江苏省无锡市达标名校2020年高考一月质量检测物理试题含解析

江苏省无锡市达标名校2020年高考一月质量检测物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:3，两端共接有六只相同的小灯泡L 1、L 2、 L 3、L 4、L 5和L 6（电阻恒定不变），变压器的原线圈接有输出电压U 恒定的交流电源，六只小灯泡均发光．下列说法正确的是（ ）
A ．L 1、L 2、 L 3三只灯泡亮度一定相同
B ．小灯泡L 2一定比L 4亮
C ．交流电源输出电压U 是小灯泡L 4两端电压的4.5倍
D ．L 1消耗的功率是L 2消耗灯泡的2.25倍
2．一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。

沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为41.410N ⨯。

圆周运动的半径为80m ，汽车的质量为3
2.010kg ⨯。

在汽车做圆周运动过程中（ ）
A ．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力
B ．为避免侧滑，向心加速度不能超过27.0m /s
C ．为避免侧滑，最大速度为30m /s
D ．速度为20m /s 时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为41.410N ⨯
3．可调式理想变压器示意图如图所示，原线圈的输入电压为U 1，副线圈输出电压为U 2，R 为电阻。

将原线圈输入端滑动触头P 向下移动时。

下列结论中正确的是（ ）
A ．输出电压U 2增大
B ．流过R 的电流减小
C ．原线圈输入电流减小
D ．原线圈输入功率不变
4．一带电粒子从A 点射人电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有
A．粒子带正电荷
B．粒子的速度不断增大
C．粒子的加速度先不变，后变小
D．粒子的电势能先减小，后增大
5．如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知120
COD︒
∠=，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（）
A．出射光线的频率变小
B．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C．此激光束在玻璃中穿越的时间为
3
t
R
c
=（c为真空中的光速）
D．激光束的入射角为α=45°
6．如图所示，一轻弹簣竖直固定在地面上，一个小球从弹簧正上方某位置由静止释放，则小球从释放到运动至最低点的过程中（弹簧始终处于弹性限度范围内），动能k E随下降高度h的变化规律正确的是（）
A．B．
C．D．
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．下列说法正确的是（）
A．当障碍物或孔的尺寸比波长大或差不多时,才能发生明显的衍射现象
B．不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的干涉现象
C．频率相同的两列波相遇,波谷和波谷相遇处为振动加强点
D．增大单摆的摆长,单摆摆动的频率将减小
E.弹簧振子的振幅越小,其振动频率将保持不变
8．为了保障广大市民的生命健康，快递公司和外卖平台推出了“无接触”配送。

业内人士分析，“无接触”配送减轻了广大市民的生活压力，使他们不用走出小区，生活依然得到保障，同时也使疫情得到有效控制，避免病毒通过人群接触扩散和蔓延。

如图为某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5，设皮带足够长，取g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，下列说法正确的是（）
A．皮带对邮件的作用力水平向右
B．邮件在传送带上滑动的时间为0.2s
C．邮件对地的位移大小为0.1m
D．邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功为2J
9．如图所示，在x轴上坐标原点O处固定电荷量q l=+4×10－8C的点电荷，在x=6cm处固定电荷量q2=－1×10－8 C的点电荷。

现在x轴上x>12cm的某处由静止释放一试探电荷，则该试探电荷运动的v－t图像可能正确的是（）
A．B．C．D．
A ．该波的波长为4m
B ．若波向右传播，x=1m 的质点0时刻正在向x 轴方向运动
C ．t=0.2s 时，x=3m 处的质点的加速度最大且方向沿y 轴负方向
D ．若波向左传播，0~0.2s 时间内它传播的最小距离为3m
E.若波向右传播，它的最大周期为0.8s
11．关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（ ）
A ．伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B ．伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C ．伽利略从图(a)中得出：自由落体运动是匀加速直线运动
D ．伽利略从图(b)中得出：力不是维持物体运动的原因
12．如图所示，小球A 、B 、C 通过铰链与两根长为L 的轻杆相连，ABC 位于竖直面内且成正三角形，其中A 、C 置于水平面上。

现将球B 由静止释放，球A 、C 在杆的作用下向两侧滑动，三小球的运动始终在同一竖直平面内。

已知A B C 1122
m m m m ===，不计摩擦，重力加速度为g 。

则球B 由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．球
B 的机械能先减小后增大
B ．球B 3gL
C ．球A 对地面的压力一直大于mg
13．用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L=________mm；用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示，其读数a=________mm。

14．图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．
(1)在图中画线连接成实验电路图________．
(2)完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线．
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1．
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出
________，并用天平称出________．
④用米尺测量________．
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________．
(4)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图，一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成，管内装有足够多的水银，左管上端封闭有一定质量的理想气体A，右管上端与大气相通，下管用活塞顶住。

开始时左右两管的水银面恰好相平，气体A的长度为20 cm，环境温度为304 K。

已知大气压强恒为76 cmHg，现用外力缓慢向上推活塞，使气体A的长度变为19 cm。

（i）求此时左右两管水银面的高度差；
16．一定质量的理想气体在a 状态体积12L =V ，压强13atm =p ，温度1450K =T ；在b 状态体积26L =V ，
压强21atm p =。

该气体的p V -图象如图所示，让该气体沿图中线段缓慢地从a 状态变化到b 状态，求：
①气体处于b 状态时的温度2T ；
②从a 状态到b 状态的过程中，气体的最高温度max T 。

17．如图所示，两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左侧间连有阻值为r 的电阻，两平行导轨间距为L 。

一根长度大于L 、质量为m 、接入电路的电阻也为r 的导体棒垂直导轨放置并接触良好，导体棒初始均处于静止，导体棒与图中虚线有一段距离，虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场。

现给导体棒一个水平向右的恒力，使其从静止开始做匀加速直线运动，进入磁场前加速度大小为a 0，然后进入磁场，运动一段时间后达到一个稳定速度，平行轨道足够长，导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等，忽略平行轨道的电阻。

求：
（1）导体棒最后的稳定速度大小；
（2）若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中，通过导轨左侧电阻的电荷量为q ，求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．C
【解析】
【详解】
设小灯泡L 4两端电压为U '，则有副线圈的输出电压为23U U ='，根据电压与匝数成正比，原线圈的输入电压为12U U ='，L 2、 L 3两只灯泡串联后的总电压为2U '；设通过小灯泡L 4电流为I ，根据电流与匝数成反比，则有原线圈电流为32
I ，根据欧姆定律可得通过L 2、 L 3两只灯泡的电流为I ，根据并联分流可得通过L 1灯泡的电流为52I ，小灯泡L 1两端电压为52
U '，根据串联分压可知交流电源输出电压52 4.52U U U U ''+='=，根据电功率公式可知1234252525444
P P P P ===，故C 正确，A 、B 、D 错误； 2．B
【解析】
【详解】
A ．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A 错误；
B ．汽车向心力的最大值为4m 1.410N F =⨯，对应有最大向心加速度
2m m 70m/s .F a m
== B 正确；
C ．汽车达最大速度m v 时有
2m m v a r
= 则
m v =
C 错误；
D ．速度为20m/s v =时，对应的向心力
2
441.010N 1.410N v F m r
==⨯<⨯ 则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为41.010N ⨯，D 错误。

故选B 。

P 向下移动时，原线圈的匝数减小，根据2211
n U U n =，可知副线圈电压增大，则副线圈电流增大，流过R 的电流增大，输出功率增大，则输入功率也增大，原线圈电压不变，则原线圈输入电流增大，故A 正确、BCD 错误。

4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A.带电粒子做曲线运动，受力指向曲线的内侧，所以所受电场力向左，带负电；A 错；
BC.电场力做负功，所以动能越来越小，电势能越来越大，速度越来越小B 错；C,对；
D.等势线的疏密程度反映场强大小，所以所受电场力越来越小，加速度越来越小，D 错．
故选C
5．C
【解析】
【详解】
A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A 错误；
B. 激光束从C 点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B 错误；
C. 此激光束在玻璃中的波速为
c v n ==CD 间的距离为
260S Rsin =︒=
则光束在玻璃球中从C 到D 传播的时间为
3S R t v c
== 故C 正确；
D. 由几何知识得到激光束在在C 点折射角30r =︒，由
sin n sinr
α= 可得入射角60α=︒，故D 错误。

【详解】
小球在下落的过程中，动能先增大后减小，当弹簧弹力与重力大小相等时速度最大，动能最大，由动能定理
k F h E ∆=∆
得
k E F h
∆=∆ 因此图象的切线斜率为合外力，整个下降过程中，合外力先向下不变，后向下减小，再向上增大，选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．CDE
【解析】
当障碍物或孔的尺寸比光的波长小很多或相差不大时，光可以发生明显的衍射现象，A 错误；不鸣笛的汽车向你驶来时听到的频率不等于喇叭发声频率是属于声波的多普勒效应，B 错误；频率相同的两列波的波
谷和波谷相遇处的质点振动是加强点，C 正确；根据2T =，可知当摆长增大时，单摆的周期增大，频率减小，D 正确；根据简谐运动的周期由振动系统本身决定，与振幅无关，频率与周期的关系为1f T =
，即频率与振幅也无关，E 正确；选CDE.
8．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．皮带对邮件的作用力为竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力的合力，方向斜向右上方，故A 错误；
B ．以邮件为研究对象，根据动量定理得
mgt mv μ=
代入数据解得
0.2t =s
故B 正确；
212
mgx mv μ=
代入数据解得 0.1x =m
故C 正确；
D ．邮件对皮带的摩擦力做功为
cos1802J W mg x mgvt μμ︒=⋅⋅=-=-传送带
故D 错误。

故选BC 。

9．BC
【解析】
【分析】
【详解】
设x 轴上场强为0的坐标为x ，由有
1222
(6)q q k k x x =- 解得
12cm x =
则12x >区域场强方向沿x 轴正方向，由于无穷远处场强也为0，所以从12cm x =到无穷远场强先增大后减小，6cm 12cm x <<场强方向沿x 轴负方向，若试探电荷带正电，则从静止释放开始沿x 轴正方向做加速运动，由于从12cm x =到无穷远场强先增大后减小，则试探电荷做加速度先增大后减小的加速运动，若试探电荷带负电，则从静止释放开始沿x 轴负方向做加速度减小的加速运动，运动到12cm x =处加速度为0，由于6cm 12cm x <<场强方向沿x 轴负方向且场强增大，则试探电荷接着做加速度增大的减速运动，当速度减到0后反向做加速度减小的加速运动，运动到12cm x =处加速度为0，过12cm x =后做加速度增大的减速运动，由于两点荷产生的电场不是匀强电场，故试探电荷开始不可能做匀加速运动，由于12cm x =处电场强度为0，且从12cm x =到无穷远场强先增大后减小和6cm 12cm x <<场强方向沿x 轴负方向且场强增大，试探电荷不可能一直做加速度增大的加速运动，故AD 错误，BC 正确。

故选BC
10．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
C ．t=0.2s 时，x=3m 处的质点的加速度最大且方向沿y 轴正方向，C 错误；
D ．若波向左传播，0~0.2s 时间内根据图像可知图中波峰的移动的最小距离为3m ，则它传播的最小距离为3m ，D 正确；
E ．若波向右传播，经过0.2s 时
10.2s 4
T nT =+（n=1，2，3…） 解得
0.8s 41
T n =+（n=1，2，3…） 当0n =时，最大周期为0.8s ，E 正确。

故选ADE 。

11．CD
【解析】
【详解】
AB ．伽利略在图（a ）和图（b ）中都使用了光滑斜面进行实验，故AB 错误；
C ．伽利略从图（a ）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；故C 正确；
D ．伽利略理想斜面实验图（b ）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在图（b ）中斜面运动能到达的高度，一定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷远处，得出力不是维持物体运动的原因；故D 正确。

故选CD 。

12．AB
【解析】
【详解】
A ．
B 下落时，A 、
C 开始运动，当B 落地后，A 、C 停止运动，因A 、B 、C 三球组成系统机械能守恒，故球B 的机械能先减小后增大，故A 正确；
B ．对整个系统分析，有：
2B 12
mg
mv = 解得
B v =故B 正确；
C ．在B 落地前的一段时间，A 、C 做减速运动，轻杆对球有向上力作用，故球A 对地面的压力可能小于
mg ，故C 错误；
D ．因为A 、C 两球质量不相同，故球B 落地点不可能位于初始位置正下方，故D 错误。

故选AB 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．20.15 1.730
【解析】
【详解】
[1]．样品的长度L=2cm+0.05mm×3=20.15mm ；
[2]．样品的外边长a=1.5mm+0.01mm×23.0=1.730mm 。

14． (1)如图所示
重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m 2
D 的底边长度L 12m m g IL - 21m m >
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]如图所示
（2）[2][3][4]③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I ；此时细沙的质量m 2；④D 的底边长度l; （3）（4）[5] [6]开关S 断开时，D 中无电流，D 不受安培力，此时D 所受重力Mg=m 1g ；S 闭合后，D 中有电流，左右两边所受合力为0，D 所受合力等于底边所受的安培力，如果m 2＞m 1，有 m 2g= m 1g+BIL
则安培力方向向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向向外；如果m 2＜m 1，有
m 2g= m 1g-BIL
则安培力方向向上，根据左手定则可知，磁感应强度方向向里；综上所述，则
21m m g
B Il -=．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (i)4cm (ii)328K
【解析】
【详解】
(i)由题意可知开始时气体A 的压强等于大气压强p 0，设玻璃管的横截面积为S ，气体A 长度为19cm 时的压强为p 1，根据玻意耳定律
0011p Sl p Sl =
又
101p p g h ρ=+∆
可得
14cm h ∆=
(ii)设气体A 长度变回20cm 时的温度为T 2，压强为p 2，由题意可知此时左右两管液面的高度差为 ()21012h h l l ∆=∆+-
202p p g h ρ=+∆
根据查理定律
0202
p p T T = 解得
2328K T =
16．①450K ；②600K
【解析】
【详解】
①根据题意，由理想气体状态方程有
112212
p V p V T T = 解得
2450K T =
②由题图可知，气体压强p 与体积V 之间的关系为
142
p V =- 由理想气体状态方程有
111p V pV T T
= 整理后有
()2754162T V ⎡⎤=--+⎣
⎦ 当4L V =时，T 最大，可得
max 600K =T
17．（1）v m =
0222ma r B L （2）x=2qr BL
【解析】
【详解】
（1）设水平恒力为F ，导体棒到达图中虚线处速度为v ，在进入磁场前，由牛顿运动定律有： F-μmg=ma 0
导体棒进入磁场后，导体棒最后的稳定速度设为v m ，由平衡条件有： F-μmg -222m B L v r
=0 联立上面各式，得：
v m =0222ma r B L
（2）导体棒从进入磁场到达稳定速度的过程中，运动的位移设为x ，由法拉第电磁感应定律有： BLx E t t
∆Φ== 2E I r
= q=It
联立解得： x=2qr BL。