2019-2020学年河北省衡水中学高三（上）第一次月考物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共30.0分）1.如图所示，光滑直杆AB固定在竖直面内，B端与地面接触，杆的倾角为θ，竖直面内的圆与地面相切，AC为直径，与杆交于D点，套在杆上的小球在A点由静止释放，沿杆自由下滑，从A滑到D所用时间为t1，从A滑到B点所用时间为t2，则t1t2的值为A. sinθB. cosθC. sinθ2D. cosθ22.如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球B、C，假设绳与物体A的表面平行，当两球静止时，小球B与圆弧圆心之间的连线和水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的关系是()A. m1=m2 B. m1=m2tanθC. m1=m1tanθD. m1=m2cosθ3.一个质量为m的小球，以大小为v0的初速度被竖直向上抛出，从抛出到落地的过程中，重力对小球做功为mv02。
不计空气阻力，则此过程重力对小球的冲量大小为()A. (√2−1)mv0B. (√2+1)mv0C. (√3−1)mv0D. (√3+1)mv04.关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中，下列说法正确的是()A. 磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向相同B. 磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直C. 带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度不变D. 电荷在磁场中不可能做匀速直线运动5.如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为0.8λ0的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零．已知普朗克常数为h，真空中光速为c。
该金属的逸出功为()A. B. C. 5ℎc4λ0D. 7ℎc4λ06.把一个小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是()A. 小球受到的合力为零B. 重力、容器壁的支持力和向心力C. 重力、向心力D. 重力、容器壁的支持力二、多选题（本大题共6小题，共29.0分）7.P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点横坐标相同，则()A. P1的平均密度比P2的大B. P1的第一宇宙速度比P2的小C. s1的向心加速度比s2的大D. s1的公转周期比s2的大8.某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计．它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接变压器．R0表示输电线的电阻，其它部分电阻忽略不计．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是()A. 若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值最大B. 经过半个周期，电压表读数为0C. 发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtD. 当用户数目增多时，电压表的读数不变，电流表读数变大9.一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中，运动轨迹如图所示，则()A. 粒子q带负电B. 粒子q的加速度先变小后变大C. 粒子q的电势能先变小后变大D. 粒子q的动能一直变大10.如图所示，三个小球A，B，C的质量均为m，A与B，C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B，C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A，B，C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度刀g.则此下降过程中mgA. A的动能达到最大前，B受到地面的支特力小于32mgB. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于32C. 弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D. 弹簧的弹性势能最大值为√3mgL211.下列说法正确的是()A. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B. 两分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快C. 温度相同的氢气和氧气，分子平均动能可能不相同D. 液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q分别位于x=2m，x=4m处，从t=0时刻开始计时，当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰，以下说法正确的是()A. 这列简谐横波的波速为1m/sB. 当t=15s时质点P经历过3次波峰C. 质点P作简谐运动的表达式为y=0.2sin0.5πt(m)D. 从t=0开始计时，到t=14s时质点P的路程为3mE. 当t=2.5s时质点Q的振动方向向上三、实验题（本大题共2小题，共13.0分）13.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz.打出纸带的一部分如图乙所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算．(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图乙中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为____________，打出C点时重物下落的速度大小为____________，重物下落的加速度大小为____________．(2)已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当地重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为________Hz．14.有一根很细的均匀空心金属管线重约1N、长约50cm、电阻约为30−40Ω，现需测定它的内径d，已知这种金属的电阻率为ρ.实验室中可以提供下列器材：A.厘米刻度尺；B.毫米刻度尺；C.螺旋测微器；D.电流表(300mA，约10Ω)；E.电流表(3A，约0.1Ω)；F.电压表(3V,6KΩ)；G.滑动变阻器(200Ω,0.5A)；H.滑动变阻器(5Ω,2A)；I.蓄电池(6V,0.05Ω)；J.开关一个及带夹的异线若干．请设计一个实验方案，回答以下问题：①实验中应测物理量的名称及符号是______ ；②应选用的实验器材有(只填字母代号)：______ ．③在方框中(图1)画出实验电路图并将图2中所示仪器连成实际测量电路；④用测得的物理量和已知的物理常数推导出计算金属管线内径d的表达式．四、计算题（本大题共4小题，共52.0分）15.如图甲所示，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab边长为L=0.2m，线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω，在水平向右的外力F作用下，以初速度v 0=1m/s匀加速进入磁场，外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q;(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J，求在此过程中线框产生的焦耳热Q．16.两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直向上均匀变化的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示．两板间有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态，当地的重力加速度为g.则线圈中的磁感应强度B的变化情况和其磁通量的变化率为多少？17.一储存氮气的容器被一绝热轻活塞分隔成两个气室A和B，活寨可无摩擦地滑动。
开始时用销钉固定活塞，A中气体体积为2.5×10−4m3，温度为27℃，压强为6.0×104Pa；B中气体体积为4.0×10−4m3，温度为−17℃，压强为2.0×104Pa。
现将A中气体的温度降至−17℃，然后拔掉销钉，并保持A、B中气体温度不变，求稳定后A和B中气体的压强。
18.玻璃半圆柱体横截面如图所示。
O为圆心，A为半圆形的最高点，圆的半径为R。
单色光束按如图方向沿截面入射到圆柱体上的B点，方向与底面垂直，∠AOB=60°。
已知玻璃对该光的折射率n=√3，不考虑光的反射，求光束经底面折射后与AO延长线交点到O点的距离d。
-------- 答案与解析 --------1.答案：A解析：【分析】根据牛顿第二定律和位移时间公式得到时间的表达式，再求时间之比。
本题主要考查牛顿第二定律和位移时间公式。
【解答】对小球有mgsinθ=ma，即小球沿杆下滑的加速度大小为a=gsinθ，设直径AC为h，则AD的长为s AD=ℎsinθ，小球从A滑到D过程有s AD=12at12，则t1=√2s ADa=√2ℎg，AB的长为s AB=ℎsinθ，小球从A滑到B过程有s AB=12at22，则t2=√2s ABa=1sinθ√2ℎg，因此t1t2=sinθ，故A正确，BCD错误。
故选A。
2.答案：B解析：【分析】本题考查共点力作用下物体的平衡，解题关键抓住绳子拉力大小相等，采用隔离法，由平衡条件求解质量之比。
【解答】通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力大小相等，两小球都处于平衡状态，又由受力分析可得：对m1有，；对m2有，F T=m2gsinθ，联立两式可得：，所以，故B正确、ACD错误。
故选B。
3.答案：D解析：解：运动过程由动能定理：mgℎ=mv02=12mv2−12mv02得v=√3v0，由动量定理得重力的冲量：I=m(v−v0)向上为正，则I=−(√3+1)mv0，负号表方向，故D正确，ABC错误故选：D。
由动能定理可求得末速度，由动量定理求得冲量考查动能定理与动量定量的基本应用，明确其中的矢量的方向。
4.答案：B解析：解：A、根据左手定则，磁场对通电导线的作用力方向一定与磁场方向垂直．故A错误．B、根据左手定则，磁场对运动电荷的作用力方向一定与速度方向垂直．故B正确．C、由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，只受洛伦兹力作用时，其动能不变；但洛伦兹力与速度垂直，所以一直在改变速度的方向，故速度一直在变．故C错误．D、电荷如果沿着磁场方向运动，则电荷不受洛伦兹力，根据牛顿第一定律，不受力将保持原来的匀速直线运动．故D错误．故选：B磁场对通电导线作用力的方向与该处的磁场方向垂直．根据磁感应强度定义的条件：通电导线与磁感应强度方向垂直分析．只有当电荷垂直射入匀强磁场只受洛伦兹力作用时，才做匀速圆周运动．洛伦兹力不做功，不能改变动能．本题考查对物理概念、规律条件的理解能力．要抓住磁感应强度方向与电场强度方向不同之处：电场强度方向与正电荷所受电场力方向相同，而磁场方向与通电导线所受的安培力方向、电荷所受的洛伦兹力方向垂直．5.答案：A解析：【分析】解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系，并能灵活运用，基础题。