四川省棠湖中学2020届高三下学期第三学月考试物理试题

14．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率νa＞νb＞νc，下列说法正确的是

A．照射氢原子的光子能量为12.75eV

B．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νa

C．从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νc

D．光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应

15．一辆汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶，当驾驶员发现前方有险情时，立即进行急刹车，刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示，设汽车刹车后做匀减速直线运动，则当汽车刹车后的速度减小为12m/s时，刹车的距离x1为

A．12m B．12.8m C．14m D．14.8m

16．太阳周围除了八大行星，还有许多的小行星，在火星轨道与木星轨道之间有一个小行星带，假设此小行星带中的行星只受太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动，则

A．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期相同

B．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动加速度大于火星做圆周运动的加速度

C．小行星带中各行星绕太阳做圆周运动周期大于木星公转周期

D．小行星带中某两颗行星线速度大小不同，受到太阳引力可能相同

17．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间（    ）

A．两个金属环都向左运动       B．两个金属环都向右运动

C．从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向  D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

18．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2，A、V是理想电表。当R2=2R1 时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则

A．电源输出电压为8V        B．电源输出功率为4W

C．当R2=8Ω时，变压器输出功率最大     D．当R2=8Ω时，电压表的读数为3V

19．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到顶点A且速度刚好为零，若已知该物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，则由此可知

A．该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速度一定也为v0

B．该物体从D点出发(沿DCA滑动刚好到顶点A)初速度不一定为v0

C．该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度大小一定为v0

D．该物体从A点静止出发沿ACD 滑动到D点的速度一定小于v0

20．用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A、B的质量均为2m，小球C、D、E的质量均为m．现将A、B两小球置于距地面高h处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，则在下落过程中

A．小球A、B、C、D、E组成的系统机械能和动量均守恒

B．小球B的机械能一直减小

C．小球B落地的速度大小为

D．当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为mg

21．如图所示，质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接，放在倾角为θ的足够长光滑固定斜面上，且a是带电量为+q的绝缘物块，b不带电，C为固定挡板．整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，系统处于静止状态．现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动，当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C．重力加速度大小为g，则此过程中

A．物块a运动的距离为    B．b刚要离开挡板时弹簧弹力为2mgsinθ

C．外力F做的功为    D．物块a运动的时间为

第II卷 非选择题（174分）

三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选题，考生根据要求作答。

(一)必考题(共129分)

22．（6分）如图1所示为测量物块与木板间的动摩擦因数的实验装置.挡光条固定在物块的最前端光电门固定在木板上，并靠近物块的初始位置．已知挡光条的宽度为d，当地重力加速度为g．

(1)调整实验装置，使木板水平，物块被弹射器弹开，在木板上做减速运动，通过光电门时，数字计时器记录挡光条的挡光时间为Δt，测得光电门中心到物块停止时其最前端的距离为x．重复以上实验过程，多得几组数据．以Δt2为纵坐标，以为横坐标，得到如图2所示的图线，已知图线的斜率为k，则木块与木板间的动摩擦因数μ=____________(用字母表示)．

(2)考虑到空气阻力的影响，μ的测量值与真实值相比____________(填偏大”“偏小”或“相等”)．

23．（9分）某同学想用下列实验器材来测定一电源的电动势E和内阻r，同时测量一阻值约为几十欧姆的电阻的阻值，实验器材如下：

毫安表mA(量程0~120mA)；电压表(量程0~6V)；滑动变阻器R(阻值范围0-300Ω)；导线若干，开关S一个

该同学的实验步骤如下：

①设计如图甲所示的电路图，正确连接电路；

②滑动变阻器滑片处于阻值最大位置，闭合开关S，通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组U和I的数据，最后得到如图乙所示的U-I图象；

③断开开关S将待测电阻Rx，改接在N、H之间，MN间用导线相连，重复试验步骤②，得到另一条U-I图线，图线与纵轴的交点坐标为(0，U0)，与横轴的交点坐标为(I0，0)。

(1)请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好_____。

(2)根据图乙的图线，可得该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。

(3)待测电阻的阻值表达式为Rx=___________。(用题中字母表示)

(4)设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，Rx接在M、N之间与接在N、H之间，滑动变阻器的滑片从阻值最大处滑向中点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范围___________，电压表示数变化范围___________(选填“相同”或“不同”)

24．（12分）电磁缓冲车是利用电磁感应原理进行制动缓冲，它的缓冲过程可以等效为：小车底部安装有电磁铁(可视为匀强磁场)，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。水平地面埋着水平放置的单匝闭合矩形线圈abcd，如图甲所示。小车沿水平方向通过线圈上方，线圈与磁场的作用连同其他阻力使小车做减速运动，从而实现缓冲，俯视图如图乙所示。已知线圈的总电阻为r，ab边长为L(小于磁场的宽度)。小车总质量为m，受到的其他阻力恒为F，小车上的磁场边界MN与ab边平行，当边界MN刚抵达ab边时，速度大小为v0。求：

(1)边界MN刚抵达ab边时线圈中感应电流I的大小；

(2)整个缓冲过程中小车的最大加速度am的大小

25．（20分）如图，水平面上有质量mA=1kg的木板A，其上右端点放有质量mB=1kg的物块B（可视为质点）。A的左侧用长度l=3.6m的轻绳悬吊一质量为mC=0.5kg的小球C，C静止时恰好与A接触但无挤压且不触地，现将C沿A、B所在竖直平面向左拉起，当细线与竖直方向成θ=60°角时由静止释放，C运动到最低点时与A发生碰撞，碰后C立即静止，最后物块B没有从A上滑出，已知B与A间的动摩擦因数μ1=0.10，A与地面间的动摩擦因数μ2=0.15，取，不考虑C与A碰撞的时间，求：

（1）碰后瞬间A速度的大小；

（2）碰后木板A运动的时间。

33．（i）下列说法正确的是（  5分   ）

A．若一种液体不浸润某种固体，则一定也不浸润其他固体

B．当液体与固体之间表现为浸润时，附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离

C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，表面层分子力表现为引力，引力的方向垂直于液面指向液体内部

D．不同晶体的熔化热不同，而非晶体没有固定的熔化热

E.一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化放出的热量相等

（ii）（10分）如图所示,哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置.容器粗管的截面积为S1=2cm2,细管的截面积S2=1cm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm.整个细管长为h=4cm.封闭气体长度为L=6cm.大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为27°C．求:

（1）若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应为多少K；

（2）若在容器中再倒入同体积的水银,且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变,封闭气体的温度应为多少K．

34．（i）下列说法正确的是（  5分  ）

A．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

B．在同一种介质中，不同频率的声波的传播速度不同

C．黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距

D．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关

E.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

（ii）（10分）由两种不同透明介质制成的直角三棱镜甲和乙，并排放在一起刚好构成一截面为正三角形的棱镜，甲的折射率为，一细光束由AB边的中点0斜射入棱镜甲，已知入射光线在AB边的入射角的正弦值为，经折射后该光束刚好在棱镜乙的AC边发生全反射，最后从BC边射出，已知真空中的光速为，AB边的长度为，求该细光束在棱镜中的传播时间．

物理参考答案

14．D 15．B 16．D 17．C 18．C 19．AD 20．CD 21．AD

22．    偏大   

23．                相同    不同   

24．(1)磁场边界MN刚抵到ab边时，设线圈中产生的电动势为 

根据闭合电路欧姆定律可得，感应电流

解得：；

(2)小车上的磁场边界NM抵达ab边时加速度最大

根据右手定则可判断感应电流方向从a流到b

根据左手定则可判断安培力方向水平向左

则安培力大小：

由牛顿第二定律： 解得：。

25．（1）设C与A碰撞时的速度大小为，；

碰后木板A的速度大小为，，解得

（2）设C与A碰撞后A运动的加速度大小为，B运动的加速度大小为，经过时间，A、B两物体速度相等，设为v；，

解得，

，解得；

经过分析可知AB不能一起减速，所以A、B分别做减速运动

由于，解得

，解得

此后木板A保持静止，碰后木板A运动的时间

故本题答案是：（1）（2）0.9s

点睛：由于 可知当AB共速后是没有办法作为一个整体来运动的，在板块模型中一定要考虑这样的问题：能不能共速，共速后能不能一起运动的问题

33．（1）BDE

（2）．(1)开始时， ，

水银全面离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，

则 

解得此时管中气体的压强为

管中气体体积为 

由理想气体状态方程 得

(2)再倒入同体积的水银，气体的长度仍为6cm不变，则此过程为等容变化

管里气体的压强为，则由 解得

34．（1）ACE

34．（2）解：由题意可知该细光束在棱镜甲中的传播速度为：

设该细光束在AB边的折射角为，由折射定律可得：，得到：

由几何关系可知，细光束在棱镜中的折射光线与AB边的夹角为，故折射光与底边BC平行，光线进入棱镜乙时传播方向不变．

因光线刚好在AC边发生全反射，由几何知识得到，光线在AC边的入射角为，即临界角为：

设棱镜乙的折射率为，则有，得到：

则该细光束在棱镜乙中的传播速度为

由几何关系可知：，，

则该光束在棱镜中的传播时间为：．