2020年黑龙江省哈尔滨三中高考物理一模试卷(含答案解析)

2020年黑龙江省哈尔滨三中高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）

1. 某同学在100米短跑时采用蹲踞式起跑，发令枪响后，向前加速的同时提升身体重心。设该同学质量为𝑚，在起跑前进的这段距离内重心上升高度为ℎ，获得速度为𝑣，克服阻力做功为𝑊阻，重力加速度为𝑔。则在此过程中( )

A. 该同学的重力势能减小量为𝑚𝑔ℎ

B. 该同学的动能增加量为12𝑚𝑣2+𝑚𝑔ℎ

C. 该同学的机械能增加量为𝑊阻+𝑚𝑔ℎ

D. 该同学自身提供的能量至少为𝑊阻+𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣2

2. 用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光子的最大初动能为𝐸1，光电流强度为𝐼1；若改用光的强度与上述红光相同的紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为𝐸2，光电流强度为𝐼2，则( )

A. 𝐸2>𝐸1，𝐼2<𝐼1 B. 𝐸2>𝐸1，𝐼2=𝐼1

C. 𝐸2>𝐸1，𝐼2>𝐼1 D. 𝐸2<𝐸1，𝐼2=𝐼1

3. 四颗地球卫星𝑎、𝑏、𝑐、𝑑的排列位置如图所示，𝑎是静止在地球赤道上还未发射的卫星，𝑏是近地轨道卫星，𝑐是地球同步卫星，𝑑是高空探测卫星，四颗卫星相比较( )

A. 𝑎的向心加速度最大 B. 𝑐相对于𝑏静止

C. 相同时间内𝑏转过的弧长最长 D. 𝑑的运动周期最小

4. 如图所示，一个半径为𝑅的金属圆环被支架𝑀固定在水平地面上．可视为质点的小球𝐴、𝐵用不可伸长的细软轻线连接，跨过圆环，𝐴的质量为𝐵的两倍．当𝐵位于地面时，𝐴恰好处于圆环的水平直径右端且离地面高为ℎ.现将𝐴由静止释放，𝐵相对地面上升的最大高度是(𝐴触地后，𝐵上升过程中绳一直处于松弛状态)( )

A. ℎ+𝑅 B. 5ℎ3 C. 4ℎ3 D. ℎ 二、多选题（本大题共6小题，共33.0分）

5. 如图所示，电源的电动势为𝐸，内电阻为𝑟，两电表均可看做是理想电表．闭合开关，使滑动变阻器的滑片向右端向左端滑动，在此过程中( )

A. 小灯泡𝐿1、𝐿2均变暗

B. 小灯泡𝐿1变暗，𝐿2变亮

C. 电流表𝐴的读数变小，电压表𝑉的读数变大

D. 电流表𝐴的读数变大，电压表𝑉的读数变小

6. 一课外活动小组在一次活动中，用到的用电器𝑅上标有“36𝑉，72𝑊”字样，用电器工作时需使用变压器将220𝑉的交变电压进行降压．由于手边只有一个匝数比为5：1的理想变压器，不能直接使用．经过讨论后，大家认为可以在原线圈上串联一个可变电阻𝑅0进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示．当在𝑎𝑏两端间加上如图乙所示的正弦交变电压后，用电器恰好能正常工作，已知交变电压表𝑉是理想电表，则下列说法中正确的是( )

A. 某时刻，电压表𝑉的示数可能为0

B. 电源的输出功率为72𝑊

C. 通过原线圈中的电流为0.4𝐴

D. 可变电阻𝑅0上消耗的电功率为16𝑊

7. 如图甲所示，在倾角为𝜃的光滑斜面上，有一个质量为𝑚的物体在沿斜面方向的力𝐹的作用下由静止开始运动，开始时力𝐹沿斜面向上，物体的机械能𝐸随位移𝑥的变化关系如图乙所示，其中0～𝑥1过程的图线是直线，𝑥1～𝑥3过程的图线是曲线，则下列说法中正确的是( ) A. 在0～𝑥1过程中，物体向上匀加速

B. 在𝑥1～𝑥2过程中，物体的加速度逐渐变小

C. 在𝑥2−𝑥3过程中，物体的加速度逐浙变大

D. 在𝑥2～𝑥3过程中，物体的动能一定变大

8. 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度𝑣1沿顺时针方向运动，一物体以水平速度𝑣2从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为𝑣2′，则下列说法正确的是( )

A. 若𝑣1<𝑣2，则𝑣2′=𝑣1 B. 若𝑣1>𝑣2，则𝑣2′=𝑣2

C. 不管𝑣2多大，总有𝑣2′=𝑣2 D. 只有𝑣1=𝑣2时，才有𝑣2′=𝑣2

9. 下列说法正确的是( )

A. 理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子势能也随之改变

B. 气体压强本质上是大量气体作用在器壁单位面积上的平均作用力

C. 机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能

D. 一等质量的类型气体经历等容过程，如果吸热，则其内能一定增加

E. 热量能够自发第从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体

10. 如图所示，水平传送带长为𝑠，以速度𝑣始终保持匀速运动，把质量为𝑚的货物放到𝐴点，货物与皮带间的动摩擦因素为𝜇。当货物从𝐴点运动到𝐵点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是

A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 小于

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面放有𝐴、𝐵两个小球．𝐴球的质量为0.3𝑘𝑔，以速度8 𝑚/𝑠跟质量0.1𝑘𝑔的静止的𝐵球发生碰撞，并测得碰撞后𝐵球的速度为9𝑚/𝑠，𝐴球的速度变为5𝑚/𝑠，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想： 【猜想1】碰撞后𝐵球获得了速度，是否是𝐴球把速度传递给了𝐵球？经计算，“𝐵球增加的速度是______𝑚/𝑠，𝐴球减小的速度是______𝑚/𝑠，因此，这种猜想______.(填“成立”或“不成立”)

【猜想2】碰撞后𝐵球获得了动能，是否是𝐴球把动能传递给了𝐵球？经计算，“𝐵球增加的动能是______𝐽，𝐴球减小的动能是______𝐽，这个猜想也______(填“成立”或“不成立”)．

【猜想3】请你根据以上实验数据猜想：请通过列式计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中𝐵球所增加的这个量与𝐴球所减小的这个量相等？在碰撞中𝐵球的______增加量为：______.𝐴球的______减少量为：______可得在这次碰撞中______．

12. 某同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻𝑅0.他设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势𝐸、内阻𝑟和𝑅0的阻值．实验时用𝑈1、𝑈2、𝐼分别表示电表𝑉1、𝑉2、𝐴的读数，并将滑动变阻器的滑片𝑃移动到不同位置时，记录了𝑈1、𝑈2、𝐼的一系列值．

(1)他在同一坐标纸上分别作出𝑈1−𝐼、𝑈2−𝐼图线，如图乙所示，则𝑈1−𝐼图线是图中______ (填𝐴或𝐵)．

(2)定值电阻𝑅0的计算表达式是：𝑅0= ______ (用测得的𝑈1、𝑈2、𝐼表示)，若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得𝑅0值______ (填“大于”“等于”或“小于”)实际值．

(3)若实验中没有电压表𝑉1，你能测出的量是______ ，若实验中没有电压表𝑉2，你能测出的量是______

.(填“电动势𝐸”“内阻𝑟”或“𝑅0”)

四、简答题（本大题共2小题，共24.0分）

13. 如图所示，在磁感应强度为1𝑇的匀强磁场中，一根长20𝑐𝑚的导线以2𝑚/𝑠的速度运动，运动方向与磁感线成30°角，求导线中的感应电动势的大小。

14. 如图可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成𝐴、𝐵两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时𝐵内充有一定量的气体，𝐴内是真空。𝐵部分高度为𝐿1=0.10米。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将整个装置倒置，达到新的平衡后𝐵部分的高度𝐿2等于多少？设温度不变。

五、计算题（本大题共2小题，共28.0分）

15. 如图所示，光滑的平行导轨倾角为𝜃，处在磁感应强度为𝐵的匀强磁场中，导轨中接入电流为𝐼，将质量为𝑚、长度为𝐿的导体棒由静止释放且向下运动，求导体棒在释放瞬

间的加速度的大小．

16. 如图所示为某机械横波在空气中沿𝑥轴正方向传播的波形图，已知该波在空气中的传播速度为𝑣气=330𝑚/𝑠，在水中的传播速度为𝑣水=1450𝑚/𝑠．

(𝑖)该波在空气中传播时由图中的实线位置传播到虚线位置所需的最短时间是多少？

(𝑖𝑖)如果这列波传播到水面后进入水中传播，则在水中该波的波长和频率分别是多少？

参考答案及解析

1.答案：𝐷

解析：解：𝐴、由于该同学重心上升ℎ，故重力做功为𝑊重=−𝑚𝑔ℎ，根据功能关系可得重力势能增加△𝐸𝑃=−𝑊重=𝑚𝑔ℎ，故A错误；

B、由于该同学获得速度为𝑣，则动能增加为△𝐸𝐾=12𝑚𝑣2，故B错误；

C、起跑过程，该同学的重力势能增加𝑚𝑔ℎ，动能增加12𝑚𝑣2，故机械能增加量为12𝑚𝑣2+𝑚𝑔ℎ，故C错误；

D、根据动能定理，有：𝑊人−𝑊阻−𝑚𝑔ℎ=12𝑚𝑣2，故𝑊人=12𝑚𝑣2+𝑚𝑔ℎ+𝑊阻，根据功能关系可知该同学自身提供的能量至少为𝑊阻+𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣2，故D正确。

故选：𝐷。

根据重力势能的变化与重力做功关系来分析；根据最后的速度大小求解动能的增加；机械能增加量等于重力势能和动能的增加量之和；根据动能定理和功能关系得到该同学自身提供的能量。

本题主要是考查功能关系，关键是能够分析能量的转化情况，知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力以外的力做功有关。

2.答案：𝐴

解析：

根据光电效应方程𝐸𝐾𝑚=ℎ𝛾−𝑊0，可知道光电子的最大初动能与什么因素有关，明确光电流与那些因素有关，即可解答。

解决本题的关键熟练掌握光电效应方程𝐸𝐾𝑚=ℎ𝛾−𝑊0，以及光电流的有关知识，是考查基础知识的好题，注意相同光强下，频率越高的能量越大，则光子数目越少。

解：根据光电效应方程𝐸𝐾=ℎ𝛾−𝑊0，可知道光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率增大，则最大初动能增大，与光照强度无关，即𝐸2>𝐸1；

光电流的大小与光子个数有关，相同的光强下，频率越高的能量越大，则光子个数越少，因此光电流越小，即𝐼2<𝐼1；故A正确，BCD错误。

故选A。

3.答案：𝐶