安徽省定远县重点中学2020届高三4月模拟考试物理试题

定远重点中学2020届高三下学期4月模拟考试

理科综合能力物理测试

二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。每小题给出的4个选项中，第14-18题只有一项是符合题意要求的，第19-21题有多项是符合题意要求的。全部选对的6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分。）

14.如图所示为氢原子的能级示意图，那么对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的

A．处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子使电子电离

B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出4种不同频率的光子

C．一群处于n=2能级的氢原子吸收2eV的光子可以跃迁到n=3能级

D．用能量为10．3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态

15.如图所示，从地面上的A点以速度v竖直向上拋出一小球，小球上升至最高点B后返回，O为A、B的中点，小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是

A. 小球上升至O点时的速度等于0.5v；

B. 小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量

C. 小球在上升过程中合力的冲量小于下降过程中合为的冲量

D. 小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量

16.水平面上的三点A、O、B在一条直线上， OB=2OA，OO＇是竖直的分界线，其左边区域内有水平向右的匀强电场，场强大小为E1=，其右边区域内有水平向左的匀强电场，场强大小为E2，现将一带电量为q的小球从A点以初速度v0竖直向上抛出，小球在空中越过分界线后，竖直向下落在B点，不计阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是：

A. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能

B. 小球经过分界线时的速度与水平方向夹角的正切值tan=

C. 小球经过分界线时离水平面的高度为

D. 左右两区域电场强度大小的比值为E1:E2=1:2

17.如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点是圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中错误的是

A. m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定

B. 当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍

C. 在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒

D. m1可能沿碗面上升到B点

18.如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器．闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内．在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值．关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是

A. 、、一定都变大

B. 和一定不变， 一定变大

C. 带电液滴一定向下加速运动

D. 电源的工作效率一定变大

19.宇航员在太空旅行中发现了一颗质量分布均匀的球形小行星。为了进一步的研究，宇航员登陆小行星，用弹簧测力计测量一个相对小行星静止的质量为m的物体的重量。第一次在该行星极点处，弹簧测力计的示数为F1；第二次在该行星的赤道上，弹簧测力计的示数为F2。已知小行星的半径为R，下列说法正确的是

A. 该小行星的自转角速度大小为

B. 该小行星的自转角速度大小为

C. 该小行星的同步卫星的轨道半径为

D. 该小行星的同步卫星的轨道半径为

20.如图，C是放在光滑水平面上的一块右端有固定档板的长木板，在木板的上面有两块可视为质点的小滑块A和B，三者的质量均为m，滑块A、B与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板 静止，A以初速度v0从C的左端、B以初速度2v0从木板中间某一位置同时以水平向右的方向滑上木板C。在之后的运动过程中B曾以v0的速度与C的右档板发生过一次弹性碰撞，重力加速度为g，则对整个运动过程，下列说法正确的是 

A. 滑块A的最小速度为v0                     B. 滑块B的最小速度为v0

C. 滑块A与B可能发生碰撞                   D. 系统的机械能减少了40%

21.如图所示，两根足够长的倾斜光滑金属导轨平行放置，倾角θ=30°，电阻不计。有一匀强磁场，方向垂直于导轨平面向上，两根材质和质量均相同的金属棒A、B并排垂直导轨放置，A在上B在下，先将A棒固定，由静止释放B棒，当B刚好匀速运动时，由静止释放A棒，运动过程中A、B与导轨接触良好，重力加速度为g，下列对A棒释放后的运动过程说法正确的是

A.A棒的最大加速度为2g

B.A棒释放后A棒一直做加速运动

C.A棒释放后B棒一直做加速运动

D.B棒的速度减小直到两棒加速度相同

三、非选择题：共174分。包括必考题和选考题两部分。

（一）必考题：11题，共129分。

22.（5分）某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量，为了测定钩码的质量，同学们找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板，质量为228g的木块，打点计时器，交流电源，纸带，坐标纸，细线等。经商定，他们确定了以下实验方案：

①如图甲所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上；

②使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n；

③将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作②；

④通过纸带计算出悬挂不同钩码个数所对应的加速度a；

⑤以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系，做出a—n图像。

（1）为了利用以上器材完成实验，还需要哪一项器材____。

 A. 秒表        B. 游标卡尺        C.毫米刻度尺        D.垫木

（2）该实验是否必须把木板倾斜，以平衡摩擦？____（选填“是”、“ 否”） 。

（3）图乙为由实验数据做出的a-n图象，由图可知：

①除了能测定钩码的质量以外，本实验还可测得的物理量是____ (只需填写物理量名称)；

②单个钩码的质量为____g（重力加速度取9.8 m/s 2，计算结果保留三位有效数字）。

23.（10分）某同学为测定金属丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0=4.0Ω，电源的电动势E=3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。

（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d =________mm。

（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如下表所示：

①将表中数据描在坐标纸中，如图丙所示。作出其关系图线，图象中直线的斜率的表达式k =_______（用题中字母表示），由图线求得电阻丝的电阻率ρ =_______（保留两位有效数字）。

②根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r =______Ω（保留两位有效数字）。

24.（14分）如图所示，荧光屏与轴垂直放置，与轴相交于点，点的横坐标，在第一象限轴和之间有沿轴负方向的匀强电场，电场强度，在第二象限有半径的圆形磁场，磁感应强度，方向垂直平面向外。磁场的边界和轴相切于点。在点有一个粒子源，可以向轴上方180°范围内的各个方向发射比荷为的带正电的粒子，已知粒子的发射速率。不考虑粒子的重力、粒子间的相互作用。求：

（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；

（2）粒子从轴正半轴上射入电场的纵坐标范围；

（3）带电粒子打到荧光屏上的位置与点间的最远距离。

25.（18分）如图所示，水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d，左侧P与M之间通过一电阻R连接，两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接，水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域长度为x。P，M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧，其原长为PF，现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处，只要有微小扰动，约束装置就解除压缩。长度为d，质量为m，电阻为R的导体棒，从AC处由静止释放，出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用，导体棒向右运动，当导体棒进入磁场后，约束装置重新起作用，将弹簧压缩到原位置.

（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能返回原来的位置，求导体棒第一次出磁场时的速率

（2）在（1）条件下，求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能。

（3）要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件？

33． [物理—选修3-3]

（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．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

B．当分子间距离减小时，分子势能不一定减小

C．在完全失重的情况下，气体对容器壁仍然有压强

D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

E．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低

（2）（10分）如图甲所示为一个倒立的U形玻璃管，A、B两管竖直，A管下端封闭，B管下端开口并与大气连通。已知A、B管内空气柱长度分别为hA=6cm、hB=10.8cm。管内装入水银液面高度差△h=4cm。欲使A、B两管液面处于同一水平面，现用活塞C把B管开口端封住并缓慢推动活塞C(如图乙所示)。已知大气压为p0=76cmHg。当两管液面处于同一水平面时，求：

①A管封闭气体压强pA′

②活塞C向上移动的距离x。

34. [物理—选修3-4] (15分)

如图甲所示，两波源A、B分别位于=1m和处，产生两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，传播速度均为=2m/s，振幅均为A=2cm。t=0时刻两波源同时开始振动，振动图象均如图乙所示，质点P的平衡位置处于x=5m处，则下列判断正确的是_______（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. 质点P的起振方向沿y轴正方向

B.t=2s 时刻，波源A、B都运动到P点

C.两列波在相遇区域内会形成干涉图样

D.质点P开始振动后，振幅为2cm，周期为2s

E. t=2.3 s 时刻，质点P位于平衡位置的上方且沿y轴正方向运动

（2）.如图所示，在均匀透明介质构成的立方体的正中心有一单色点光源S。已知光在真空中的速度为c。

①若透明介质对此点光源发出的单色光的折射率为n，立方体边长为a，求光从点光源发出到射出立方体所需最短时间；

②要使S发出的光都能透射出去（不考虑界面的反射），透明介质的折射率应满足什么条件?

理科综合物理答案

14.A     15.B    16.B    17.D   18.D    19.AC     20.ABD    21.BC

9.C；    否；    木块与桌面间的摩擦因数；    49.6；   

10.（1）0.400   （2）如图所示       1.0×10-6~1.2×10-6       1.1~1.5

11.（1）    （2）   （3）

解：（1）带电粒子进入磁场受到洛伦兹力的作用做圆周运动

解得：

（2）由（1）问中可知，取任意方向进入磁场的粒子，画出粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知四边形为菱形，所以，又垂直于轴，粒子出射的速度方向与轨迹半径垂直，则所有粒子离开磁场时的方向均与轴平行，所以粒子从轴正半轴上射入电场的纵坐标范围为。

（3）假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上，有

解得：，

说明粒子离开电场后才打到荧光屏上。设从纵坐标为的点进入电场的粒子在电场中沿轴方向的位移为，则

代入数据解得

设粒子最终到达荧光屏的位置与点的最远距离为，粒子射出的电场时速度方向与轴正方向间的夹角为，

，

所以，

由数学知识可知，当时，即时有最大值，

所以

12.(1)v2=-   (2) Ep=  (3) H＞且EP≥

解：（1）导体棒在倾斜轨道上向下滑动的过程中，根据机械能守恒定律有：

mgh=

解得：v1=

导体棒越过磁场的过程中，根据动量定理可得：

-BdIt=mv2-mv1，

根据电荷量的计算公式q=It==

解得v2=-；

（2）设解除弹簧约束，弹簧恢复压缩后导体棒的速度为v3，根据导体棒与弹簧组成的系统机械能守恒可得：

=+2Ep；

导体棒向右通过磁场的过程中，同理可得：

v4=v3-；

由于导体棒恰好能回到原处，所以有v4=v1，

联立解得：Ep=；

（3）导体棒穿过磁场才能把弹簧压缩，故需要满足v2＞0，

即H＞

要使导体棒不断地运动下去，导体棒必须要回到NQ位置，则：

EP=≥

要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，H＞，且弹簧的弹性势能满足EP≥。

33.（1）BCE

14.①108cmHg   ②5.2cm

解：①对A气体利用理想气体的等温变化方程求解；②由大气压的数值和水银柱的高度求出封闭气体的压强，A气体和B气体间的联系是之间的水银柱平衡和连通器的原理，根据等温变化的方程求解某状态的体积，进而活塞移动的距离.

①设A、B两管的横截面积为S，

以A管封闭气体为研究对象，

初状态：，

设末状态的压强为，体积为

从初状态到末状态，设A管水银面下降h，则B管水银面上升也为h

由波意耳定律有：

由以上各式得：

②以B管封闭的气体为研究对象，设活塞向上移动距离为x

初状态：，

末状态：，

由波意耳定律有：

由以上各式得：x=5.2cm

34.（1）ACE

（2）.①②小于

解：①光在介质中的速度

所求最短时间为

解得：。

②射向立方体顶点的光的入射角最大，设其等于该介质的临界角，则有

又

解得：

故要使直接射到各界面上的光都能透射出去，透明介质的折射率应小于。