衡水中學(xué)2020屆高三第一次聯(lián)合考試物理試題（解析版）

絕密★啟用前河北衡水中學(xué)2020屆全國(guó)高三第一次聯(lián)合考試物理命題單位：河北衡水中學(xué)天舟教科院本試卷8頁(yè)。滿(mǎn)分110分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上相應(yīng)的位置。2.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無(wú)效。3.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案用0.5mm黑色筆跡簽字筆寫(xiě)在答題卡上。4.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題5分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，小明和弟弟在練習(xí)滑雪，他倆從斜坡雪面滑到水平雪面時(shí)速度相同，且弟弟在前、小明在后，此時(shí)他倆收起滑雪杖向前自由滑行。已知小明及其裝備的總質(zhì)量大于弟弟及其裝備的總質(zhì)量，他倆的滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。若不考慮空氣阻力，則兩人A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.無(wú)法確定2.高空走鋼絲雜技表演中，表演者越接近鋼絲末端的時(shí)候，鋼絲傾斜得越厲害，行走難度也越大，行走也越緩慢。如圖所示是兩個(gè)人同走一根鋼絲的示意圖（其位置如圖所示），假設(shè)兩人及其裝備的總質(zhì)量相等，下列說(shuō)法正確的是A.鋼絲對(duì)甲的作用力小于對(duì)乙的作用力B.甲受到的合外力小于乙受到的合外力C.甲對(duì)鋼絲的壓力大于乙對(duì)鋼絲的壓力D.鋼絲對(duì)甲的摩擦力大于對(duì)乙的摩擦力3.如圖所示，在一次冰壺比賽中，冰壺（可看作質(zhì)點(diǎn)）被釋放后，在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)冰壺恰好停止。已知a、b間的距離是b、c間距離的3倍。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是A.冰壺通過(guò)ab段所用時(shí)間小于通過(guò)bc段所用時(shí)間B.冰壺在ab段所受摩擦力的沖量等于在bc段所受摩擦力的沖量C.冰壺在ab段的動(dòng)量變化量大于在bc段的動(dòng)量變化量D.冰壺在ab段的動(dòng)能變化量等于在bc段的動(dòng)能變化量4.如圖所示，abcd是一個(gè)用粗細(xì)均勻、同種材料的導(dǎo)線彎折成的長(zhǎng)方形線框，線框豎直放置，ab長(zhǎng)度為L(zhǎng)，bc長(zhǎng)度為。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于金屬框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若金屬框a、b兩端與恒壓電源相連，電流方向如圖所示，若通過(guò)ab邊的電流大小為，則金屬框受到的安培力大小和方向分別為A.，方向豎直向上 B.2BIL，方向豎直向上C.，方向豎直向下 D.3BIL，方向豎直向下5.如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖。開(kāi)關(guān)閉合后，當(dāng)用波長(zhǎng)為的單色光照射光電管的陰極K時(shí)，電流表有示數(shù)。下列說(shuō)法正確的是A.若只讓滑片P向D端移動(dòng)，則電流表的示數(shù)一定增大B.若只增加該單色光的強(qiáng)度，則電流表示數(shù)一定增大C.若改用波長(zhǎng)小于的單色光照射光電管的陰極K，則陰極K的逸出功變大D.若改用波長(zhǎng)大于的單色光照射光電管的陰極K，則電流表的示數(shù)一定為零6.如圖所示，一個(gè)絕緣、光滑半圓軌道abc處于豎直平面內(nèi)，ac是直徑且處于水平位置，軌道半徑為R?？臻g中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。從c點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），重力加速度為g，則小球滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為A.qE+3mg B.3qE+2mgC.2qE+3mg D.3(qE+mg)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.2019年6月25日02時(shí)09分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中包含多顆地球同步衛(wèi)星，下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是A.所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度C.同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止，所以它處于平衡狀態(tài)D.同步衛(wèi)星的向心加速度小于地球表面處的重力加速度8.如圖甲所示是含有理想調(diào)壓變壓器的電路圖，原線圈A、B端的輸入電壓如圖乙所示，電壓表、電流表均為理想電表。該電路工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.輸出電壓的頻率為50HzB.t=0.01s時(shí)，電壓表示數(shù)為零C.保持電阻R阻值不變，滑片P向上滑動(dòng)，電流表示數(shù)增大D.保持滑片P不動(dòng)，若電阻R的阻值增大到原來(lái)的兩倍，則電阻R消耗的功率變成原來(lái)的9.如圖所示，在真空中A、B兩點(diǎn)分別固定等量異種點(diǎn)電荷-Q和+Q，O是A、B連線的中點(diǎn)，acbd是以O(shè)為中心的正方形，m、n、p分別為ad、db、bc的中點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是A.m、n兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.電勢(shì)的高低關(guān)系C.正電荷由a運(yùn)動(dòng)到b，其電勢(shì)能增加D.負(fù)電荷由a運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做負(fù)功10.在傾角為的固定光滑斜面上，物塊A、B用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，物塊的質(zhì)量均為m。C為一與斜面垂直的固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的拉力F拉物塊A，使它沿斜面向上緩慢運(yùn)動(dòng)，直到物塊B剛要離開(kāi)擋板C。重力加速度為g，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.物塊B剛要離開(kāi)擋板時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為B.物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為C.彈簧彈性勢(shì)能先減小后增大D.拉力做的功為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共13分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處。11.（5分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)中交流電的頻率為f.該同學(xué)選擇了一條合適的紙帶，如圖乙所示，紙帶上的點(diǎn)為實(shí)際打出的點(diǎn)。該同學(xué)選擇B、E兩點(diǎn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（重力加速度為g）（1）在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_(kāi)___________；打E點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為_(kāi)___________。（用頻率f以及紙帶中所給量表示）（2）下落過(guò)程中，如果重物機(jī)械能守恒，應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為_(kāi)_____________（用題中及紙帶中所給量表示）。12.（8分）某同學(xué)測(cè)量一金屬導(dǎo)體的電阻率，如圖甲所示，該導(dǎo)體橫截面為空心的正方形。外正方形的邊長(zhǎng)是內(nèi)正方形邊長(zhǎng)的2倍且內(nèi)正方形中空。經(jīng)粗略測(cè)量該金屬導(dǎo)體電阻為左右。為了精確測(cè)量它的阻值R，以便進(jìn)一步測(cè)出該材料的電阻率，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材。A.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）B.電流表A1（量程為0～1A，內(nèi)阻r1約為）C.電流表A2（量程為0～0.6A，內(nèi)阻）D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～）E.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫(huà)出完整、合理的測(cè)量電路圖。（2）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把滑動(dòng)變阻器滑片P滑動(dòng)到A端，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)P到合適位置，記錄電流表A1的讀數(shù)，記錄電流表的讀數(shù)，可以求出金屬導(dǎo)體電阻R=___________（用題中所給字母表示），然后滑動(dòng)滑片，多次測(cè)量求平均值，可得到更精確阻值。（3）該同學(xué)測(cè)得外正方形的邊長(zhǎng)為a，金屬導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。用已經(jīng)測(cè)得的物理量、、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為_(kāi)____________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共32分。把解答寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.（12分）如圖所示，兩根光滑、平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌傾斜固定在水平地面上，導(dǎo)軌平面與水平地面的夾角，間距為d=0.2m，且電阻不計(jì)。導(dǎo)軌的上端接有阻值為R=7Ω的定值電阻和理想電壓表?？臻g中有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的、大小為B=3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m=0.1kg、接入電路有效電阻r=5Ω的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，無(wú)初速釋放，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后做勻速運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，sin37°=0.6，求：（1）導(dǎo)體棒勻速下滑的速度大小和導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)；（2）導(dǎo)體棒下滑l=0.4m過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量。14.（20分）如圖所示，水平地面上固定一表面粗糙的水平桌面，桌子高度為h=02m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.42m。緊靠桌子的右側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大。在桌面左、右兩端分別放置滑塊P和小球Q，滑塊的質(zhì)量為m1=0.01kg、不帶電，小球的質(zhì)量為m2=0.03kg、帶正電、電荷量為q=0.3C。給滑塊一向右的初速度v0=2.2m/s，之后滑塊和小球發(fā)生彈性正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中小球電荷量保持不變?；瑝K和小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，已知滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取g=10m/s2，求：（1）碰撞后瞬間，滑塊速度和小球速度；（2）滑塊和小球首次落地的時(shí)間差（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。五、選考題：共15分。請(qǐng)考生在第15、16題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。計(jì)算題請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。15.[物理——選修3-3]（15分）（1）（5分）下列說(shuō)法正確的是____________.（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A.液體表面張力是液體表面層分子間距離小，分子力表現(xiàn)為斥力所致B.水黽可以停在水面上是因?yàn)榇嬖诒砻鎻埩.不管是單晶體還是多晶體，它們都有固定的熔點(diǎn)D.氣體總是很容易充滿(mǎn)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)E.熱量能夠從低溫物體傳到高溫物體（2）（10分）如圖所示，勁度系數(shù)k=500N/m的彈簧下端固定在水平地面上，上端與一活塞相連，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)被活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知汽缸質(zhì)量m1=5kg，汽缸底面積S=10cm2，大氣壓強(qiáng)，此時(shí)活塞離汽缸底部的距離h1=40cm?，F(xiàn)在汽缸頂部加一質(zhì)量m2=5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞與汽缸之間的摩擦力，汽缸下端離地足夠高，環(huán)境溫度保持不變，取g=10m/s2。求汽缸穩(wěn)定時(shí)下降的距離。16.[物理—選修3-4]（15分）（1）（5分）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，該波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P在0.3s時(shí)第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，下列說(shuō)法正確的是____________。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A.質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.波的周期為0.4sC.波的傳播速度為10m/sD.0.4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P將運(yùn)動(dòng)到x=5m處E.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為（2）（10分）如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓，半徑為R=9cm，圓心為O，虛線BO是過(guò)圓心并與底面垂直的直線，一細(xì)光束平行于BO從A點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)玻璃柱體后與直線B0延長(zhǎng)線交于D點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。已知，玻璃的折射率，光速為。不考慮反射情況，求：（i）從玻璃柱體出射的光束相對(duì)于原入射光束的偏轉(zhuǎn)角；（ii）光束從A點(diǎn)傳播到D點(diǎn)所用的時(shí)間t。參考答案及解析河北衡水中學(xué)2020屆全國(guó)高三第一次聯(lián)合考試·物理一、單項(xiàng)選擇題1.B【解析】根據(jù)可知，兄弟兩人加速度相同，又因?yàn)閮扇顺跛俣纫蚕嗤?，由可知兩人在任何時(shí)間段內(nèi)位移都相同，一定不會(huì)相碰，B正確。2.C【解析】因行走緩慢，兩人處于平衡狀態(tài)，合外力為零，鋼絲對(duì)人的作用力大小等于人及其裝備的總重力，A、B錯(cuò)誤；壓力（為人所在位置的鋼絲與水平方向的夾角，下同），越接近末端，越大，所以甲對(duì)鋼絲的壓力大于乙對(duì)鋼絲的壓力，C正確；摩擦力，越接近末端，越大，所以鋼絲對(duì)甲的摩擦力小于對(duì)乙的摩擦力，D錯(cuò)誤。3.B【解析】冰壺運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由可知，冰壺通過(guò)ab段所用時(shí)間等于通過(guò)bc段所用時(shí)間，A錯(cuò)誤；冰壺受到冰面的摩擦力不變，由I=Ft知，ab段冰壺所受摩擦力的沖量等于bc段冰壺所受摩擦力的沖量，B正確；摩擦力即為合外力，由可知C錯(cuò)誤；摩擦力在ab段對(duì)冰壺做的功大于在bc段對(duì)冰壺做的功，由動(dòng)能定理知冰壺在ab段的動(dòng)能變化量大于在bc段的動(dòng)能變化量，D錯(cuò)誤。4.A【解析】由題意可知，邊ab（cd）的長(zhǎng)度是邊ad（bc）長(zhǎng)度的2倍，所以邊ab（cd）的電阻是邊ad（bc）電阻的2倍，由并聯(lián)關(guān)系可知，通過(guò)adcb支路的電流為，所以邊dc所受安培力大小為，方向豎直向上，邊ab所受安培力大小為Fab=BIL，方向豎直向上，邊ad和邊bc所受安培力的合力為零，所以金屬框所受安培力大小為，方向豎直向上，A正確。5.B【解析】電路所加電壓為正向電壓，如果電流達(dá)到飽和電流，增加電壓，電流也不會(huì)增大，A錯(cuò)誤；只增加單色光強(qiáng)度，逸出的光子數(shù)增多，電流增大，B正確；金屬的逸出功與入射光無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；改用波長(zhǎng)大于的光照射，雖然光子的能量變小，但也可能發(fā)生光電效應(yīng)，可能有電流，D錯(cuò)誤。6.D【解析】小球由c點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理，由牛頓第二定律，兩式聯(lián)立可得，D正確。二、多項(xiàng)選擇題7.AD【解析】所有地球同步衛(wèi)星的周期相同，由可知，所有地球同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同，A正確；由可知，軌道半徑越大，線速度越小，B錯(cuò)誤；衛(wèi)星雖然相對(duì)地面靜止，但在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星的向心加速度，地球表面的重力加速度，，所以，D正確。8.AC【解析】由圖乙可知，周期T=0.02s，頻率f=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，A正確；電壓表示數(shù)為交流電壓的有效值，B錯(cuò)誤；滑片P上移，電阻R兩端電壓增大，由知，電阻R的功率增大，則變壓器輸入功率增大，由P=UI知，變壓器的輸入電流增大，C正確；滑片P不動(dòng)，電壓表示數(shù)不變，由知，電阻R消耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，D錯(cuò)誤。9.BC【解析】由等量異種電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)知，m、n兩點(diǎn)的電場(chǎng)的方向不同，A錯(cuò)誤；n、p兩點(diǎn)關(guān)于A、B連線上下對(duì)稱(chēng)，電勢(shì)相等，B正確；正電荷由a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，C正確；負(fù)電荷由a運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做正功，D錯(cuò)誤。10.CD【解析】物塊B剛離開(kāi)擋板時(shí)，由平衡條件，可得，A錯(cuò)誤；初始狀態(tài)對(duì)物塊A分析，可得，所以物塊A運(yùn)動(dòng)的距離，B錯(cuò)誤；彈簧開(kāi)始是壓縮的，后來(lái)是伸長(zhǎng)的，所以彈性勢(shì)能先減小后增加，C正確；初末狀態(tài)彈簧彈性勢(shì)能沒(méi)變，系統(tǒng)的動(dòng)能沒(méi)變，所以拉力F做功的多少等于物塊A重力勢(shì)能的增加量，，D正確。三、實(shí)驗(yàn)題11.（1）（1分）（1分）（2）（3分）【解析】（1）由平均速度的公式可得，打B點(diǎn)時(shí)速度大小，打E點(diǎn)時(shí)速度大小。（2）若成立，則機(jī)械能守恒，可得。12.（1）見(jiàn)解析（3分）（2）（2分）（3）（3分）【解析】（1）電路圖如圖所示。（2）由并聯(lián)知識(shí)和電阻定義式可知。（3）該導(dǎo)體橫截面積為，由電阻定律，可得。四、計(jì)算題13.（1）20m/s7V（2）0.02C【解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v，通過(guò)導(dǎo)體棒電流為I。由平衡條件①導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=Bdv②由閉合電路歐姆定律得③聯(lián)立①②③得v=20m/s④由歐姆定律得U=IR⑤聯(lián)立①⑤得U=7V⑥（2）由電流定義式得⑦由法拉第電磁感應(yīng)定律得⑧⑨由歐姆定律得⑩由⑦⑧⑨⑩得Q=0.02C?評(píng)分參考：本題共12分，①式2分，其余各式均1分。14.（1）vp=1m/s，方向向左vQ=1m/s，方向向右（2）0.49s【解析】（1）設(shè)滑塊與小球碰前的速度為v，向右為正方向。由動(dòng)能定理得①滑塊與小球發(fā)生彈性正碰，系統(tǒng)動(dòng)量和能量均守恒②③由①②③得vp=-1m/s，vQ=1m/s，碰撞后瞬間，滑塊速度vp大小為1m/s，方向向左，小球速度vQ大小為1m/s，方向向右。④（2）設(shè)滑塊從右端運(yùn)動(dòng)到左端所需時(shí)間為tp1，到達(dá)左端的速度大小為。⑤⑥由④⑤⑥得tp1=0.6s⑦滑塊從左端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間tp2落地。⑧⑨滑塊從碰后到落地所需的總時(shí)間為⑩小球在電磁場(chǎng)中?小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其半徑為R。?解得R=h=0.2m?小球落地的時(shí)間為?滑塊