2020届全国天一大联考新高考原创考前信息试卷(十)物理

2020届全国天一大联考新高考原创考前信息试卷（十）
物理
★祝考试顺利★
注意事项：
1、考试范围：高考范围。

2、试题卷启封下发后，如果试题卷有缺页、漏印、重印、损坏或者个别字句印刷模糊不清等情况，应当立马报告监考老师，否则一切后果自负。

3、答题卡启封下发后，如果发现答题卡上出现字迹模糊、行列歪斜或缺印等现象，应当马上报告监考老师，否则一切后果自负。

4、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

5、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

6、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。

如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

7、保持答题卡卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

8、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

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題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，有选错或不选的得0分。

）
1.下列与光子有关
的各种说法中，正确的是A. 当氢原子从高能级跃迁到低能级时，会吸收一定频率的光子B. 当发生光电效应时，光电子的最大初动能等于入射光子的能量
C. 光子有能量，但是没有动量和质量
D. 在天然放射现象中，放射出的 射线就是光子流
【答案】D
【解析】
【详解】A.当氢原子从高能级跃迁到低能级时，会放出一定频率的光子，A选项错误；
B.根据光电效应方程，当发生光电效应时，光电子的最大初动能等于入射光子的能量减去逸出功，B选项错误；
C.光子既有能量又有动量，C选项错误。

D.在天然放射现象中，放射出的γ射线是高速电磁波，是光子流，D正确.。

2.如图所示，飞镖A、B从同一位置水平掷出，打在镖盘上时与竖直镖盘的夹角分别为60°和30°。

不计空气阻力，下列说法中正确的是
A. 飞镖A掷出的初速度比B的小
B. 飞镖A、B在空中飞行的时间相等
C. 飞镖A、B打在镖盘上时的速度大小相等
D. 飞镖A、B在空中飞行时间之比为1:3
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于飞镖的运动为平抛运动，飞行时间由竖直高度决定，B飞镖的飞行时间较长，B选项错误；又由于两只飞镖的水平位移相同，故A飞镖的初速度较大，A选项错误；
C.对选项C，证明如下：任取一枚飞镖分析，设抛出点到镖盘的距离为s，飞镖与盘面的夹角为θ，则s=v sinθ·t。

而飞行时间t=
cos
v
g
θ
，得到s=v sinθ·
cos
v
g
θ
=
2
sin2
2
v
g
θ，即
v
2
sin2
gs
θ
θ=45°时v最小v min2gsθ1+θ2= 90°时飞镖击中镖盘时的速度大小相等，C正确。

D.由于v Ay=v cos60°=gt A，v By=v cos30°=gt B，故A
B
cos60
cos303
t
t
︒
==
︒，选项D错误。

3.中核集团核工业西南物理研究院预计2019年建成我国新托卡马克装置——中国环流期二号M装置，托卡马克装置意在通过可控热核聚变方式，给人类带来几乎无限的清洁能源，俗称“人造太阳”。

要实现可控热核聚变，装置中必须有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是通过磁约束，使之长时间束缚在某个有限空间内。

如图所示，
环状磁场的内半径为R 1，外半径为
R 2，磁感应强度大小为B ，中空区域内带电粒 子的质量为
m ，电荷量为q ，具有各个方向的速度。

欲保证带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在
半径为R 2的区域内，则带电粒子的最大速度为
A.
212qB R R m
+（）
B.
21-2qB R R m
（）
C. 2
2211-2qB R R mR （）
D. 2
2212
-2qB R R mR （）
【答案】B 【解析】
【详解】粒子的速度越大，在磁场中运动的半径越大，如果我们限制了最大半径，就限制了最大速度。

本题中欲保证带电粒子都不会穿出磁场的外边，故最大半径为r max =
21
2
R R -。

根据r =
mv qB ，r max =212qB R R m
-（），ACD 错误B 正确。

4.如图甲所示，粗糙的斜面固定在水平地面上，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，在下滑过程中，图乙是小滑块的动能E k 随下滑的位移x 的变化规律，图丙是滑块的重力势能
E p 随位移x 的变化规律，图丁是滑块的机械能E 随位移x 的变化规律，取地面为零势能面，则
关于三种图线的斜率的意义，下列说法正确的是
A. 图乙中图线斜率的物理意义是滑块受到的合外力做的功
B. 图丙中图线斜率的绝对值的物理意义是滑块受到的重力的大小
C. 图丁中图线斜率的绝对值的物理意义是滑块受到的摩擦力的大小
D. 图丁中图线斜率的
绝对值的物理意义是滑块受到的合外力的大小 【答案】C 【解析】
【详解】根据动能定理，图乙中图线的斜率意义是滑块受到的合外力；根据重力做功的特点，图丙中图线的斜率的绝对值的意义是滑块受到的重力沿斜面向下的分力大小；根据功能关系，在机械能不守恒时，摩擦力做功对应着机械能的变化，故图丁中图线的斜率的绝对值的意义是滑块受到的摩擦力的大小。

ABD 错误C 正确。

5.现代汽车中有一种防抱死系统（简称ABS ），该系统有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图所示：铁质齿轮P 与车轮同步转动，右侧紧靠有一个绕有线圈 的条形磁体，磁体的左端是S 极，右端是N 极，M 是一个电流检测器。

当车轮带动齿轮转动时，这时由于铁齿靠近或离开线圈时，使穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生 了感应电流。

这个脉冲电流信号经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮制动时被抱死。

在齿A 从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中，M 中的感应电流方向为
A. —直从右向左
B. —直从左向右
C. 先从右向左，后从左向右
D. 先从左向右，后从右向左 【答案】D 【解析】
【详解】当铁齿靠近磁铁时被磁化，磁场方向向右，先是A 下面的齿离开，穿过线圈的磁通量向右减小，接着A 齿靠近，穿过线圈的磁通量向右增加，所以感应电流磁场先向右再向左，根据安培定则判断感应电流方向先从左向右，后从右向左，ABC 错误D 正确
6.2018年12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道（近月点高度约15公里、远月点高度约100公里），下图是嫦娥四号绕月轨道真实比例图，其中月球半径为R =1738km ，据此我们可以近似认为嫦 娥四号绕月球表面做匀速圆周运动。

若己知引力常量为G ，若还测得嫦娥四号绕 月球一周的时间T ，那么根据这些己知条件可以求得
A. 嫦娥四号与月球间的引方大小
B. 月球的密度
C. 月球表面的重力加速度
D. 月球的第一宇宙速度 【答案】BCD 【解析】
【详解】A.由于嫦娥四号的质量未知，故无法求出嫦娥四号与月球间的引力大小，A 选项错误； B.由于我们可以近似认为嫦娥四号绕月球表面做匀速圆周运动，根据ρT 2=3G
π
，若测得嫦娥四号绕月球一周的时间T ，则可以求出月球的密度，B 选项正确； CD.进一步由于月球表面的重力加速度g =24
3
GM G R R πρ=，月球的第一宇宙速度v g R 知C 、D 选项正确。

7.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球1、2发生正碰，两小球的质量分别为m 1和m 2。

图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像（x —t 图像）。

己知m 1=0.1kg ，由此可判断
A. 碰前小球2保持静止
B. 碰后小球1和小球2都向右运动
C. 两球的碰撞为弹性碰撞
D. 小球2的质量m2=0.2kg
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由x-t图像可知，碰前小球2的位移不随时间变化，处于静止状态，故选项A正确。

B.碰后小球2的速度为正方向，说明向右运动，小球1的速度为负方向，说明向左运动，故选项B错误。

CD.由图读出，碰前小球1速度为v1=4 m/s，碰后小球2和小球1的速度分别为v′2 =2m/s，v′1=-2m/s，根据动量守恒定律得m1v1= m1v′1+m2v′2，解得m2=0.3kg，故选项D错误。

由于
碰撞前后满足1
2
m1v12=
1
2
m1v′12+
1
2
m2v′22，故为弹性碰撞，选项C正确。

本题正确答案为AC。

8.天花板下悬挂轻质光滑小圆环可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。

一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球。

设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则
A. 两圆锥摆运动的周期相等
B. 两圆锥摆运动的向心加速度大小相等
C. m1和m2到P点的距离之比等于m2: m1
D. m1和m2到P点的距离之比等于m1：m2
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据圆锥摆的周期T=2π
cos
2
h
g g
lθ
π
=，可知A选项正确。

B.由于向心加速度
2
2
2
a r r
T
π
ω⎛⎫
== ⎪
⎝⎭
，由于r不同，故B选项错误；
CD.因为无摩擦，所以同一根绳上的力大小相等，设绳的张力为F，由于向心力为F n= F sinθ=mω2l sinθ，可知m与l成反比，C选项正确，D选项错误。

第II卷（共174分）
二、非选择题：（包括必考题和选考题两部分。

第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33题〜第38题为选考题，考生根据要求作答。

）
（一）必考题（共129分）
9.如图所示，某同学用打点计时器测定小车做匀变速直线运动的速度和加速度，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到了一条比较满意的纸带。

他在纸带上依次选取了五个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。

测量时发现D点模糊不清了，于是他测得AB长为5.97cm，BC长为8.53cm，CE长为24.74cm，则:
（1）打C 点时小车的瞬时速度大小为__________m/s ，小车运动的加速度大小为__________m/s 2。

（结果均保留两位小数）
（2）根据小车的运动规律，还可以得到D 、E 两点间的距离为__________cm 。

【答案】 (1). 0.98 (2). 2.56 (3). 13.65 【解析】
【详解】（1）因为小车做匀变速直线运动，根据位移差公式可知：2x aT ∆=，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，所以计数点周期0.1s T =，加速度为
222
22
24.748.53 5.9710m/s 2.56m/s 440.1
CD AC x x a T ----=
=⨯=⨯；且CD BC BC AB x x x x -=-，解得：CD =11.09cm x ，根据纸带处理关系可得打C 点时小车的瞬时速度大小
2CD BC 8.5311.09
=
10m/s=0.98m/s 220.1
x x v T -++=⨯⨯。

（2）根据题意可知：DE CE CD 13.65cm x x x =-=。

10.某同学用以下电路测量电压表的内阻，R 1是滑动变阻器，R 2、R 3、R 4是三个电阻箱。

实验操作如下：合上开关K 1后，适当地调节三个电阻箱的阻值，使开关K 2反复断开和闭合时待测电压表的示数不发生变化。

（1）电阻箱R 2的面板指示如图，其读数为__________Ω；
（2）待测电压表的内阻可表示为R v=__________；（用电阻箱的电阻符号表示） （3）为了提高测量的准确度，可以采用的方法是_____________ A.适当增大电源电压 B.适当减小电源的电压
C.调小R 1的阻值，反复进行上面的操作
D.调大R 1的阻值，反复进行上面的操作
（4）该同学测得电压表的内阻后，继续研究这个电路。

即在合上开关K 1且反复断开和闭合开关K 2电压表的示数不发生变化的前提下，进行如下操作：先断开K 2，保持其余电阻保持不变，减小R 2，则电压表的示数_________（填“增大”或“减小”）；再合上K 2，则通过该开关的电流方向为__________（填“从a 到b ”或“从b 到a ”）。

【答案】 (1). 1893 (2). 23
V 4
R R R R = (3). AC (4). 增大 (5). 从b 到a 【解析】
【详解】（1）根据图像读数为1893Ω。

（2）开关K 2反复断开和闭合时待测电压表的示数不发生变化，所以K 2两端电势相同，根据题意设电压表支路电流为I ，R 3支路电流为'I ，有：V 3'IR I R =，24'IR I R =，联立解得：
23
V 4
R R R R =。

（3）根据电桥法测电阻原理可知，回路电流减小误差增大，所以想提高准确度，增大回路电流，可采取适当增大电源电压，或者调小R 1的阻值，反复进行上面的操作，BD 错误AC 正确。

（4）减小R 2，回路总电阻减小，回路电流增大，根据U E Ir =-，路端电压减小，而R 1两端电压11U IR =变大，所以两并联支路电压减小，而R 3、R 4不变，所以R 3支路电流变小，总电流变大，所以R 2支路电流变大，流经电压表电流变大，电压表示数变大；电压表示数变大，电压表两端电势差增大，R 3支路电流变小，R 3两端电势差变小，所以a 点电势小于b 点电势，电流从b 到a 。

11.在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行卫星姿态的控制和轨道的修正。

离子推进器的工作原理是先将推进 剂电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反冲运动获得推力。

如图所示为离子推进器的示意图：推进剂从P 处进入，在A 处电离成正离子，BC 是加速电极，离子在BC 间的加速电压的作用下，从D 喷出。

己知该正离子的比荷（电荷量与质量之比）为k ，经电压为U 的电场加速后形成电流强度为I 的离子束。

若离子进入B 的速度很小，可忽略不计。

求：
（1）离子从D喷出的速度；（2）同步卫星获得的推力。

【答案】（1）2k U（2）
2
k
U I
【解析】
【详解】（1）设该正离子的质量为m，电量为q，根据动能定理Uq=1
2
mv2，得到离子的出射
速度为v=2q
2k
m
U
U
=。

（2）根据题意，在△t时间内喷射出离子的数目为N=I t
q
⋅∆
，喷射出的离子的质量为M=Nm，
根据动量定理F·△t=Mv，得到F=
2m2
q k
U U
I I
=。

12.如图所示，水平面上的木板B和物块A（可视为质点）用一根细绳通过动滑轮连接，木板B长L=2 m，滑轮两侧细线保持水平且足够长。

己知A、B间的动摩擦因数μ1=0.4，B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，物块A、木板B的质量分别为m A=l kg、m B=2 kg，不计细线和滑轮的质量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取l0m/s2。

开始时A在B的中间位置且A、B均静止，现在滑轮的轴上施加水平向右的拉力F。

（1）若拉力F=F1=6N，求B对A的摩擦力。

（2）拉力F至少大于多少，才能使A、B发生相对滑动？
（3）若拉力F=F2=22N，求从施加拉力到A由B上滑落的过程中系统因摩擦而产生的热量。

【答案】（1）2N ，方向水平向左（2）拉力至少大于18N （3）13J 【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，假设AB 间无相对滑动，则整体的加速度：F 1-μ2（m A g +m B g ）=（m A + m B ）a 1 ，解得a 1=1 m/s 2 ，对物块 A ：
1
A A 12
F f m a -=，解得A 1A 2N g f m μ=<= 4N 假设成立，故B 对A 的摩檫力大小为2N ，方向水平向左。

（2）对A 根据牛顿第二定律：
1A A 2
F
m g m a μ-=，同理对B 有：1A 2A B B )2
F m g m g m g m a μμ+
-+=（.，解得F =18N ，即拉力至少大于18N ，才能使A 、B 发生相对滑动。

（3）由于22N>18N ，故A 相对B 一定向右滑动。

对物块A ：2
1A A A 2
F m g m a μ-=，解得：a A =7m/s 2 ，对木板 B ：21A 2A B B B )2
F m g m g m g m a μμ+
-+=（，a B = 6m/s 2
，根据运动学公式，滑落时满足22A B 11222L a t a t =-，解得t =1s ，x B =2
B 13m 2
a t =，因摩檫而产生的热量 Q =1A 2A B B )13J 2
m g m g m g x L
μμ++=（。

（二）选考题（共45分）
请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B 铅 笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在 答题卡选答区域指定位置答题。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33.【物理一选修3-3】（15分）
13.关于热现象和热力学规律，下列说法中正确的是__________
A. 分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力的合力大小随着分子间距离的增大而减小
B. 物体的温度升高时，并不是物体内每个分子的热运动的速率都增大
C. 在温度不变的条件下压缩一定量的理想气体，此过程中气体一定对外放热
D. 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为它违背了热力学第一定律
E. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 【答案】BCE 【解析】
【详解】A.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，当分子间距为0r 时，随着分子间距增大，分子力先增大再减小，A 错误。

B.物体的温度升高时，分子平均动能增大，并非每个分子速率都增大，每个分子仍在无规则运动，B 正确。

C.理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体一定对外放热，C 正确。

D.第二类永动机没有违反热力学第一定律，但是违反了热力学第二定律，所以不可能制成，D 错误。

E.根据热力学第二定律可知：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，E 正确。

14.如图甲所示，气缸（足够长）开口向右、固定在水平桌面上，气缸内用横截面积为S 的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。

轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m 的重物连接。

开始时气缸内外压强相同，均为大气压P 0（mg <P 0S ，g 为重力加速度），轻绳处在伸直状态，气缸内气体的温度为T 0，体积为V 0。

现用力拖动气缸使其缓缓向左移动（温度不变）至重物刚离开地面，接着缓慢降低气体的温度，使得气缸内气体的体积恢复为V 0，求：
（i ）重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d ； （ii ）气体体积恢复为V 0时的温度T 。

【答案】（i ）020mgV P S mgS
-（ii ）
000P S mg
T P S - 【解析】
【详解】（i ）对气缸内气体，初始时P 1
= P 0，重物刚好离开地面时P 2=P 0-
mg
S
，设重物刚离开地面时气缸内气体的体积为V ，由于此过程气体温度不变，根据玻意耳定律 P 1V 0=P 2V ，解得
V =000PV mg P S
-
，故d =00
20V V mgV S P S mgS -=- （ii ）重物离开地面后，气体压强不变，根据盖•吕萨克定律
0V V T T
= ，解得 T =
00000V T P S mg
T V P S
-=
34.【物理——选修3-4】（15分）
15.如图所示，一列沿x 轴上传播的简谐横波t 0时刻的图线用实线表示。

经过 △t =0.2s 时其图线用虚线表示，已知波长为5cm 。

（i ）若波向x 轴正方向传播，最小波速是____________cm/s ； （ii ）若波向x 轴负方向传播，最大周期为____________s ； （iii ）若波速
71cm/s ，则此波向____________传播。

（填“x 轴正方向”或“x 轴负方向”）
【答案】 (1). 4 (2). 5
21
(3). x 轴负方向 【解析】
【详解】根据题意，波速()0.8cm/s 254cm/s 0.2x n v n t λ∆±=
==±∆，周期T =5s 254
v n λ=± （i ）若波向x 轴正方向传播，最小波速是4cm/s （n =0，式子取“+”号） （ii ）若波向x 轴负方向传播，最大周期为
5
21
s （n =1，式子取“-”号） （iii ）若波速为71cm/s ，对应n =3，且式子取“-”号，说明波向x 轴负方向传播。

16.如图所示，介质1、真空、介质2相互间隔，它们的各个界面为一组同心圆，圆心为O 。

一束细单色光从介质1的下界面的A 点入射到真空，入射角为θ，经过介质2的上表面B 点后
恰好在其下表面C处发生全反射，己知两介质的折射率均为n=2，∠COB=∠BOA=15°，求角θ的正弦值。

【答案】
2 4
【解析】
【详解】根据题意，从介质2到真空发生全反射，临界角为：C0= arcsin 1
n
=45°，故由几何
关系∠CBO= 45°-15°=30°，从真空到介质2，根据折射定律：
()
sin15
sin30
BAO
n
︒+∠
=
︒
，解
得∠BAO= 30°，又从介质到真空，再次根据折射定律sin30
sin
n
θ
︒
=，解得 sinθ2。