子核的秘密，是从发现质子开始的
B.β衰变的实质是原子核内一个质子转化成一个中子和一个电子
C.一种放射性元素，当对它施加压力、提高温度时，其半衰期不变
D.α、β、γ三种射线中，α射线穿透能力最强，γ射线电离作用最强
15.关于静电场中的电场线，下列说法错误的是
A.电场线能够形象描述电场的强弱和方向
B.沿电场线的方向电势有可能升高
C.电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向
D.沿电场线方向移动一正电荷，其电势能一定减小
16.起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的v－t图象如图所示，g=10m/s2。以下说法中正确的是
A.0－3s内货物处于失重状态 B.3－5s内货物的机械能守恒
C.5－7s内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍 D.货物上升的总高度为27m
17.一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v0运动，t=0时刻起对它施加一与速度v0垂直、大小为F的水平恒力，则t时刻力F的功率为
A.0 B. C. D.
18.如图，a、b两个物块用一根足够长的轻绳连接，跨放在光滑轻质定滑轮两侧，b的质量大于a的质量，用手竖直向上托住b使系统处于静止状态。轻质弹簧下端固定，竖直立在b物块的正下方，弹簧上端与b相隔一段距离，由静止释放b，在b向下运动直至弹簧被压缩到最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)。下列说法中正确的是
A.在b接触弹簧之前，b的机械能一直增加 B.b接触弹簧后，a、b均做减速运动
C.b接触弹簧后，绳子的张力为零 D.a、b和绳子组成的系统机械能先不变，后减少
19.一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示，发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10，线圈两端的电压分别为U1、U2。输电线的总电阻为r，降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3：n4=10：1，线圈两端电压分别为U3、U4。L是用户区里一常亮的灯泡，三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3。随着用电高峰的到来，用户区开启了大量的用电器，下列说法正确的是
A.电压U4不变，始终等于U1 B.电流I1始终等于I3
C.L变暗 D.输电线的电阻消耗的功率减小
20.大小相同的三个小球(可视为质点)a、b、c静止在光滑水平面上，依次相距l等距离排列成一条直线，在c右侧距c为l处有一竖直墙，墙面垂直小球连线，如图所示。小球a的质量为2m，b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p，忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是
A.c第一次被碰后瞬间的动能为 B.c第一次被碰后瞬间的动能为
C.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为 D.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
21.如图甲所示，等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域，t=0时，c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E，感应电流为I(逆时针方向为电流正方向)，bc两点间的电势差为Ubc，金属框的电功率为P。图乙中上述各量随时间变化的图象可能正确的是
第II卷(非选择题 共174分)
三、非选择题：共174分。第22题－第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题－第38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必做题：共129分
22.(5分)某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。
②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x。
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上。记录小球的落地位置。
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s。
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3…重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3…。
请你回答下列问题：
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小___________(填“系统误差”或“偶然误差”)。
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为_____(重力加速度为g)
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图象，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为_________
A.s－x B.s－x2 C.s2－x D.s－x－1
23.(10分)某同学看到某种规格热敏电阻的说明书，知悉其阻值随温度变化的图线如图甲所示。为验证这个图线的可信度，某同学设计了一个验证性实验，除热敏电阻Rt之外，实验室还提供如下器材：电源E(电动势为4.5V，内阻约1Ω)、电流表A(量程1mA，内阻约200Ω)、电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)、开关S、导线若干、烧杯、温度计和水。
(1)从图甲可以看出该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是 。
(2)图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线把电路连接完整。
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于 端(填“a”或“b”)。
(4)该小组的同学利用测量结果，采用描点作图的方式在说明书原图的基础上作出该热敏电阻的Rt－t图象，如图丙所示，跟原图比对，发现有一定的差距，关于误差的说法和改进措施中正确的是
A.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的绝对误差越来越大
B.在温度逐渐升高的过程中电阻测量的相对误差越来越大
C.在温度比较高时，通过适当增大电阻两端的电压值可以减小两条曲线的差距
D.在温度比较高时，通过改变电流表的接法可以减小两条曲线的差距
24.(14分)一固定的倾角为37°的斜面，斜面长9m，如图所示。斜面上一物体在大小为11N沿斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上加速运动，加速度大小为1m/s2；如果将沿斜面向上的拉力改为1N，物体加速向下运动，加速度大小仍为1m/s2。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)物体质量m及物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)若将物体从斜面顶端由静止释放，物体运动到斜面底端的时间t。
25.(18分)在直角坐标系xoy平面内存在着电场与磁场，电场强度和磁感应强度随时间周期性变化的图象如图甲所示。t=0时刻匀强电场沿x轴负方向，质量为m、电荷量大小为e的电子由(－L，0)位置以沿y轴负方向的初速度v0进入第III象限。当电子运动到(0，－2L)位置时，电场消失，空间出现垂直纸面向外的匀强磁场，电子在磁场中运动半周后，磁场消失，匀强电场再次出现，当匀强电场再次消失而匀强磁场再次出现时电子恰好经过y轴上的(0，L)点，此时电子的速度大小为v0、方向为+y方向。已知电场的电场强度、磁场的磁感应强度以及每次存在的时间均不变，求：
(1)电场强度E和磁感应强度B的大小；
(2)电子从t=0时刻到第三次经过y轴所用的时间；
(3)通过分析说明电子在运动过程中是否会经过坐标原点。
(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3－3](15分)
(1)以下说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A.晶体具有各向同性，而非晶体具有各向异性
B.液体表面张力与重力有关，在完全失重的情况下表面张力消失
C.对于一定的液体和一定材质的管壁，管内径的粗细会影响液体所能达到的高度
D.饱和汽压随温度而变，温度越高饱和汽压越大
E.因为晶体熔化时吸收的热量只增加了分子势能，所以熔化过程中晶体温度不变
(2)可导热的汽缸竖直放置，活塞下方封有一定质量的理想气体，并可沿汽缸无摩擦的滑动。活塞上方放一物块，缸内气体平衡后，活塞相对气缸底部的高度为h，如图所示。再取一完全相同的物块放在活塞上，气体重新平衡后，活塞下降了。若把两物块同时取走，外界大气压强和温度始终保持不变，求气体最终达到平衡后，活塞距汽缸底部的高度。不计活塞质量，重力加速度为g，活塞始终不脱离气缸。
34.[物理——选修3－4](15分)
(1)某质点做简谐运动，从A点经历时间1s第一次运动到B点，路程为8cm，A、B两位置质点的动能相同，再经相同的时间回到A点。该质点做简谐运动的周期T=_____s，振幅A=___m，以第一次经过最大位移时开始计时，再次回到A点时速度方向为正方向，质点位移x随时间t变化的函数关系为 。
(2)如图所示，一平行玻璃砖的截面是一个矩形，玻璃砖的厚度为d，DC面涂有反光材料。一束极窄的光线从A点以θ=60°的入射角射人玻璃砖，AB间的距离为，已知A点的折射光线恰好射到D点，CD间的距离为d，已知光在真空中的传播速度为c。求：
①玻璃砖的折射率；
②光线从A点进入玻璃到第一次射出玻璃砖所经历的时间。
2020年保定市第一次模拟考试物理参考答案
题号 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
答案 | C | B | D | B | D | BC | AC | BC |
22.（5分）
（1）偶然误差 （1分）
（2） （2分）
（3）A （2分）
23.（10）
（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小 （2分）
（2）如图中的三条红线 （3分）
（3）a （2分）
（4）BD （3分）
24.（14分）
（1）当F1=11N时，物体加速向上运动
（2分）
当F2=1N时，物体加速向下运动
（2分）
在斜面上运动，垂直斜面方向
（1分）
且 （1分）
解得 ， m=1kg （2分）
（2）由静止释放物体，物体加速下滑，加速度为a1
（2分）
（2分）
解得 t=3s （2分）
25.（18分）
（1）如图所示，电子由A点进入第Ⅲ象限，此时空间存在-x方向的电场，设电子运动到B点用时为t
在x方向上 （1分）
在-y方向上 （1分）
设电场强度为E
（1分）
解得 （1分）
在B点，电子速度为v，方向与y轴夹角为α，则
（1分）
（1分）
电子从C点到D点可以逆向看成从D点到C点的运动，此过程中只有电场，跟A到B的过程完全一样。由几何知识知道 EC=L，OE=L。
从B到C，电子做圆周运动的半径为R
（1分）
设磁感应强度为B
（1分）
解得 （1分）
（2）到D点后，电子在磁场中运动的半径为r，半周期后运动到F点。
（1分）
电子在磁场中运动周期跟速度大小无关
（1分）
到F点之后的运动，周期性重复从A-B-C-D-F的运动过程，第三次到y轴时位置是E点。
每次在电场中运动的时间为t1
（1分）
每次在磁场中运动的时间为t2
（1分）
所以，从开始运动到第三次经过y轴的时间
（1分）
（3）把从B-C-D-F-E看成一个运动周期，每周期沿+y方向移动L。所以可以判断电子一定会经过坐标原点。 （4分）
33．（15分）
（1）CDE （5分）
（2）初始状态，小物块和活塞处于平衡状态
（1分）
此时气缸中的气体
（1分）
放上另一物块，两个小物块和活塞处于平衡状态时
（1分）
此时气缸中的气体
（1分）
取走两物块后，活塞平衡
（1分）
此时气缸中的气体
（1分）
对以上过程用玻意耳定律列方程得
（1分）
（1分）
解得 （2分）
34.（15分）
（1）2（2分）； 0.04（2分）； （1分）。
（2）
①如图所示光路图由几何关系有
(1分)
由折射定律 （2分）
解得 (1分)
②设在玻璃砖中的全反射临界角为C，由折射定律有
（1分）
在BC面上的入射角为β，由几何关系知道
β=60o > C （1分）
所以在BC面上发生全反射，直到玻璃砖的上表面F点，才开始有光线从中射出。
由折射定律有
（1分）
此过程经历的时间为t
（1分）
（2分）
