届山西省八校联盟高三上学期第一次联考理综物理试题解析版.docx
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届山西省八校联盟高三上学期第一次联考理综物理试题解析版.docx
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届山西省八校联盟高三上学期第一次联考理综物理试题解析版
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山西省八校联盟
2020届高三年级上学期第一次联考测试
理综-物理试题
(解析版)
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14~18题只有一项符合题目要求,第19~21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】A.Ep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v0
B.当OP与OQ垂直时,活塞运动的速度大于v0
C.当OPQ在同一直线时,活塞运动的速度等于v0
D.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=θ,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v0cosθ=vcosθ,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,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m1≠m2,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角θ有关
B.轻绳拉力的大小与物体和斜面之间的动摩擦因数μ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μ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=10m/s2,则可知()
A.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
B.A、B两点的距离为2.4m
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功的大小为12.8J
D.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、v–t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12J–0.8J=11.2J,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正确。
故选AC。
三、非选择题共174分。
第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38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μ=_____________。
(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
μ=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200Ω的圆柱形金属材料的电阻率,实验室提供了以下器材:
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0~30mA,内阻约100Ω);
电流表A2(量程0~600μA,内阻2000Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω,额定电流1A)
电阻箱R2(阻值范围0~9999Ω,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_______Ω。
(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=___________Ω。
(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)[1][2].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20.3×0.01mm,所以金属材料的直径为d=9mm+0
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