1、湖南省衡阳市2020届高三物理下学期第一次联考（一模）试题（含解析）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求；第1921题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1.下列说法中正确的是（）A. 原子核发生一次衰变，该原子外层就一定失去一个电子B. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为可以判断x为质子C. 若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应D. 质子、中子、粒子的质
2、量分别是，质子和中子结合成一个a粒子，释放的能量是【答案】D【解析】【详解】A原子核发生一次衰变，该原子核内中子变成质子，放出一个电子，选项A错误；B根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，x的质量数为零，电荷数为-1，则x是电子，选项B错误；C根据玻尔理论可知，氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光的能量为hv=E2-E1=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV，氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光的能量为hv=E6-E2=-0.38eV-（-3.4eV）=3.02eV，结合光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应
3、，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故C错误；D质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子的过程中亏损的质量为（2m1+2m2-m3），根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2故D正确。故选D。2.中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是（）A. 在时间内，平均速度B. 特种兵在0时间内处于超重
4、状态，时间内处于失重状态C. 在间内特种兵所受阻力越来越大D. 若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大【答案】C【解析】【详解】A在t1-t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知，特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度，故A错误；B0-t1时间内，由图线可知，图线的斜率大于零，则加速度方向竖直向下，发生失重；在t1-t2时间内，图线的切线的斜率小于零，则加速度方向竖直向上，发生超重；故B错误；C在t1-t2时间内，根据牛顿第二定律可知f-mg=ma解得f=mg+ma
5、因为曲线的斜率变大，则加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故C正确；D若第一个特种兵开始减速时，第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小，故D错误；故选C。3.一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化关系如图所示，其中0段是关于直线对称的直线，段是曲线，则下列说法正确的是（）A. 处电场强度最小B. 在处电势关系为C. 段带电粒子做匀变速直线运动D. 段电场方向不变，大小变，段的电场强度大小方向均不变【答案】B【解析】【详解】A根据电势能与电势的关系：Ep=q，场强与
6、电势的关系：，得由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于，x1处的斜率可以认为与0-x1段相等，故此时电场强度并不是最小的，故A错误；B根据电势能与电势的关系：Ep=q，粒子带负电，q0，则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有32=01故B正确；C由图可知，0x1段和0x2段电场方向相反，故加速度并不相同，不是一直做匀变速运动，故C错误；D0x1段电场方向不变，大小不变，x2x3段图象的斜率减小，故电场强度大小减小，方向不变，故D错误。故选B。4.2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学吉姆皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙
7、学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”若某一系外行星的半径为R，公转半径为r，公转周期为T，宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1，不考虑其他星球的影响(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有A. B. C. 该系外行星表面重力加速度为D. 该系外行星的第一宇宙速度为【答案】D【解析】【详解】AB开普勒第三定律，其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同，故AB错误；C对宇宙飞船解得故C错误；D对系外行星
8、的近地卫星：解得故D正确5.倾角为斜面固定在水平面上，在斜面上放置一“”形长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为。平行于斜面的力传感器（不计传感器的重力）上端连接木板，下端连接一质量为m的光滑小球，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为，现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为。则下列说法正确的是（）A. 若，则B. 若，则C. 若，则D. 若，则【答案】D【解析】【详解】AB当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有F1=mgsin静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得Mgsin=Ma解得a=gsin再以小球为研究对象，则有mgsi
9、n-F2=ma解得F2=0故AB错误；CD当木板沿斜面下滑时，若0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsin-gcos隔离对小球分析有mgsin-F2=ma解得F2=mgcos则有F1：F2=mgsin：mgcos=tan：解得故C错误、D正确。故选D。6.某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻，、为两只标有“5V，2A”的相同小灯泡，在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时，灯泡正常发光，测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等，则下列说法正确的是（） A. 理思变压器原副线圈匝数比为B. 理想变压器原副线圈的匝数比为C. 定值电
10、阻的阻值为D. 闭合开关S后，灯泡变暗【答案】BCD【解析】【详解】AB由图乙可知，输入电压的有效值为20V，断开S，灯泡L1正常发光，故灯泡两端的电压为5V，灯泡中的电流为2A，即副线圈输出电压为5V，又因电阻R两端的电压为5V，故变压器原线圈的输入电压为15V，原、副线圈的匝数比故A错误，B正确；C由理想变压器输入功率等于输出功率可知，原、副线圈中的电流之比解得电阻R中的电流为A，由欧姆定律可知故C正确：D开关S闭合后，电路的总电阻减小，设副线圈输出电压保持不变，故副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，电阻R两端电压增加，则变压器原线圈输入电压减小，故副线圈输出电压减小，
11、灯泡L1两端电压降低，灯泡L1变暗，故D正确。故选BCD。7.按照十八大“五位一体”的总体布局，全国各省市启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战，暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，水平放置，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向上，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积）。则下列说法不正确的是（）A. a侧电势比c侧电势低B. 若污水中正离子较多，则a侧电势比c侧电势高；若污水中负离子较多，则a侧电势比e侧电势低C. 污水中离子
12、浓度越高，显示仪器的示数将越大D. 污水流量Q与U成正比，与L无关【答案】BC【解析】【详解】AB污水中正、负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向前表面c偏，负离子向后表面a偏，所以a侧电势比c侧低，与污水中正、负离子的数量无关，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C稳定后，离子受到洛伦兹力和电场力作用，受力平衡，有解得流量为分析可知，显示仪器的示数Q与离子的浓度无关，故C错误，符合题意；D同理可知Q与U成正比，与L无关，故D正确，不符合题意。故选BC。8.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹
13、簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计小球与弹簧接触时能量损失，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）A. 最低点的坐标大于B. 当，重力势能与弹性势能之和最大C. 小球受到的弹力最大值等于D. 小球动能的最大值为【答案】AD【解析】【详解】AC根据乙图可知，当x=h+x0使小球处于平衡位置，根据运动的对称性可知，小球运动到h+2x0位置时的速度不为零，则小球最低点坐标大于h+2x0，小球受到的弹力最大值大于2mg，选项A正确，C错误；B根据乙图可知，当x=h+
14、x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，以弹簧和小球组成的系统，机械能守恒可知，重力势能与弹性势能之和最小，故B错误；D小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知故小球动能的最大值为，故D正确。故选AD。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题-第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题-第38题为选考题，考生根据要求做答。9.用如图所示装置探究钩码和小车（含砝码）组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。(1)平衡摩擦力时，_（填“要”或“不要”）挂上钩码；(2)如图乙是某次实验中打出纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相
15、邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为_（结果保留两位有效数字）；(3)某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹清晰的纸带，他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s，及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图丙是根据这些实验数据绘出的图象，已知此次实验中钩码的总质量为0.15kg，小车中砝码的总质量为0.50kg，取重力加速度，根据功能关系由图象可知小车的质量为_kg（结果保留两位有效数字）；(4)研究实验数据发现，钩码重力做的功总略
16、大于系统总动能的增量，其原因可能是_。A钩码的重力大于细线的拉力B未完全平衡摩擦力C在接通电源的同时释放了小车D交流电源的实际频率大于50Hz【答案】 (1). 不要 (2). 0.72 (3). 0.85 (4). BD【解析】【详解】(1)1小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力作用，为了在实验中能够把细线对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分力来平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带。(2)2相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为T=0.025s=0.1s根据匀变速直线运动的规律可知，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，
17、打B点的速度为 (3)3设钩码的质量为m，小车的质量为M，小车中砝码的质量为m，对系统，由动能定理得 整理得v2-x图象的斜率 解得M=0.85kg。(4)4A钩码的重力大于细线的拉力，不影响钩码重力做系统做的功，故A错误；B长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，系统总动能的增量小于钩码重力做的功，故B正确；C接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，不影响做功与动能的增量，故C错误；D交流电源的实际频率大于50Hz，如果代入速度公式的周期为0.02s，比真实的周期大，则求出来的速度偏小，则动能偏小，故D正确。故选BD。10.LED灯的核心部件是发光二极
18、管，某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表（量程3V，内阻约3k），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5），滑动变阻器（0-20），电池组（内阻不计），电键和导线若干，他设计的电路如图（a）所示，回答下列问题： (1)根据图（a），在实物图（b）上完成连线_；(2)调节变阻器的滑片至最_端（填“左”或“右”），将多用电表选择开关拔至直流25mA挡，闭合电键；(3)某次测量中，多用电表示数如图（c），则通过二极管电流为_mA；(4)该同学得到的正向伏安特性曲线如图（d）所示，由曲线可知，随着两端电压增加，二极管的正向电阻_（填“增大、“减
19、小”或“不变”）；当电流为15.0mA时，正向电阻为_（结果取三位有数字）。【答案】 (1). (2). 左 (3). 19.0 (4). 减小 (5). 181-184【解析】【详解】(1)1根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(2)2滑动变阻器采用分压接法，为保护电路闭合开关前滑片应置于左端。(3)3电流表量程为25mA，读量程为250mA的挡，示数为190mA，则通过二极管的电流为19.0mA；(4)4由图示图象可知，随着二极管两端电压增加，通过二极管的电流增大，电压与电流的比值减小，则二极管的正向电阻随电压增加而减小；5由图示图象可知，当电流I=15.0mA=0.015A
20、时，U=2.72V电阻阻值11.滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图甲所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后由C点滑上涂有特殊材料的水平面，水平面与滑板间的动摩擦因数从C点起按图乙规律变化，已知圆弧与水平面相切于C点，B、C为圆弧的两端点。圆弧轨道的半径R=1m；O为圆心，圆弧对应的圆心角=53，已知，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量m=50kg，可视为质点，试求：(1)运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；(2)运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点对轨道的压力；(3)运动员（连同滑板）
21、在水平面上滑行的最大距离。【答案】(1)3m/s；(2)2150N，竖直向下；(3)3.55m【解析】【详解】(1)运动员从A平抛至B的过程中，在竖直方向有在B点有由得(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动到C处时，牛顿第二定律可得：运动员从A到C的过程，由机械能守恒得：联立解得由牛顿第三定律得：对轨道的压力为N方向竖直向下；(3)运动员经过C点以后，由图可知：m，设最远距离为x，则，由动能定理可得：由代值解得x=3.55m12.如图所示，间距为L=2m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，水平导轨处于B=0.5T方向垂直导轨平面的匀强磁场中，以磁场左边界为坐标原点，磁场右边界坐标为
22、x1（值未标出），在坐标为x0=1.2m处垂直于水平导轨放置有一质量m=1kg、电阻为R=0.1的导体棒ab。现把质量为M=2kg、电阻也为R=0.1的导体棒cd，垂直导轨放置在倾斜轨道上，并让其从高为h=1.8m处由静止释放。若两导体棒在磁场内运动过程中不会相碰，ab棒出磁场右边界前已达到稳定速度，且两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并接触良好，不计导轨的电阻，忽略磁场的边界效应，g=10m/s2。求：（1）cd棒恰好进入磁场左边界时的速度大小；（2）ab棒离开磁场右边界前的稳定速度；（3）cd棒从进入磁场到离开磁场的过程中，安培力对系统做的总功。【答案】（1）6m/s；（2）4m/s；（3
23、）-19J【解析】【详解】（1）cd棒下落过程中机械能守恒，有解得（2）cd棒进入磁场后与ab棒组成的系统动量守恒，有解得两棒匀速时的速度m/s（3）设两棒达到相同速度时相距为x，则两棒同速前进，流过导体棒中的电量：对ab棒应用动量定理得：由式解得x=0.4m则从ab棒出磁场右边界到cd棒出磁场右边界的过程中，流过导体棒中的电量设cd出磁场时的速度为，对cd棒应用动量定理可得：解得由功能关系可知，整过程中有：解得J13.下列说法正确的是（）A. 在完全失重的情况下，气体对器壁的压强为零B. 某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现C. 人对空气干爽与潮湿的感
24、受主要取决于空气的相对湿度D. 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大E. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行【答案】BCE【解析】【详解】A根据气体压强的微观意义，气体压强和分子数密度、分子平均动能有关，与重力无关，在完全失重的情况下，气体对器壁的压强不为零，故A错误。B液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现，故B正确。C相对湿度：在某
25、一温度下，水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比，称为空气的相对湿度；影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距；水蒸气的压强离饱和汽压越远，越有利于水的蒸发，人们感觉干爽，故C正确。D物体分子的平均动能大小仅与物体的温度有关，是一个微观的物理量，与宏观的物理量物体运动的速度无关，故D错误。E自然界的宏观热过程都具有方向性，在任何一个自然过程中，一个孤立系统的总熵会不断增加，即一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E正确。故选BCE。14.如图所示，横截面积为s=10cm2的上端开口气缸固定在水
26、平面上，质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l=30cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为m=4kg重物b相连，重物b放在一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧上，弹簧下端固定在地面上，上端与重物b接触，但不拴接，气缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时，外界温度为T0=300K，弹簧弹力大小为F=20N，现缓慢降低温度，已知外界大气压强始终为P0=1105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，求：弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度；从开始状态到b物体离开弹簧时，气体内能减少了40J，则气体与外界交换了多少热量。【答案】150K；气体向外界放了47J的热量【解析】【详解】最初弹簧的压缩量对被封闭的气体
27、，初始状态K对活塞解得Pab与弹簧分离时T2，对活塞解得Pa由气体状态方程得联立解得K从开始到b物刚离开弹簧时，活塞下降了x=10cm，则外界对气体做功：J由热力学第一定律得可解得Q=47J即气体向外界放出了47J的热量。15.一列简谐横波沿x轴正向传播，如图为t=0时刻的波形图。波的传播速度为5m/s，此时波刚好传播到x=30m处，则：(1)从t=0时刻开始至t=14s时，x=20m处的质点A运动的路程为_m；(2)从t=0时刻开始经过_s，x=70m处的质点第三次到达波峰。 【答案】 (1). 70 (2). 17【解析】【详解】(1)由图知波长=20m，根据波速公式得从t=0时刻开始至t
28、=14s，其时间间隔t14s3T，质点A通过的路程s=34A+2A=145cm=70cm；(2)从t=0时刻起，最近的波峰传播第一次到x=70m需要的时间为 则x=70m处的质点第三次到达波峰的时间 t总=t+2T=9s+24s=17s。16.2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出求：圆环内径R的最小值；在间的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间【答案】；【解析】【详解】从A端最下方入射的光线发生全反射时其他光线能发生全反射，根据几何关系得sin=设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有 C根据临界角公式有sinC=因此有：sinsinC即有；解得：R=所以R的最小值为在问的情况下，=45，R=如图所示光在光纤内传播的总路程为S=2R+R=R光在光纤内传播速度为v=c所以所求时间为t=