(全國卷Ⅰ)2020屆高三物理開學(xué)摸底大聯(lián)考試題

（全國卷I）2020屆高三物理開學(xué)摸底大聯(lián)考試題本試卷8頁。滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。注意事項(xiàng)：答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上相應(yīng)的位置。全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無效。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黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。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4分，共24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。一位外賣小哥以5m/s的速度騎行，在接近顧客的居住地時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止。已知他最后1s的位移為1m，則外賣小哥減速運(yùn)動(dòng)的位移為A.2mB.5mC.6.25mD.12.5m下列關(guān)于電子的描述正確的是氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，核外電子的動(dòng)能會(huì)減小光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，逸出的光電子來源于核外電子原子核能發(fā)生B衰變說明原子核內(nèi)存在電子湯姆孫研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了電子，并準(zhǔn)確測出了電子的電荷量如圖所示，一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷固定在空間中某處,電荷為球心的球面上有a、b兩點(diǎn)，c點(diǎn)在該球面外側(cè),說法正確的是a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比c點(diǎn)小a、b兩點(diǎn)的電勢相同b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)高

如圖所示，某同學(xué)在水槽底部O點(diǎn)先后放置兩個(gè)單色點(diǎn)光源1、2,他在水面上先后觀察到兩個(gè)圓形發(fā)光區(qū)域。放置光源1時(shí)，發(fā)光區(qū)域的直徑為L=2d，放置光AB源2時(shí)，發(fā)光區(qū)域的直徑為L=d。水面上方可認(rèn)為是真空區(qū)域，水的深度為d，CD下列說法正確的是在真空中，光源1所發(fā)光的波長小于光所發(fā)光的波長光源2所發(fā)的光比光源1所發(fā)的光更容發(fā)生衍射現(xiàn)象在水中，光源1所發(fā)光的傳播速度小于源2所發(fā)光的傳播速度水對(duì)光源1所發(fā)光和光源2所發(fā)光的折射率之比為:5嫦娥四號(hào)探測器是世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器，其在著陸前的飛行軌道示意圖如圖所示，嫦娥四號(hào)探測器先由環(huán)月圓軌道I變化到環(huán)月橢圓軌嫦娥四則下列II經(jīng)過道嫦娥四則下列II經(jīng)過道II經(jīng)沿圓軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于沿橢圓軌道P點(diǎn)時(shí)的速度沿圓軌道I經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于沿橢圓軌過P點(diǎn)時(shí)的加速度沿橢圓軌道II從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能逐漸增大在動(dòng)力下降階段受到的萬有引力逐漸減小如圖所示，光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上O點(diǎn)固定著一光滑小圓環(huán)。一穿過小圓環(huán)的輕繩兩端分別系著帶孔小球P、Q,小P、Q穿在大圓環(huán)上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已球知小球P、Q的連線恰好為大圓環(huán)的水平直徑，圖中夾角0=37。若小圓環(huán)和小球P、Q的大小均忽略不計(jì)，則小球P、Q的質(zhì)量之比m:m為（sin37。二0.6）pQ4：3B.4：5C.3：5D.3：4二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16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4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分?；〞?huì)（棉如圖所示，當(dāng)快速壓下活塞時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)浸有乙醚的小塊棉燃燒起來。筒中氣體可視為理想氣體，關(guān)于筒中氣體被壓縮的過程花燃燒前），下列說法正確的是花會(huì)（棉氣體的壓強(qiáng)增大氣體對(duì)外界做正功氣體分子的平均動(dòng)能增大單位時(shí)間內(nèi)氣體分子與單位面積器壁的碰撞次數(shù)減少如圖所示，理想變壓器的輸入端接正弦交流電，其電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=220、；2sinl00兀t（V），副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L和L，其額定12電壓均為5V，假設(shè)輸電線的電阻不計(jì)，兩燈泡的電阻恒定不變。當(dāng)斷開開關(guān)K時(shí)，燈泡L正常發(fā)光。當(dāng)接通開關(guān)K時(shí)，下列說法正確的是11原來的為50Hz通過兩燈泡的電流的頻率都1原來的為50Hz燈泡L變暗1原、副線圈的匝數(shù)比為22：理想變壓器的輸入功率變?yōu)?倍如圖所示，a、b、c是均勻介質(zhì)中x軸上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的間距分別為ad二2m和be二4m。一列簡諧橫波以1m/s的波速沿x軸正方向傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處，且質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始向下運(yùn)動(dòng)。t二3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是該簡諧橫波的波長為2m該簡諧橫波的周期為4s在t=5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好到達(dá)最低點(diǎn)'當(dāng)質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a—定向上運(yùn)動(dòng)如圖甲所示，學(xué)習(xí)之余有些同學(xué)偶爾將圓珠筆豎直倒立在桌面上，用力向下壓,釋放后讓圓珠筆豎直彈起。此過程可簡化為以下模型：如圖乙所示，質(zhì)量為m的物塊放置在輕彈簧上端，靜止時(shí)彈簧的壓縮量為x。用力向下壓物塊，使彈簧的壓縮0量為3x，釋放后物塊將向上運(yùn)動(dòng)。0彈簧的勁度系數(shù)k二mgx0物塊的加速度一直在減小彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊的機(jī)械能最大物塊獲得的最大速度為卞;三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共15分。把答案寫在答題卡中指定的答題處。（6分）某探究小組利用數(shù)字信息系統(tǒng)測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，所用實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。其中定值電阻R0.5,R為滑動(dòng)變阻器，電流傳感器和電壓0傳感器可視為理想電流表和理想電壓表。電流傳感器電壓傳感器屮電流傳感器電壓傳感器屮（1）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的路端電壓U與對(duì)應(yīng)電流I的對(duì)應(yīng)值描出多個(gè)點(diǎn)（用“X”表示）,這些點(diǎn)的擬合曲線如圖乙所示，由此得到電源的電動(dòng)勢為V（小數(shù)點(diǎn)后保留2位），內(nèi)電阻為（小數(shù)點(diǎn)后保留1位）。（2）根據(jù)圖乙得到的數(shù)據(jù)，可以推測實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的型號(hào)較合理的是（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A.0~5B.0~20C.0~50D.0~200（9分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴接著一小球，在O點(diǎn)接有一力傳感器并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳給電腦?，F(xiàn)通過打擊小球使小球獲得一初速度，并在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),用電腦繪出輕繩張力隨時(shí)間變化的圖像，圖像顯示張力的最大值為F，最小值為F。12通過打擊小球使小球獲得一初速度，并在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),用電腦繪出輕繩張力隨時(shí)間變化的圖像，圖像顯示張力的最大值為F，最小值為F。12（1）要想測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，還需要的器材及需要測量的物理量有（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A.天平，小球的質(zhì)量m刻度尺，擺線的長度L螺旋測微器，小球的直徑d秒表，小球運(yùn)動(dòng)n周所用的時(shí)間t⑵當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=［用題中已知量及⑴中測量量表示］。(3)若把此裝置放入繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星中來測量小球的質(zhì)量，此時(shí)力傳感器的示數(shù)大小不變恒為F，可選用的器材和測量的物理量有［選填⑴中四個(gè)選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)］，小球的重量m二。四、計(jì)算題：本題共4小題，共45分。把解答寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。(8分)彈弓是很多人泯滅不了的童年回憶，現(xiàn)在彈弓已進(jìn)入了國際比賽，2020年6月21日首屆彈弓世界杯就在意大利佩魯賈舉行。在某個(gè)項(xiàng)目中，選手站在某處用小球A射擊放置在豎直桿MN頂端的小球B，兩球恰好發(fā)生對(duì)心碰撞。小球A碰前的速度水平，大小為u二10m/s。碰后小球B落到水平地面上的C點(diǎn)，C點(diǎn)與桿的水1平距離為L二10m。已知豎直桿的高度H=5m,小球A的質(zhì)量為m二50g，小球BNC1的質(zhì)量為m二50g，小球A離開彈弓時(shí)距離地面的高度為h二1.6m，兩球均可視為2質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力和小球A在彈出過程中的高度變化，取g二10m/s2，求:(1)小球A落地點(diǎn)與豎直桿底端的水平距離;MA(2)MA(2)彈弓對(duì)小球A做的功。(10分)如圖所示，在水平面上固定有兩光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.5m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌的左端接有一只標(biāo)注“3V3W”的小燈泡，燈泡電阻保持不變。一金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，其有效阻值為r=10，質(zhì)量為m=0.01kg。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T。垂直于金屬棒ab施加一水平恒力F，使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后小燈泡正常發(fā)光，且以后亮度不再發(fā)生變化。求小燈泡正常發(fā)光時(shí)，金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速率；金屬棒運(yùn)動(dòng)4m時(shí)已經(jīng)勻速，求金屬棒在此過程中產(chǎn)生的熱量。15．(12分)北京歡樂谷游樂場的“天地雙雄”是亞洲唯一的雙塔太空梭，乘客能通過它體驗(yàn)強(qiáng)烈的失重、超重感覺。該設(shè)施先把乘有十多人的座艙送到40m高的地方，然后讓座艙自由落下，當(dāng)座艙落到離地面某一高度時(shí)啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)且到地面時(shí)剛好停止。為估算該系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)，某同學(xué)在座艙內(nèi)用彈簧測力計(jì)豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量為m］二50g的鉤碼，發(fā)現(xiàn)在座艙制動(dòng)過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1.00N。取g=10m/s2,空氣阻力不計(jì)。求制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)時(shí)座艙離地的高度；若環(huán)形座艙與該同學(xué)及游客的總質(zhì)量m=4x103kg,求制動(dòng)過程中制動(dòng)系統(tǒng)的平2均輸出功率。16.(15分)如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在加速電場中由靜止開始加速，加速后從水平放置的兩塊平行金屬板M、N的中線射入，M板帶正電、N板帶負(fù)電，兩板間還存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且粒子沿直線通過金屬板。已知粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m，加速電場電壓為U。平行金屬板M、N間距為L，電壓也為U。粒子穿出金屬板后通過d點(diǎn)垂直于ab進(jìn)入如圖所示的bac區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)僅存在垂直紙3面向里的勻強(qiáng)磁場，ad間的距離為-L9=30，不計(jì)粒子重力。2求平行金屬板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)若要使粒子不從ac邊界射出，求bac區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B］；(3)若bac區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=(3)若bac區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=—23L\「詈，粒子在該磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?XXX百師聯(lián)盟2020屆全國高三開學(xué)摸底大聯(lián)考全國卷I物理試卷參考答案一、單項(xiàng)選擇題C【解析】勻減速直線運(yùn)動(dòng)的逆過程為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最后Is內(nèi)，由x=at2，解得加速度a=2m/s2,由v2=2ax.解得x=6.25m，故C正確。2總總B【解析】氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，核外電子的電勢能減小、動(dòng)能增大，A錯(cuò)誤；當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，核外電子從金屬表面逸出，形成光電子，B正確；發(fā)生0衰變時(shí)的電子來源于中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的電子，C錯(cuò)誤；湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，但精確測出電子電荷量的是密立根，D錯(cuò)誤。C【解析】a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同,A錯(cuò)誤；由點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E=kQr2可知，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比c點(diǎn)的大，B錯(cuò)誤；由于點(diǎn)電荷的等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的球面.所以a點(diǎn)與b點(diǎn)電勢相同，C正確；負(fù)點(diǎn)電荷的電場線是從無窮遠(yuǎn)處指向負(fù)點(diǎn)電荷，所以b點(diǎn)電勢比c點(diǎn)低，D錯(cuò)誤。D【解析】由題圖可知。光源1所發(fā)光的臨界角較大，所以其折射率較小，頻率較小，在真空中的波長較長，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。A、B錯(cuò)誤：由v=C可知，在n水中光源1所發(fā)光的傳播速度大于光源2所發(fā)光的傳播速度，C錯(cuò)誤；由折射定律可分別求得n=、2n=\5，所以件=.D正確。12nV52A【解析】嫦娥四號(hào)探測器從環(huán)月圓軌道I變化到環(huán)月橢圓軌道II上需要在P點(diǎn)減速，A正確；由牛頓第二定律得a=GM，則嫦娥四號(hào)探測器在圓軌道I上P直的r2加速度等于在橢圓軌道II上P點(diǎn)的加速度.B錯(cuò)誤；在橢圓軌道II上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，只有萬有引力做功，嫦娥四號(hào)探測器的機(jī)械能不變，C錯(cuò)誤；在動(dòng)力下降階段,由f=GMm知嫦娥四號(hào)探測器所受萬有引力逐漸增大，D錯(cuò)誤。萬r2A【解析】由于小球P、Q的連線恰好為大圓環(huán)的水平直徑，則大圓環(huán)對(duì)小球P、Q的彈力恰好水平向外，而O點(diǎn)固定的是一光滑圓環(huán)，則輕繩對(duì)小球P、Q的拉力大

小相等，受力分析如圖所示。對(duì)小球P有mg=Fcos0,對(duì)小球Q有mg=Fsin0,p-?一mcos04則r二二-，故A正確。msin03Q二、多項(xiàng)選擇題AC【解析】向下壓活塞對(duì)氣體做功，由于下壓時(shí)間較短，不考慮熱傳遞，由熱力學(xué)第一定律知，內(nèi)能增大，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，B錯(cuò)誤，C正確；由理想氣體狀態(tài)方程空=C知，氣體壓強(qiáng)增大，A正確；由于分子平均速率變大，T氣體體積減小，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子與單位面積器壁的碰撞次數(shù)增加，D錯(cuò)誤。AD【解析】由電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式知交流電的頻率為50Hz,變壓器不改變頻率.所

以通過燈泡電流的頻率也為50Hz。A正確；開關(guān)K斷開時(shí)燈泡L］正常發(fā)光，且燈泡

的電阻不變，閉合開關(guān)K后原線圈的電壓不變，原、副線圈的匝數(shù)不變.則燈泡兩

端的電壓不變，故兩燈泡均正常發(fā)光，B錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光說明副線圈的電壓為

5V.由電壓與匝數(shù)的關(guān)系知住二U二44,C錯(cuò)誤；開關(guān)K接通前一個(gè)燈泡正常發(fā)光，nU122接通后，兩燈泡均正常發(fā)光，變壓器的輸入功率應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，D正確。BD【解析】質(zhì)點(diǎn)a從t=0時(shí)刻由平衡位置開始向下運(yùn)動(dòng).在t=3s時(shí)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為4s.則簡諧橫波的周期也為4s.B正確；波長為九二vT二4m,A錯(cuò)誤；波在同一均勻介質(zhì)中勻速傳播，從a傳到b的時(shí)間為t=-=2s，v3在t=5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)了3s，恰好到達(dá)最高點(diǎn)，C錯(cuò)誤；由于ac間距d=6m=-九，2則質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a—定向上運(yùn)動(dòng)，D正確。AC【解析】由胡克定律得kx=mg，解得k=mg,A正確；彈簧的壓縮量從3x0x00減小到x的過程中，彈簧彈力減小但一直大于物塊重力，故物塊加速度減小，之后0在彈簧恢復(fù)原長過程中，彈簧彈力繼續(xù)減小且小于物塊重力，故物塊加速度反向增大，B錯(cuò)誤；從彈簧的壓縮量為3x到恢復(fù)原長的過程中，彈力一直做正功，物塊的0機(jī)械能一直增大。所以在彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊的機(jī)械能最大，C正確；物塊再次到達(dá)平衡位置時(shí)，加速度為零，速度最大，由能量守恒k（3x）2=kx2+mg?2x+mv2，解得v=2Jgx，D錯(cuò)誤。2o2oo20三、實(shí)驗(yàn)題（1）1.50（1.49?1.51均可）（2分）0.5（2分）（2）C（2分）【解析】⑴由U=—（R0+r）I+E知U-I圖像在縱軸上的截距為E,即E=1?50V。由圖乙的斜率可知r+R二1.50—1.000二1.000,得r=0.50。⑵由圖乙中的數(shù)據(jù)（0?05A,o0.501.45V）知此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為R二1450二290，應(yīng)選擇總阻值為50Q的滑動(dòng)0.05變阻器，故C正確。（1）A（2分）（2）牛佇（3分）6m⑶BCD（2分）2n眈2（2L+d）（2分）【解析】⑴小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)’由牛頓第二定律得Fi-m=吟；小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得F+mg=m^2；從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)由動(dòng)能定理得2r11F-F-mg?2r=m2-mv2，聯(lián)立解得F-F=6mg，則g=—12，故還需測出小球質(zhì)2221126m量m,故A正確。(2)由⑴知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的表達(dá)式為g=佇乞。(3)若將此6m裝置放入人造衛(wèi)星中，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，天平不可用，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律得F-mL+—?—~2?，解得m=事\，故需測量輕I2丿122n2兀2(2L+d丿繩長度L、小球直徑d以及小球運(yùn)動(dòng)n周所用時(shí)間t。四、計(jì)算題(l)6m(2)1.2J【解析】⑴小球B碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有H=-gt2。①2水平方向上有L=vtNCB小球A、B碰撞過程動(dòng)量守恒mv=水平方向上有L=vtNCB小球A、B碰撞過程動(dòng)量守恒mv=mv+mv111A2B小球A落地點(diǎn)與豎直桿底端的水平距離為x=vtA解得x=6m⑵小球A彈出后，由能量守恒定律得Ekom1g（H-h）+解得E=4.2JKO由動(dòng)能定理知，彈弓對(duì)小球A做的功為4.2J。評(píng)分參考：本題共8分，①?⑧式各1分。14.(1)8m/s(2)0.42JP【解析】(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)I=-U燈泡的電阻R二鄉(xiāng)由閉合電路歐姆定律得E=E(R+r)金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=BLv②③④⑤⑥⑦⑧①②③④TOC\o"