合肥市2020年高三第一次教学质量检测物理试题含解析【含高考模拟卷15套】

合肥市2020年高三第一次教学质量检测物理试题

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（）

A．任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流

B．只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出

C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关

D．超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大

2、乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a 上行，如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态）则（）

A．小物块受到的支持力方向竖直向上

B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下

C．小物块受到的静摩擦力为1

2

mg ma

+

D．小物块受到的滑动摩擦力为1

2

mg ma

+

3、如图所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道（即不停车收费通道）,设ETC车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离（将减速和加速过程都看作加速度大小相等的匀变速直线运动）。设汽车开始减速的时刻t=0，下列四幅图能与汽车通过ETC的运动情况大致吻合的是：

A．B．C．D．

4、氢原子部分能级的示意图如图所示，不同金属的逸出功如下表所示：

铯 钙 镁 铍 钛 金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时辐射的所有光子中，能够使金属铯发生光电效应的光子有几种

A ．2

B ．3

C ．4

D ．5

5、如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块。物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x 0时，物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x 变化的图象可能是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

6、下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是（ ） ①

238

23492

90

U Th+X →

②2

3

4

112H+H He+Y → ③9

2

10415

Be+H B+K →

④

2351901369203854U+n Sr+Xe+10M →

A ．核反应方程①是重核裂变，X 是α粒子

B ．核反应方程②是轻核聚变，Y 是中子

C．核反应方程③是太阳内部发生的核聚变，K是正电子

D．核反应方程④是衰变方程，M是中子

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（）

A．金属棒向右做匀减速直线运动

B．金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s

C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175J

D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C

8、下列说法正确的是（）

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大

C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化

D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小

E.一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行

9、如图甲所示，在光滑绝缘水平面内。两条平行虚线间存在一匀强磁场。磁感应强度方向与水平面垂直。边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内，cd边与磁场边界平行。0

t 时刻线框在水平外力F 的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场，回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．水平外力为恒力

B．匀强磁场的宽度为8 3 l

C ．从开始运动到ab 边刚离开磁场的时间为043t

D ．线框穿出磁场过程中外力F 做的功大于线框进入磁场过程中外力F 做的功

10、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持以额定功率运动.其v t -图象如图所示.已知汽车的质量为3

110m kg =?，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是

( )

A ．汽车在前5s 内的牵引力为3510N ?

B ．汽车速度为25/m s 时的加速度为25/m s

C ．汽车的额定功率为100 kW

D ．汽车的最大速度为80 /m s

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11、小王和小李两位同学分别测量电压表V 1的内阻.

（1）先用调好的欧姆表“×1K”挡粗测电压表V 1的内阻，测量时欧姆表的黑表笔与电压表的__________（填“＋”或“—”）接线柱接触，测量结果如图甲所示，则粗测电压表V 1的内阻为___________k Ω. （2）为了精确测量电压表V 1的内阻，小王同学用如图乙所示的电路，闭合开关S 1前将滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻调到最__________（填“大”或“小”），闭合开关S 1，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，电阻箱的示数为R 0，则被测电压表V1的内阻1V R =__________.

（3）小李同学用如图丙所示的电路，闭合开关S 1，并将单刀双掷开关S 2打到1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V 2的指针偏转角度较大，并记录电压表V 2的示数为U ，再将单刀双掷开关S 2打到2，调节电阻箱，使电压表V 2的示数仍然为U ，此时电阻箱接入电阻的示数如图丁所示，则被测电压表V 1的内阻1V R =__________Ω.

12、某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车（带遮光片）的质量为M ，当地的重力加速度为g 。

（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为d =____cm 。 （2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须__________。

A ．将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力

B ．砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

C ．减小遮光片的宽度

（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间t ，要测量小车运动的加速度，还需要测量__________（填写需要测量的物理量名称），若该物理量用x 表示，则小车运动的加速度大小为_______（用测得的物理量符号表示）。

（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小车通过光电门的遮光时间t 及砂和砂桶的总质量m ，为了使图像能直观地反映物理量之间的关系，应该作出______（填“m t -”、“2m t -”、“1m t -”或“21m t -”）图像，当图像为过原点的一条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、如图所示，用折射率n=2的玻璃做成内径为R 、外径为R'=2R 的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，且与中心对称轴OO′平行，不计多次反射。求球壳内部有光线射出的区域？（用与OO′所成夹角表示）

14、如图所示，一个半圆柱形透明介质，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，该介质的折射率2n =

①一束平行光垂直射向该介质的左表面，若光线到达右表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？

②一细束光线在O 点上侧且与O 点相距32

R 处垂直于AB 从左方入射，求此光线从该介质射出点的位置？

15、如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B ．活塞的质量为m ，横截面积为S ，与隔板相距h ．现通过电热丝缓慢加热气体，当A 气体吸收热量Q 时，活塞上升了h ，此时气体的温度为T 1．已知大气压强为P 0，重力加速度为g ．

①加热过程中，若A 气体内能增加了E ?1，求B 气体内能增加量E ?2

②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A 气体的温度为T 2．求此时添加砂粒的总质量m ?．

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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】

AB ．当入射光的频率大于金属的截止频率时就会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象，并且不需要时间的积累，瞬间就可以发生。所以AB 错误；

CD ．根据爱因斯坦的光电效应方程

k 0E h W =-ν

对于同一种金属，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的光强无关。所以C 正确，D 错误。

故选C。

2、C

【解析】

【分析】

由题知：木块的加速度大小为a，方向沿斜面向上，分析木块受力情况，根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。根据牛顿第二定律求解木块所受的摩擦力大小和方向。

【详解】

AB．以木块为研究对象，分析受力情况为重力mg，斜面的支持力N和摩擦力为静摩擦力f，根据平衡条件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB错误；

CD．由于小物块和斜面保持相对静止，小物块受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律得

f m

g ma

-?=

sin30

=+，方向平行斜面向上，故C正确，D错误。

解得f mg ma

故选C。

【点睛】

本题首先要正确分析木块的受力情况，其次要能根据牛顿第二定律列式，求摩擦力。

3、D

【解析】

【详解】

汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动；图像A反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A错误；图像B反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B错误；图像C反映物体先正向加速，后静止，再正向加速，选项C错误；图像D反映物体先减速后匀速，再加速，符合题意，则选项D正确；故选D.

【点睛】

此题关键是搞清不同的图像反映的运动规律；x-t图像的斜率等于速度；v-t图像的斜率等于加速度.

4、C

【解析】

【详解】

氢原子由量子数n=4的能级跃迁低能级时辐射光子的能量有6种；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；

E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金属铯的逸出功为1.9eV，则能够使金属铯发生光电效应的光子有4种，故选C.

5、D

【解析】

【详解】

物块接触弹簧后，在开始阶段，物块的重力大于弹簧的弹力，合力向下，加速度向下，根据牛顿第二定律得：

mg-kx=ma

得到

k a g x m

=- a 与x 是线性关系，当x 增大时，a 减小；

当弹力等于重力时，物块的合力为零，加速度a=0；

当弹力大于重力后，物块的合力向上，加速度向上，根据牛顿第二定律得

kx-mg=ma

得到

k a x g m

=- a 与x 是线性关系，当x 增大时，a 增大；

若物块接触弹簧时无初速度，根据简谐运动的对称性，可知物块运动到最低点时加速度大小等于g ，方向竖直向上，当小球以一定的初速度压缩弹簧后，物块到达最低点时，弹簧的压缩增大，加速度增大，大于g ；

A ．该图与结论不相符，选项A 错误；

B ．该图与结论不相符，选项B 错误；

C ．该图与结论不相符，选项C 错误；

D ．该图与结论相符，选项D 正确；

故选D 。

6、B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．①不是重核裂变方程，是典型的衰变方程，故A 错误；

B ．②是轻核聚变方程，

2

3

411120H+H He+n →

所以Y 是中子，故B 正确；

C ．太阳内部发生的核聚变主要是氢核的聚变，

9

2

1014150Be+H B+n →

K 是中子，不是正电子，故C 错误；

D ．④不是衰变方程，是核裂变方程，故D 错误。

故选B 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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、BCD

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：根据图象得B x -函数关系式0.50.5B x =+，金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势

E BLv =，感应电流E BLv I R r R r

==++，安培力22BLv B L v F BIL B L R r R r ===++安，解得()

222220.410(0.50.5)04(1)F R r F F v B L x x +===+?+安安安．，根据匀变速直线运动的速度位移公式2202v v ax -=，如果是匀变速直线运动，2v 与x 成线性关系，而由上式知，金属棒不可能做匀减速直线运动，故A 错误；

根据题意金属棒所受的安培力大小不变，0x =处与1x =处安培力大小相等，有22220011B L v B L v R r R r

=++，即2200122

10.520.5/1B v v m s B ?===，故B 正确；金属棒在0x =处的安培力大小为222200050420.2N 0.4

B L v F R r ??===+安．．，对金属棒金属棒从0x =运动到1x =m 过程中，根据动能定理有221011 22F W F x mv mv -?=

-安，代入数据22110.210.2050.2222

F W -?=??-??．，解得 0.175J F W =-，故C 正确；根据感应电量公式Bx q L R r R r

?Φ?==++，0x =到2x m =过程中，B-x 图象包围的面积0.5 1.5222B x +??=?=，20.4 2C 0.4q R r ?Φ?===+，，故D 正确 考点：考查了导体切割磁感线运动

【名师点睛】

考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解，运动过程中金属棒所受的安培力不变，是本题解题的突破口，注意B-x 图象的面积和L 的乘积表示磁通量的变化量．

8、BDE

【解析】

【分析】

【详解】

A ．布朗运动是固体小微粒的运动，不是分子的运动，A 错误；

B ．温度升高，平均动能增大，但不是物体内所有分子的动能都增大，B 正确；

C ．根据热力学第二定律，内能可以不全部转化为机械能而不引起其他变化，理想热机的效率也不能达到100%，C 错误；

D ．根据分子势能和分子之间距离关系可知，当分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小，D 正确；

E ．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行，E 正确。

故选BDE 。

9、BCD

【解析】

【分析】 根据线框感应电流E BLv I R R

==，结合i-t 图象知道，线框做匀加速直线运动，从而再根据图象找到进入和穿出磁场的时刻，由运动学公式就能求出磁场宽度、ab 边离开的时间。根据感应电流的方向，结合楞次定律得出磁场的方向。根据安培力公式得出导线框所受的安培力。

【详解】

线框进入磁场的时候，要受到安培力的作用，电流是变化的，安培力也是变化的，因此外力F 必然不是恒力，选项A 错误；由图乙可知2t 0～4t 0时间内线框进入磁场，设线框匀加速直线运动的加速度为a ，边框

长为：l=

12a(4t 0)2?12a(2t 0)2=6at 02；磁场的宽度为：d=12a(6t 0)2?12

a(2t 0)2=16at 02；故d=8 3l ，故选项B 正

确；设t 时刻线框穿出磁场，则有：6at 02=12at 2?12a(6t 0)2，解得：0，选C 正确；线框进入磁场过程的位移与出磁场过程的位移相等，根据22B l v F ma R

-=可知，线框出离磁场过程中的水平拉力大于进入磁场过程中的水平拉力，线框穿出磁场过程中外力F 做的功做的功大于线框进入磁场过程中水平拉力做的功，选项D 正确。故选BCD 。

10、AC

【解析】

由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a=20 5m/s 2＝4m/s 2，根据牛顿第二定律得，F-f=ma ，解得

牵引力F=f+ma=1000+4000N=5000N ，故A 正确．汽车的额定功率P=Fv=5000×

20W=100000W=100kW ，汽车在25m/s 时的牵引力F′＝100000 25

P

v ＝N ＝4000N ，根据牛顿第二定律得，加速度2240001000/3/1000

F f a m s m s m '--'=＝＝，故B 错误，C 正确．当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度100000/100/1000

m P v m s m s f ＝＝＝，故D 错误．故选AC ． 点睛：本题考查了汽车恒定加速度启动的问题，理清整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学

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