1、山西省八校2020届高三物理上学期第一次联考试题（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.用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是A. 甲、乙两种单色光的强度相同B. 单色光甲的频率大于单色光丙的频率C. 三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短D. 三种单色光中，丙照射时逸出光电子最大初动能最小【答案】C【解析】【详解】A、甲乙两种单色光对应的遏止电压相同，则两种光
2、的频率相同，但加正向电压时甲的饱和电流更大，说明甲光的光更强；故A错误.B、D、由光电效应方程和可知遏止电压越大时，对应的光的频率越大，故；三种光照射同一金属，飞出的光电子的最大初动能关系为；故B，D均错误.C、光在同种介质中传播的速度相同，由可得，；故C正确.故选C.2.M、N是某电场中一条电场线上的两点，从M点由静止释放一质子，质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是 A. M点的场强大于N点的场强B. M、N之间的电场线可能是一条曲线C. 质子在M点的加速度小于在N点的加速度D. 电场线方向由N点指向M点【答案】A【解析】【详解
3、】AEp一x图像斜率的变化反映了电场力的变化，所以M点的场强大于N点的场强，A项符合题意；B电荷仅在电场力作用下沿电场线运动，电场线一定是直线，B项不符合题意；C因为M点场强大于N点场强，所以质子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，质子在M点的加速度大于在N点的加速度，故C项不符合题意；D由M到N质子的电势能减小，所以M点电势高于N点电势，所以电场线方向由M指向N，D项不符合题意.3.曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则
4、下列说法正确的是A. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0B. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0C. 当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0D. 当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度大于v0【答案】A【解析】【详解】AB当OP与OQ垂直时，设PQO=，此时活塞的速度为v，将P点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度v分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时v0cos=vcos，即v=v0，选项A正确，B错误；CD当OPQ在同一直线时，P点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于0，选项CD错误；4.为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心
5、，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1，环绕速度为v1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动环绕速度为v2，周期为T2，登陆舱的质量为m2，引力常量为G，则（ ）A. 该星球的质量为B. 该星球表面的重力加速度为C. D. 【答案】D【解析】详解】由和A该星球的质量为选项A错误；B由星球的半径R未知，不能求解其表面的重力加速度，选项B错误；C由表达式可知选项C错误；D由表达式可知选项D正确。故选D。5.如图所示，材料相同的物体A、B由轻绳连接，质量分别为m1和m2且m1m2，在恒定拉力F的作用下沿斜面向上加速运动。则（ ）A. 轻绳拉力的大小与斜面的倾
6、角有关B. 轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数有关C. 轻绳拉力的小与两物体的质量m1和m2有关D. 若改用F沿斜面向下拉连接体，轻绳拉力的大小不变【答案】C【解析】【详解】ABC以物体A、B及轻绳整体为硏究对象根据牛顿第二定律得解得再隔离对B分析，根据牛顿第二定律得解得则知绳子的拉力与斜面倾角无关，与动摩擦因数无关，与两物体的质量m1和m2有关，选项C正确，AB均错误；D若改用F沿斜面向下拉连接体，以物体A、B及轻绳整体为硏究对象，根据牛頓第二定律得解得再隔离对A分析，根据牛顿第二定律得解得可知轻绳拉力的大小改变，选项D错误。故选C。6.如图所示，A、B、C三点组成一边长为l的等边三
7、角形该空间存在平行于ABC平面的匀强电场一质量为m、带电量为+q的粒子仅受电场力作用依次通过A、B、C三点，通过A、C两点的速率均为v0，通过B点时的速率为，则该匀强电场场强E的大小和方向分别是A. E=B. E=C. 方向垂直AC斜向上D. 方向垂直AC斜向下【答案】BC【解析】【详解】AB.据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，据动能定理可得解得，故A错误B正确CD. 据题意可知AC为该匀强电场的等势线，因从A到B电场力对粒子做负功，且粒子带正电，可知电场方向垂直AC斜向上，故C正确D错误7.在大型物流货场，广泛的应用传
8、送带搬运货物如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动，皮带始终是绷紧的，将m=1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示已知重力加速度g=10ms2，则可知（ ）A. 货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B. A、B两点的距离为2.4mC. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功的大小为12.8JD. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J【答案】AD【解析】A、在时间内，货物的速度小于传送带速度，货物受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律有，由图乙可得，货物加速到与传送带速
9、度相等后，在时间内，货物速度大于传送带速度，故有，由图乙可得，联立解得，故A正确；B、vt图象与t轴所围的面积表示位移，货物的位移等于传送带的长度，由图乙可知传送带的长度为，B错误；C、货物受到摩擦力为，时间内的位移为，对货物受力分析知摩擦力沿传送带向下，摩擦力对货物做正功，同理 时间内，货物的位移为，摩擦力沿传送带向上，对货物做的负功为，所以整个过程，传送带对货物做功的大小为12 J0.8 J=11.2 J，C错误；D、货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程，时间内，传送带的位移为，时间内，传送带的位移为，总相对路程为，货物与传送带摩擦产生的热量为，故D正确点睛：本题一方面要分析工
10、件的运动情况，由图象结合求解加速度，再结合牛顿第二定律分两个过程列式求解摩擦因数及斜面倾角是关键，求摩擦产生的热量注意找两物体的相对位移8.我国研发的磁悬浮高速实验样车在2019年5月23日正式下线，在全速运行的情况下，该样车的时速达到600千米。超导体的抗磁作用使样车向上浮起，电磁驱动原理如图所示，在水平面上相距的两根平行导轨间，有垂直水平面前等距离分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度都是，相间排列。固定在样车下方宽为、阻值为R的导体线框abcd悬浮在导轨上方，样车运行过程中所受阻力恒为，当磁场以速度v0向右匀速运动时，下列说法正确的是（ ）A. 样车速度为零时，受到的电磁驱
11、动力大小为B. 样车速度为零时，线圈的电热功率为C. 样车匀速运动时，克服阻力做功的功率为D. 样车匀速运动时，速度大小为【答案】AC【解析】【详解】A当磁场以速度v0向右匀速运动且样车速度为零时，线框前、后边切割磁感线产生的总感应电动势由闭合电路欧婿定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力联立解得选项A正确；B样车速度为零时，线圈的电热功率选项B错误；CD设样车匀速运动的速度为当样车以速度v匀速运动时，线框前后边切割磁感线的速度为v0-v，产生的总感应电动势由闭合电路欧姆定律可知，线框中的感应电流样车受到的安培力即电磁驱动力由平衡条件有联立解得克服阻力做功的功率选项D错误，C正
12、确。故选AC。三、非选择题共174分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题共129分。9.如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2。(1)测得小铁块的质量m=0.50kg，则小铁块与长木板间的动摩擦因数=_。（结果保留三位有效数字）(2)以不同的速度把长木板拉出，随着速度
13、的增加，小铁块受到的摩擦力_。（填“越来越大”“越来越小”或“不变”）(3)若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要_N的推力才能推动小铁块。【答案】 (1). 0.204 (2). 不变 (3). 1.20【解析】【详解】(1)1由题图乙可知，小铁块所受滑动摩擦力，由解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数=0.204.(2)2由于摩擦力与小铁块运动的速度无关，所以随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力不变。(3)3由题图乙可知，小铁块所受的最大静摩擦力所以至少需要1.20N的推力才能推动小铁块。10.某同学要测定电阻约为200的圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：
14、待测圆柱形金属Rx；电池组E（电动势6V，内阻忽略不计）；电流表A1（量程030mA，内阻约100）；电流表A2（量程0600A，内阻2000）；滑动变阻器R1（阻值范围010，额定电流1A）电阻箱R2（阻值范围09999，额定电流1A）开关一个，导线若干。(1)先用螺旋测徽器测出该金属材料的截面直径，如图甲所示，则直径为_mm，然后用游标卡尺测出该金属材料的长度，如图乙所示，则长度为_cm。(2)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为6V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为_。(3)在如图内所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号_。(4)调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表
15、A1、A2的示数I1、I2，作出I2-I1图像如图丁所示，求得图线的斜率为k=0.0205，则该金属材料的电阻Rx=_。（结果保留三位有效数字）(5)该金属材料电阻率的测量值_（填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。【答案】 (1). 9.203 (2). 10.405 (3). 8000 (4). (5). 209 (6). 等于【解析】【详解】(1)12根据螺旋测微器读数规则，固定刻度读数为9mm，可动刻度部分读数为20.30.01mm，所以金属材料的直径为d=9mm+0.203mm=9.203mm；根据游标卡尺读数规则，金属材料的长度L=10.4cm+0.005cm=10.405cm
16、。(2)3改装后电压表量程为U=6V，由I2g（r2g+R2)=U解得R2=8000即电阻箱接入电路的阻值为8000。(3)4由于待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，所以需要设计成滑动变阻器分压接法，将电阻箱与电流表A2串联后并联在待测电阻两端，由于改装后的电压表内阻已知，所以采用电流表外接法。(4)5由并联电路规律可得I2（r2g+R2)=(I1-I2）Rx变形得由解得金属材料的电阻Rx=209。(5)6由于测量电路无系统误差，金属材料的电阻测量值等于真实值，可知金属材料的电阻率测量值等于真实值。11.如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存
17、在沿y轴正方向的匀强电场两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v0的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计求：（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；（2）匀强电场的电场强度E的大小【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）粒子a进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力由得R=2d设粒子做圆周运动的周期为T粒子a的运动轨迹如图所示，由几何关系可得粒子a做圆
18、周运动对应的圆心角则粒子a从P点出发到达Q点的时间（2）粒子b做类平抛运动，设粒子b到达Q点所用的时间为在x轴方向有在y轴方向有由牛顿第二定律知F=qE=ma联立可得12.如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r3m，圆心角53，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器水平面上静止放置一个质量M1kg的木板，木板的长度l2m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1，小滑块P1的质量m1未知，小滑块P1与木板之间的动摩擦因数0.2另有一个质量m21kg的小滑块P2，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切
19、线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短（不计空气阻力，重力加速度g10m/s2，cos530.6）求：（1）求小滑块P2经过C处时的速度大小；（2）求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？（3）假设小滑块P1与木板间摩擦产生热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系【答案】（1）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q= 或 Q=4m1【解析】【详解】(1)根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N，由牛顿第二定律得：代入数据解得：(2)设P2在B处的速度为vB，从B到C的过程中，由动
20、能定理得：其中：代入数据解得：因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为：在B点时竖直方向的速度为：则从A到B的时间为：所以AC之间的水平距离为：AC之间的竖直距离为：(3)P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v1，由动量守恒定律和机械能守恒可知：代入数据联立解得：，木板获得速度之后，和上面的小滑块P1之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为v共，小滑块P1在模板上相对滑动了x，由动量守恒和能抗守恒可知：联立解得：.当时，.若，则，滑块不会从模板上掉落，小滑块P1与木板间产生的热量为：若，则，滑块会从木板上掉落，小滑块
21、P1与木板间的摩擦产生的热量为：答：(1)小滑块P2经过C处时的速度大小；(2)位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是3.6m和2m；(3)热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系为Q= 或 Q=4m1（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。13.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250m的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2
22、滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的正方形大小为2cm2cm，由图可以估算出油膜的面积是_cm2（结果保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是_m（结果保留一位有效数字）。【答案】 (1). 2.4102 (2). 810-10【解析】【详解】12滴溶液中含有纯油酸的体积观察油膜，大于或等于半格的算一格，小于半格的舍弃，数出小方格个数为60，乘以小方格面积2cm2cm=4cm2，可估算出油膜面积为S=604cm2=2.4102cm22把油膜视为单分子油膜，油膜厚度为分子直径，由V=dS得出油酸分子的直径d=810-10m1
23、4.如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T1=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=110-2m2，大气压强p0=1.0105Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s2.求：环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。【答案】290K；248.9K。【解析】【详解】在环境温度下降到缸口恰好接触天花板的过程中，气体压强不变，弹簧的长度不变
24、，由盖-吕萨克定律有：解得T2=290K初态整体受力平衡，设弹簧伸长量为x1，则有kx1=Mg解得x1=1cm天花板对缸体的压力等于缸体的重力时FN=MgFN+Mg=kx2x2=2cmx=x1-x2初态缸体平衡，有p1S+Mg=p0S末态缸体平衡，有 根据理想气体状态方程： 解得T3=248.9K15.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x4.0 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
25、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，波的振动周期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，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t0.1
26、5 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做简谐运动表达式为y0.10sin t（m）0.10sin 10t（m），选项E正确16.如图所示，一个截面为半圆的玻璃砖，O为圆心，MN是半圆的直径，它对红光和紫光的折射率分别为n1、n2，与直径平行放置一个光屏AB，AB与MN的距离的为d现有一束由红光和紫光组成的复色光从P点沿PO方向射入玻璃砖，PON=45试问：（1）若红光能从MN面射出，nl应满足什么条件？（2）若两种单色光均能从MN面射出，它们投射到AB上的光点间距是多大？【答案】(1) ;(2) 【解析】【详解】解：(1)若红光能从面射出，在面上不能发全反射，则红光的临界角为由临界角公式得：解得：(2)复色光经折射后的光路如图，由折射定律得：根据几何关系有： 联立解得：