2020届山西省八校高三上学期第一次联考理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

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的最大初动能最小

2. 难度：中等

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

3. 难度：简单

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

4. 难度：简单

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.

5. 难度：中等

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

二、多选题

6. 难度：简单

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

7. 难度：简单

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

8. 难度：困难

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

三、实验题

9. 难度：简单

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。

10. 难度：中等

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R_x；

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R_x=___________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。

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，在直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。两个电荷量均为q、质量均为m的带负电粒子a、b先后以v₀的速度从y轴上的P点分别沿x轴正方向和负方向进入第一象限和第二象限，经过一段时间后，a、b两粒子恰好在x负半轴上的Q点相遇，此时a、b两粒子均为第一次通过x轴负半轴，P点离坐标原点O的距离为d，已知磁场的磁感应强度大小为，粒子重力不计，a、b两粒子间的作用力可忽略不计。求：

（1）粒子a从P点出发到达Q点的时间t；

（2）匀强电场的电场强度E的大小。

12. 难度：困难

如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r＝3m，圆心角θ＝53°，圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器．水平面上静止放置一个质量M＝1kg的木板，木板的长度l＝2m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P₁，小滑块P₁的质量m₁未知，小滑块P₁与木板之间的动摩擦因数μ＝0.2．另有一个质量m₂＝1kg的小滑块P₂，从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道，滑到C处时压力传感器的示数为N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短．（不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s²，cos53°＝0.6）．求：

（1）求小滑块P₂经过C处时的速度大小；

（2）求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？

（3）假设小滑块P₁与木板间摩擦产生的热量为Q，请定量地讨论热量Q与小滑块P₁的质量m₁之间的关系．

五、实验题

13. 难度：简单

在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250m的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的正方形大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是_________cm²（结果保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是_________m（结果保留一位有效数字）。

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T₁=300K时，被封气柱长度cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10^-2m²，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s^2.求：

①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；

②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。

七、多选题

15. 难度：中等

图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图乙为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（　　）

A.在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动

B.在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同

C.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m

D.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm

E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin 10πt（国际单位）

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，一个截面为半圆的玻璃砖，O为圆心，MN是半圆的直径，它对红光和紫光的折射率分别为n₁、n₂，与直径平行放置一个光屏AB，AB与MN的距离的为d．现有一束由红光和紫光组成的复色光从P点沿PO方向射入玻璃砖，∠PON=45°．试问：

（1）若红光能从MN面射出，n_l应满足什么条件？

（2）若两种单色光均能从MN面射出，它们投射到AB上的光点间距是多大？