【物理】湖南省衡阳市2020届高三下学期第一次联考（一模）试题 13页

湖南省衡阳市2020届高三下学期 第一次联考（一模）‎ 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。‎ ‎14.下列说法中正确的是 A.原子核发生一次β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、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2‎ ‎15.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，t2时刻特种兵着地，下列说法正确的是 A.在t1～t2时间内，平均速度 B.特种兵在0～t1时间内处于超重状态，t1～t2时间内处于失重状态 C.在t1～t2时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 ‎16.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x＝x1对称的直线，x2～x3段是曲线，则下列说法正确的是 A.x1处电场强度最小 B.在O、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3 <φ2 ＝φ0<φ1‎ C.x0～x2段带电粒子做匀变速直线运动 D.x0～x1段电场方向不变，大小变，x1～x3段的电场强度大小方向均不变 ‎17.2019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的轨道上绕其做匀速圆周运动的周期为T1，不考虑行星自转及其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0，公转周期为T0)则有 A.该系外星表面重力加速度为 ‎ B.该系外行星的第一宇宙速度为 C. ‎ D.‎ ‎18.倾角为的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µ。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F1。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F2。则下列说法正确的是 A.若µ＝0，则F1＝F2 B.若µ＝0，则F2＝mgsinθ C.若µ≠0，则 D.若µ≠0，则 ‎19.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，L1、L2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L1正常发光，测得电阻R两端的电压与灯泡L1两端电压相等，则下列说法正确的是 A.理思变压器原副线圈的匝数比为2：1 B.理想变压器原副线圈的匝数比为3：1‎ C.定值电阻的阻值为7.5Ω D.闭合开关S后，灯泡L1变暗 ‎20.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c侧电势低 C.污水中离子浓度越高，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 ‎21.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Ox，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x＝h＋2x0 ‎ B.当x＝h＋x0，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2mg ‎ D.小球动能的最大值为 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎(一)必考题22.(7分)用如图1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2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 m/s。(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3是根据这些实验数据绘出的v2－s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g＝10m/s2，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 ‎23.(8分)LED灯的核心部件是发光二极管。某同学欲测量一只工作电压为2.9V的发光二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3kΩ)，电流表(用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5Ω)，滑动变阻器(0－20Ω)，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)，则通过二极管的电流为 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，随着阴端电压增加，二极管的正向电阻 (填“增大”、“减小”或“不变”)；当电流为15.0mA时，正向电阻为 Ω(结果取三位有效数字)；‎ ‎24.(14分)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θ＝53°，已知g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，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)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；‎ ‎(3)运动员(连同滑板)在水平面上滑行的最大距离。‎ ‎25.(18分)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＝0.1Ω的导体棒ab。现把质量为M＝2kg、电阻也为R＝0.1Ω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。‎ ‎(二)选考题 ‎33.[物理——选修3－3](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ 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 ‎(2)(10分)如图所示，横截面积为s＝10cm2的上端开口气缸固定在水平面上，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的轻弹簀上，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＝1×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2。求：‎ ‎①弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度；‎ ‎②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。‎ ‎34.[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)(5分)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 cm，②从t＝0时刻开始经过 s，x＝70m处的质点第三次到达波峰。‎ ‎(2)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：‎ ‎①圆环内径R的最小值；‎ ‎②在①的条件下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。‎