物理全国名校高三大联考新课标I卷考试详解版.docx
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物理全国名校高三大联考新课标I卷考试详解版
全国名校2020年高三5月大联考（新课标I卷）
理综物理部分
一、选择题：
本题共8小题，每小题6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题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，有选错或不答的得0分。
14．下列说法正确的是
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
B．动能为10eV的电子与能级值为–13.6eV的基态氢原子碰撞，碰后氢原子可能处于第一激发态
C．能量为E的光子照射逸出功为W0的金属发生光电效应，逸出质量为m的光电子的最大动量为
D．质量为m半衰期为3.8天的氡，经过11.4天已衰变的氡的质量为
15．如图所示，M是一个截面为四分之一圆的柱体，小球m处于竖直墙面和柱体的弧面之间，整个系统在水平力F的作用下处于静止状态，所有接触面均光滑。
若系统发生轻微扰动，此后发现F增大且系统仍保持静止状态，则
A．柱体对小球的支持力减小
B．小球的位置降低
C．地面对柱体的支持力增大
D．竖直墙对小球的支持力减小
16．如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电荷量为+Q的点电荷。
有一质量为m、带电荷量为–q的小球（可视为质点）沿着轨道外侧做圆周运动。
A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则
A．小球通过A点的最小速率为
B．小球以速率通过A点时，轨道对小球的作用力为零
C．若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为
D．若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为
17．如图1，直线MN表示某电场中的一条电场线，a、b、c是线上的三点。
将一带正电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子在a、c间运动的v–t图线如图2所示，已知b为a、c中点，4T时刻粒子位于a处。
设a、b、c三点的电势分别为、、，场强大小分别为、、，不计重力，则有
A．B．C．D．
18．如图所示，在平面直角坐标系xOy内，仅在第二象限内有垂直于纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面所在平面内从A点射入磁场。
当粒子速度为v0时，最远到达y轴上的C点，已知OA=OC=d，则下列说法中正确的是
A．若粒子从O、C间通过y轴，则其速度一定小于v0
B．若粒子从O、C间通过y轴，则其速度一定大于
C．若粒子从O、A间通过x轴，则其速度一定小于
D．若粒子通过O点，则其速度一定等于
19．由于太阳向四周的能量辐射，其质量会缓慢减小。
若将地球的公转近似为匀速圆周运动，则经过足够长的时间后，以下改变可能发生的是
A．地球变冷B．北半球的夏季变短
C．“一年”的时间变长D．地球同步卫星的高度降低
20．质量为2kg的物体在水平拉力F作用下在水平面上从静止开始做直线运动，F随时间t变化的图象如图所示。
若物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，则下列对应的v–t图象和a–t图象中正确的是
21．如图所示，横截面积为S、电阻率为ρ的均匀硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为该固定圆环的一条直径，存在垂直圆环平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
另一根电阻为R，长度等于圆环直径的导体棒以速度v从圆环左端开始做匀速直线运动，当导体棒刚好运动到a、b处时
A．导体棒切割磁感线产生的感应电动势为
B．导体棒中的感应电流大小为
C．电路中的瞬时热功率为
D．导体棒两端的电势差为
二、非选择题
（一）必考题：
22．（5分）某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
实验中保持小车的质量M不变，改变砂和砂桶的质量以达到改变拉力的目的，并用砂和砂桶的总重力表示小车所受的拉力的大小。
其中打点计时器所接交流电源的频率为50Hz。
（1）若该小组的两位同学各自进行实验，分别得到了如图2所示的①②图线，则得到这两条图线的原因分别是：
图线①说明，图线②说明；
图2
（2）该小组同学正确进行操作，完成实验后得到如图3所示的一条纸带（图中为计数点），已知每两个计数点之间还有4个计时点没有画出，则小车的加速度为a=m/s2。
23．（10分）一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡“×10”正常工作时的内阻RΩ和其内部电源的电动势E，该多用电表欧姆挡“×10”的内部电路如图1中虚线框所示。
（1）若电池内阻为r，表头内阻为Rg，变阻器有效阻值为RH，则RΩ的理论值为RΩ=。
（2）已知该型号多用电表的电源采用2节干电池，实验小组设计了如图2的电路，则虚线框中X为仪器，电压表应选用（填仪器前的字母序号）。
A．滑动变阻器B．电阻箱
C．量程3V的电压表D．量程15V的电压表
（3）实验操作步骤如下：
i．调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左侧零刻度处，再将挡位选择开关调至欧姆挡“×10”，短接红黑表笔，调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处；
ii．将图2电路与多用电表的表笔连接，黑表笔应连接端（填“A”或“B”）；
iii．改变仪器X的阻值，读取多组电压表和仪器X的示数U和R。
（4）实验小组对测量数据进行分析后，一部分同学发现与呈线性关系，另一部分同学发现U与呈线性关系，并各自作出了相应的图象如图3和图4所示。
根据图3中所给数据，可得所测电动势E=，内阻RΩ=；根据图4中所给数据，可得所测电动势E=，内阻RΩ=。
（用图中字母表示）
24．（12分）如图所示，倾角为θ=37°的斜面与水平面平滑连接，质量为m的小物块A从斜面上离地高H=3m处滑下，与静止于斜面底端质量为2m的小物块B发生完全弹性碰撞（碰撞时间极短且为正碰）。
已知小物块A和B均可以看成质点，所有接触面的动摩擦因数均为μ=0.3，取g=10m/s2。
求：
（计算结果保留两位有效数字）
（1）小物块A与小物块B碰撞后沿斜面上升的最大高度h；
（2）小物块A与小物块B均停止运动后，两者之间的距离d。
25．（20分）如图所示为真空中某竖直平面内的xOy坐标系。
已知在x<0区域有匀强磁场B（方向如图所示，大小未知），在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场E1（大小未知），质量为m、电荷量为+q的粒子从点A（0，–l）垂直于y轴以速度v0射入第三象限，做匀速圆周运动从点C（0，l）垂直于y轴射入第一象限，在第一象限内做曲线运动并从点D穿过x轴进入第四象限，通过D点时的速度为v1（大小未知），v1的方向与x轴正方向成θ=45°角，不考虑粒子的重力，则：
（1）请确定匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）请确定匀强电场的电场强度E1的大小和D点的坐标（用l表示）；
（3）若粒子经过D点后立即进入一个场强为E2的矩形匀强电场，在该电场的作用下可以返回A点并沿固定路线做周期性运动，请确定该电场存在的最小区域及E2的大小和方向。
（二）选考题：
33．【物理——选修3–3】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是__________。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动
B．构成单晶体的基本粒子的排列具有空间周期性
C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
D．由于金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
（2）（10分）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定质量的理想气体，被质量为m的活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为p，如图1所示；活塞与气体Ⅰ的接触面有轻微的损坏（不影响活塞的功能），在将气缸缓慢倒置的过程中，损坏部分脱落，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:
1，如图2所示。
设外界温度不变，已知活塞面积为S，重力加速度为g，求脱落部分的质量。
34．【物理——选修3–4】（15分）
（1）（5分）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点，从Q某次经过平衡位置向上运动时开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示。
则下列说法正确的是___________。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．该波刚传到Q点时，质点Q的起振方向一定沿y轴正方向
B．该机械波在P、Q间传播的时间可能为10s
C．该波的传播速度可能为0.5m/s
D．该波的传播速度可能为2m/s
E．该波的波长可能为3m
（2）（10分）在一深度为h的游泳池的水平池底放置一个边长为R的正方形发光面，若已知水的折射率为n，求该发光面在注满水的泳池水面上形成的亮斑的面积（水面足够大，不考虑在水面处发生的反射）。
全国名校2020年高三5月大联考（新课标I卷）
理综物理·全解全析
14
15
16
17
18
19
20
21
C
B
C
C
B
AC
BC
AB
14．C【解析】卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说，选项A错误；据及氢原子能级公式可得，氢原子从基态跃迁至第一激发态需要的能量为大于10eV，选项B错误；据爱因斯坦光电效应方程得，据动量与动能的关系式得，选项C正确；据可知，质量为m半衰期为3.8天的氡，经过11.4天剩余氡的质量为，已衰变的为，选项D错误。
15．B【解析】对小球受力分析，有，，则，，整体受力分析可知F=N2，F增大则N2增大，θ减小，N1增大，选项A错误，选项B正确，选项D错误；对整体受力分析可知，地面对圆柱体的支持力保持不变，选项C错误。
16．C【解析】小球通过A点时满足：
①，可知小球通过A点的最小速率为零，选项A错误；若，由①式可知，选项B错误；小球恰能沿轨道做完整的圆周运动需满足：
在A点速率为零，则由动能定理可得，可得小球在B点时的速率为，选项C正确，选项D错误。
17．C【解析】由题可知，2T时刻粒子位于c处，且粒子由a至b做加速度减小的加速运动，可知，由b至c做加速度增大的减速运动，可知，所以选项A和B均错误；粒子仅在电场力作用下运动，由a运动到c的过程，在a和c处的动能均为零，可知a、c的电势差为零，即，由a运动到b的过程，粒子动能增大，电场力做正功，电势能减少，粒子带正电，可知，所以选项C正确，选项D错误。
18．B【解析】由题意知，粒子速度为v0时，最远到达y轴上的C点，可知粒子是垂直于AC连线射入磁场的，其轨迹圆心在AC中点，半径为，由于粒子进入磁场的方向不确定，所以若粒子从O、C间通过y轴，则其速度不一定小于v0，选项A错误；若粒子通过O点，则其轨迹圆心一定在OA的中垂线上，最小半径为，由可得，，当速度大于时，控制射入方向，粒子可以从A、O间或O、C间任意位置通过，也可以从O点通过，当速度小于时，粒子仅可以从A、O间通过，所以选项C、D错误，选项B正确。
19．AC【解析】太阳质量缓慢减小，日地之间万有引力减小，地球运动的半径增大，速率减小，角速度减小，公转周期变大，所以地球会变冷，地球“一年”的时间变长，北半球的夏季时间变长，所以选项A、C正确，选项B错误；地球同步卫星的高度，与地球的质量M、地球自转周期T和地球半径R有关，因此不变，选项D错误。
20．BC【解析】由题图可知，0~2s内，可得a1=2m/s2，2~3s内，，a2=0，3~4s内，得a3=–4m/s2，所以选项B、C正确。
21．AB【解析】导体棒切割磁感线产生的电动势E=2Brv，A正确；左、右两侧的圆环为并联关系，阻值
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