河南省天一大联考“顶尖计划”2020届高三第一次联考物理试卷

河南省天一大联考顶尖计划”202蛹高三第一次联考物理试卷学校:姓名:班级:口弓：一、单选题1.物质发射射线的性质称为放射性。钵的放射性同位素239PU学校:姓名:班级:口弓：一、单选题1.物质发射射线的性质称为放射性。钵的放射性同位素239PU衰变为铀核激发态235小和a粒子，而铀核激发态292U1"立即变为铀核235292u,并放出丫光子。己知294pu、235 一 ..92U和a粒子的质量分别为mPu=239.0521umPu=239.0521u、mu=235.0439u和ma=4.0026u,1u=931.5MeV,239一、-235 ,,一।则94PU共变成92U的过程中释放的能量为（ ）A.54MeVB.5.2MeVC.0.56MeVD.0.084MeV2.如图所示，一长木板放在斜面上，材料相同的两个小滑块P、Q放置在长木板上，且滑块P的质量大于滑块Q的质量，长木板在外力作用下向上运动 ，滑块A.54MeVB.5.2MeVC.0.56MeVD.0.084MeV2.如图所示，一长木板放在斜面上，材料相同的两个小滑块P、Q放置在长木板上，且滑块P的质量大于滑块Q的质量，长木板在外力作用下向上运动 ，滑块P、Q和长木板相对静止。现使长木板突然停卜来并保持不动，滑块P、Q始终在长木板上，则滑块P、Q之间的距离将（）A.保持不变B.一直增大C.一直减小D.条件不足，无法判断四倍，光在真3四倍，光在真半径小，以致于光都不能逃逸，这种天体被称为黑洞。已知逃逸速度是环绕速度的空中传播的速度为 c,太阳的半径为R,太阳的逃逸速度为光速的 -。假定太阳能够收缩成半径为nr的黑洞，且认为质量不变，则下列关于 r与R的关系正确的是（ ）RA.r=—nC.r2RA.r=—nC.r2::nR2D.rnR4.理想变压器的原线圈接在电压恒定的交流电源上4.理想变压器的原线圈接在电压恒定的交流电源上，此时的原、副线圈的匝数比为 5:1,A、B两灯泡C.交流电源的电压为6U卜列说法正确的是B.两灯泡的功率比为 1:25D.C.交流电源的电压为6U卜列说法正确的是B.两灯泡的功率比为 1:25D.交流电源的电压为10U5.如图所示，在匀强电场中，三角形Oab所在平面与电场平行， c为Ob上的点，且Oc：cb=2：3。已知一点电荷从。点运动到a点的过程中，电场力做功Wi;从。点运动到b点的过程中，电场力做功W2。则此点电荷从a点运动到c点，电场力做功为（ ）3W2W2A.3W2W2A. B2W+3W22W1_5W2C. D3W2-W)

. 5二、多选题6.一小球在空中某一位置以某一初速度抛出，不计空气阻力。则从小球抛出到落地的过程中 ，下列说二、多选题6.一小球在空中某一位置以某一初速度抛出，不计空气阻力。则从小球抛出到落地的过程中 ，下列说法正确的是（）A.若小球的初速度大小相同A.若小球的初速度大小相同，沿不同方向抛出，则小球的动量变化量相同B.若小球的初速度大小不相同，但沿相同的方向抛出，则小球的动量变化量不可能相同C.B.若小球的初速度大小不相同，但沿相同的方向抛出，则小球的动量变化量不可能相同C.若小球的初速度大小相同，则竖直向上抛出比其余任何方向抛出的动量变化量都大D.无论小球的初速度为多大D.无论小球的初速度为多大，向什么方向抛出，小球的动能变化量总是相同.如图所示，质量为m的小物体B静止在水平地面上，劲度系数为k的直立轻质弹簧下端固定在小物体B上，上端固定在质量也为m的小物体A上。开始系统处于静止状态，现对小物体 A施加一个竖直向上的恒定拉力F,经过一段时间，当小物体A到达最高点时，小物体B恰好没有离开地面。已知当地重力加速度为 g,则下列说法正确的是（ ）5rn2n2B.地面。已知当地重力加速度为 g,则下列说法正确的是（ ）5rn2n2B.拉力F做的功可能为迫旦2k2m2c2A.拉力做的功为2m-g-kC.F的大小为2mgD.弹簧处于原长时小物体 A的速度最大.一个金属直角拐尺ABC,处于一个与拐尺平面垂直的、足够大的匀强磁场中，第一次，拐尺以点为轴在纸面内沿顺时针方向以角速度 3匀速转动；第二次，拐尺以C点为轴在纸面内沿顺时针方向以角速度3匀速转动。两次转动中，关于AB段产生的感应电动势，下列说法正确的是（

XXXXA.第一次产生的电动势小于第二次产生的电动势B.第一次产生的电动势等于第二次产生的电动势C.第一次转动时，A点电势高于B点电势D.第二次转动时，A点电势高于B点电势三、计算题.如图所示，倾角为 0=37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端垂直斜面固定一挡板。质量为m=1kg的小滑块P紧靠挡板放置，P与斜面间的动摩擦因数为 科=0.5。现对P施加一个沿斜面向上的拉力F,拉力大小为Fo=6N,作用At=1.5s后改变力F的大小和方向(F始终平行斜面)，使P沿斜面做匀变速运动，又经过 At=1.5s后发现P恰好与挡板相碰。已知重力加速度 g取10m/s2,(1)改变F前小滑块的位移；(2)F改变后的最大值和最小值。.如图所示，在xOy直角坐标系内有两个半径R=J2d的等大圆形区城I和n,圆心分别位于Oi(0,2d)处和。2(0,—2d)处，两个区域内都有垂直平面向外的匀强磁场。现有一个不计重力的带正电的粒子，从A点(一d,3d)处以速度Vo水平向右射入区域I,然后从区域I竖直向下射出，经区域n的磁场偏转后又竖直向上进入区域I。试求：⑴区域i与区域n内匀强磁场的磁感应强度之比；(2)从最初进入区域I到第二次离开区域I的总时间。.[选彳3—3]⑴下列说法正确的是( )A.分子间的引力随分子间距离增大先增大后减小B.自然发生的热传递过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行的C.人们感觉干燥，空气绝对湿度可能很大，而空气的相对湿度一定较小D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动E.液面上部的蒸汽达到饱和时，从宏观上来看液体不再蒸发，但仍有液体分子从液面飞出(2)如图所示，U形管竖直放置，左右两管粗细均匀且相同，长度均为 L=30cm,底部用细管把左右两侧连接，左上端口d封闭。用一段水银柱将一定质量的理想气体封闭在左管上部，此时cd侧的气体住长度、Li=27cm,左右两管水银面高度差h=1cm。已知大气压强po=76cmHg,底部细管体积不计。(i)若将气体加热，使热力学温度变为原来的 8,求此时理想气体的长度；5(ii)若将U形管缓慢旋转180。，使底部在上、开口在下，在转动过程中没有水银漏出，且温度不变，求旋转后左右两侧水银面高度差。.[选彳3—4](1)如图所示，一质点在AB之间做简谐运动，C为平衡位置，E、F分别为AC和CB之间的点，且EC和CF的距离相等。质点从E点向右运动经过时间t1第一次经过F点，再经过时问t2第4次经过F点，则该质点的振动周期为—。若此简谐运动分别在空气和水中进行，则形成的两列波的波长—(填“相同”“不相同”或“不能确定” )。(2)如图所示，有一玻璃三棱镜ABC,AB垂直BC,AB长度为L,D为AB的中点，E为BC的中点，/ACB=30°。一光线以与AB成夹角“=30°入射到AB面上的D点，折射光线平行AC。已知光在真空中的传播速度为 c,求:(i)玻璃三棱镜的折射率n;(ii)光从开始射入三棱镜到第一次射出所需的时间。四、实验题.如图所示为探究“拉力恒定时，加速度与质量之间关系”的实验装置，实验时忽略小车所受导轨对它的摩擦力，在倾斜导轨的 B处有一时间传感器，能记录小车从倾斜导轨 A处下滑到B处的时间。，卜军丁工注照器实验步骤如下：(1)安装好实验器材，用刻度尺测出 A、B之间的距离s；(2)将小车置于A处，用弹簧秤沿导轨向上拉着小车并保持静止，读出此时的拉力 F;(3)去掉弹簧秤，让小车自 A处静止释放，传感器开始计时，小车通过 B后，记下时间传感器测得小车从A运动到B的时间t;(4)再将小车置于A处，往小车中增加钩码，设所加钩码的总质量为。为保持小车与钩码的合外力F不变，可采用如下方法：用弹簧秤沿导轨向上拉着小车静止，调节导轨倾角的旋钮使导轨与水平面之间的夹角适当变小，直到弹簧秤的读数显示 F为止。然后重复步骤(3);(5)多次往小车中增加钩码，然后重复步骤 (4);(6)利用实验中所测得的数据在坐标纸上建立坐标系，以 m为横坐标，以为纵坐标，描点之后作出一条直线便于研究。测得直线的斜率为 k,纵截距为b,则小车所受的合外力为，小车的质量为。.一小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法研究这个小灯泡的伏安特性曲线，实验室有如下器材可供选用：A.电压表Vi(0〜3V,内阻rvi约为6k0B.电压表V2(0〜15V,内阻rV2约为30kQ)C.电流表Ai(量程为200mA,内阻3=100D.电流表A2(量程为800mA,内阻rA2约为3⑷E.定值电阻Ro(15Q)

F.滑动变阻器Ri(0〜100Q,0.5A)C.滑动变阻器R2(0〜10Q,1A)H.电源E(5V,内阻约为1⑷I.单刀开关一个、导线若干(1)为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电表 —和,滑动变阻器应选用。(填对应器材前的字母序号)(2)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在如图 1所示的实线框里画出实验电路图。(图中需标明所选器材的字母代号 )(3)根据电路图连接好电路，反复调节滑动变阻器的滑片，读出并记录好电表的示数，计算小灯泡两端电压U和通过小灯泡的电流I,并且填写到预先设计的表格中。根据测量的数据，在坐标纸上描点，画出小灯泡的U—I曲线，如图2所示。根据小灯泡的U—I曲线可得小灯泡的额定功率为W；根据小灯泡的U—I曲线可得小灯泡的额定功率为W；若将两个这样的小灯泡串联后接到W。(结果均保留两一个电源(电动势为5V,内阻为6⑷上，此时一个小灯泡消耗的实际功率为W。(结果均保留两参考答案1答案：B239 235-. 235—. 235 239 235.解析：衰变方程为94PUT92U+Ot,92UT92U+；,合起来为94PuT92U+0t+；,上述解析：衰变方程为衰变过程的质量亏损为Am=mPu-mU-ma=0.0056u,则放出的能量为AE=Amx931.5MeV=5.2MeV,选项B正确。2答案：A解析：根据牛顿第二定律可知，长木板停止运动后，滑块P、Q的加速度大小均为a=gsin日+%cosO,又两滑块的初速度v0相同，则在相同的时间内两滑块运动的位移1 2,x=v0t--at相同，则滑块P、Q之间的距离将保持不变，选项A正确。23答案：B解析：太阳收缩成半径为r的黑洞后，有GMm=m上,解得,=,/GM,其逃逸速度为rr rV2=肉=J2GM,由题意可知产rMAc,又对太阳来说，有「GM=：,联立解得r＜与，选项B正确。4答案：C解析：由原、副线圈的匝数比为 5:1可知，原、副线圈中的电流之比为 1:5,即两个灯泡中的电流之比也为1:5,又因为额定电压相同，所以电阻之比为 5:1,功率之比为1:5,选项A、B错误；由于两线圈的匝数比为5:1,所以原线圈两端的电压为5U,又因为A灯泡两端的电压也为U,所以交流电源的电压为6U,选项C正确，D错误。5答案：C2W22W2-5W1 …右解析：W=-W1+—=-2 ,选项C正确。5 5.答案：CD解析：小球的初速度大小相同，抛出方向不同，只要不是对称方向，小球在空中运动的时间就不同，重力的冲最不同，根据动量定理可知小球的动量变化量不相同，选项A错误；小球的初速度大小不相同，沿水平方向抛出，小球在空中运动的时间相同，重力的冲量相同，根据动量定理可知小球的动量变化量相同，选项 B错误；小球的初速度大小相同，根据竖直方向分运动可知，竖直向上抛出比其余任何方向抛出的运动时间都长、重力的冲量都大，根据动量定理可知此时动量变化量最大，选顶C正确；从小球抛出到落地，下降高度总相同，重力做的功总相等，根据动能定理可知小球的动能变化量总相同，选项 D正确。.答案：AD解析：开始时弹簧的压缩量和小物体 B恰好没离开地面时弹簧的伸长量均为 mg,初、末两状态弹k簧的弹性势能相等，弹性势能变化量为 0,弹簧对小物块A做的功W=0,整个过程，小物块A上22升的距离为H=驷，小物块A的重力势能增加mgH=2m9，根据功能关系可知拉力 F做的功k k2 2为Wf=2m工,选项A正确，B错误；小物块A在拉力F的作用下，先向上做加速运动，当拉力kF、弹簧弹力Ft和重力mg三力的合力为。后，小物块A向上做减速运动至最高点。对小物块 A应用动能定理有W+(F-mg)H=0,解得F=mg,选项C错误；由以上分析可知，当F+R-mg=0时小物块A的速度最大，由F=mg可知Ft=0,此时弹簧为原长，选项D正确。.答案：BD解析：设AB长度为a,BC长度为b,则第一次以A为轴转动时，AB段产生的电动势大小为-Ba2o；2第二次以C为轴转动时，AB段产生的电动势等于AC段电动势减去BC段电动势，即TOC\o"1-5"\h\z2 2 1 2-B(a2+b2)6--Bb2切，所以两次产生的电动势大小相等，选项 A错误，B正确；由右手定则可2判断出，第一次转动时， A点电势低于B点电势，选项C错误；第二次转动时，A点电势高于B点电势，选项D正确。9.答案：(1)应用牛顿第二定律可知施加推理 F0时P的加速度F0-mgsin-'mgcos 2a-二 二6m/s,m改变F时P的速度为v=aZt=9m/s,此段时间内运动位移1 2八此段时间内运动位移Xi=2a［（Lt）=6.75m.(2)在改变F的At时间内，小滑块P做匀变速直线运动，设加速度为 a2,则有x=vi&-；a2(At)2,又有Xi=-X2,联立解得a2=i8m/s2,改变推力F后，小滑块P向上运动的过程中，设推力大小为Fi,应用牛顿第二定律有Fimgsin【」mgcos1a2=F——g g——，解得Fi=8N,方向沿斜面向下。m小滑块P向下运动的过程中，设推力大小为 F2,应用牛顿第二定律有F2mgsin-'mgcos^一口 、一、…—一a2=2—— ,解得F2=16N,方向沿斜面向下。m所以改变推力F后，F最大值为16N,最小值为8N。解析：

.答案：(1)设A点所在半径OiA与y轴的夹角为9,那么由几何关系可得Rsin@=d,故6=45%由对称性可知，粒子竖直向下离开区域I的位置一定在 A点所在直径对应点，且这段圆弧所对应的圆心角为90。，画出粒子的整个运动轨迹如图所示。在区域I中运动时，设运动半径为 R,由几何关系可得R=2Rcos45。代入数据可得Ri=2d,在区域n内运动时，粒子刚好转过半个圆周，设运动半径为 R2,由几何关系可得R2=Rsin45◎，代入数据可得R2=d,粒子在磁场中运动时，所受的洛伦兹力 f=qv°B,在此力作用下粒子做匀速圆周运动，所以有2f=m也，由以上两式可得r=m£,由上式可以看出，在质量、速度、电量不变的情况下，运动半径与磁感应强度成反比。粒子在区域I与区域n的运动半径之比为 2：1,所以磁感应强度之比为1:2。(2)由数学知识可知，弧长的计算公式为 r8,所以粒子在I内运动的弧长为 2d・冗，在区域n内运动d5。由几何关系求出，在两区域之间的无磁场区运动的路径长度为 4(2d—V2dcos45]=4d,所以运动的总时间t=2>」d4dVo整理得t4)d。Vo解析：.答案：(1)BCE(2)(i)假设对封闭气体加热后，水银都到了右管，则：初态：温度T1、压强p1=po-h=75cmHg、体积V=L1S,末态：温度T2=8『、压强P2=po+2(L-L1)=81cmHg、体积V2=dS,5应用理想气体状态方程有 P"1=P2"T1 T2解得d=40cm>L=30cm,则假设成立，即加热后理想气体气柱长度为40cm.则假设成立，即加热后理想气体气柱长度为40cm.(ii)旋转后，设气柱长度缩短x,则末态：压强P3=P0+h+2x、体积V3=(L—x)S,应用玻意耳定律有p1V1=p3V3,解得x=2cm,所以两边水银面的高度差 H=2x•h=5cm.解析：(1)分子间的引力总是随分子间的距离增大而减小，选项A错误；根据热力学第二定理可知，自然发生的热传递过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项 B正确；人们感觉干燥，是因为空气的相对湿度较小，若温度低，绝对湿度可能大、而相对湿度小，人们也会感觉干燥，选项C正确；液体分子就是在永不停息地做无规则运动，与布朗运动无关，选项 D错误;液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，选项E正确。12.答案：(1)2(tl+t2)；不相同(2)(i)由题意可知入射角i=90n_a,折射角7=30°,画出光3路图如图所示，由折射定律有n=串，解得n=J3。sin(ii)由题意结合反射定律可知 6=60°,1 1设光从二棱镜射向空气的临界角为 C,由sinC=1 <sinP,可知光射到BC面上发生全反射。光射到AC面上的入射角V=30°<C,则光能从AC面上射出三棱镜，由几何关系可知AC=2L,BC=43l,DE=L,又EF=-EC-=-L,光在三棱镜中的传播速度 v=c,2cos12 n则光在三棱镜中传播时间t=DE*EF二述L。v2c解析：(1)设质点的振动周期为T,根据对称性可知质点从 C点运动到F点的时间为工t1,从F2 1 1点运动到B点的时间为一9—T),则质点的振动周期T=4[—11+-(t2—T)],联立解得2