河北省南和县第一中学2020届高三上学期11月月考物理试题

河北省南和县第一中学2019-2020学年高三上学期11月月考物理试题

一、选择题

1.图示为氢原子能级示意图，己知大量处于n＝2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子，下面说法中正确的是

A. n＝2能级氢原子受到照射后跃迁到n＝5能级

B. n＝2能级氢原子吸收的能量为2.55eV

C. 频率最高的光子是氢原子从n＝3能级跃迁到n＝l能级放出的

D. 波长最大的光子是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的

【答案】B

【解析】

大量处于n＝2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光线照射后，可辐射出6种频率的光子可知n＝2能级氢原子受到照射后跃迁到n＝4能级，吸收的能量为（-0.85）-（-3.4）=2.55eV，选项B正确；频率最高的光子对应的能级差最大，则是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝l能级放出的，选项C错误；波长最大的光子对应的能级差最小，则是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级放出的，选项D错误；故选B.

2.一质点沿x轴正方向做直线运动，质点位移与时间的比值时间的变化关系如图所示，则下列判断正确的是

A. 质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s

B. 质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2

C. 质点在ls末速度为2m/s

D. 质点在第2s内的平均速度为3m/s

【答案】C

【解析】

【详解】AB．由图线，变形为根据初速度为零的匀变速直线运动，加速度，初速度，选项AB均错误。

CD．由得1s末速度为2m/s，2s末速度为3m/s，第2s内的平均速度

，

选项C正确，D错误。

故选C。

3.由于地球对周围物体的吸引，而使物体具有的引力势能可表示为（选无限远引力势能为0），其中G为引力常量、M为地球质量、m为物体质量、r为物体到地心的距离。现利用火箭将质量为的人造地球卫星从地面发射到距地心为R1的回形轨道上做匀速圆周运动。已知地球质量为M、地球半径为R，忽略地球自转及空气阻力作用，则在此过程中，火箭至少做功为

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】卫星在地面时，重力势能

，

人造地球卫星在距地心为R1的圆形轨道运

动时，由

得

，

重力势能

，

发射过程由功能关系有

，

选项C正确，ABD错误。

故选C。

4.如图所示，光滑水平面上放一边长为的正三角形金属框abc，有界匀强磁场的方向竖直向下，磁场区域的宽度为．金属框bc边与磁场边界平行，d为bc边的中点，在水平外力作用下沿da方向水平匀速穿过磁场区域. 当顶点a到达磁场左边界开始计时，规定感应电流方向沿abca为正，则从线框的顶点a进入磁场开始到bc边离开磁场的过程中，下列图像能够表示金属框中电流变化的是

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】顶点a进入磁场没出磁场之前，由楞次定津可判定感应电流沿abca方向，为正方向。顶点a出磁场到bc边进磁场之前，金属棒切割磁感线的有效长度不变电动势不变，感应电流沿abca为正方向。bc边进入磁场到从右边界出磁场，切割磁感线的金属棒的有效长度增加，电动势增大且感应电流沿acba为逆方向，因此选项D正确，ABC错误。

故选D。

5.如图所示，质量为m、长为L的金属棒用两根细金属丝静止悬挂在绝缘架MN下面，金属棒中通有由a向b的恒定电流I，在整个装置所处空间瞬间加一匀强磁场后，金属棒ab离开原位置做圆周运动，最大的偏转角度为，重力加速度为g，下列说法正确的是

A. 金属棒ab受到的安培力一定垂直纸面向外

B. 金属棒ab在最大偏转角处静止

C. 若磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为

D. 磁感应强度的最小值为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．磁场方向不知，无法确定安培力的具体方向，金属棒ab离开原位置最大的偏转角时，速度为零，但有加速度，不能静止，选项AB错误。

C．磁场方向竖直向上，安培力水平向外，由动能定理有

得

选项C错误。

D．由对称规律可知金属棒ab的平衡位置位于处，当安培力与的方向垂直时最小，有

得

，

选项D正确.

故选D。

6.如图所示，在光滑水平地面上，静止地放置两块质量分别为2kg和3kg的滑块A、B，滑块之间用轻质弹簧相连，现给A一个大小为、方向向右的瞬时冲量，在以后的运动中，下列叙述正确的是

A. 滑块A的速度最小时，滑块B的速度最大

B. 滑块行的速度最大时，滑块A的速度不是最小

C. 滑块B的最大速度为4. 8m/s

D. 滑块B的最大速度为4m/s

【答案】BC

【解析】

【详解】滑块A、B系统动量守恒，从开始运动到再一次恢复原长有

解得

滑块A经过了先向右减速运动再向左加速的过程，所以滑块A速度等于零时，滑块B还处于向右加速过程，所以选项BC正确，AD错误。

故选BC。

7.如图甲所示，光滑斜面固定在水平面上，倾角为30°，斜面足够长. 质量为0. 2kg的物块静止在斜面底端，时刻，物块受到沿斜面方向拉力F的作用，取沿斜面向上为正方向，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，g取10m/s2。则

A. 4s末物体的速度为零

B. 时物块沿斜面向上运动最远

C. 0~4s内拉力对物体做功为20

D. 0~4s内拉力对物体冲量为零

【答案】BC

【解析】

【分析】

根据牛顿第二定律求解加速度，再根据运动学公式求解速度;根据位移公式求解位移，再求出拉力做的功。根据冲量的计算公式求解冲量。

【详解】AB．0~2s内

得，在2~4s内

，

得，则物块0~2s内向上匀加速直线运动，内向上匀减速直线运动，3s时减速为零，3~4s内向下匀加速直线运动，4~6s向下匀减速直线运动，6s时减速为零，以后往复性运动，选项A错误，选项B正确。

C．在和时物块在同一位置，速度等大反向，所以在0~4s内拉力对物体做功等于0~2s内拉力对物体做功，

，

选项C正确。

D．0~4s内拉力对物体冲量

选项D错误。

故选BC。

8.如图所示，水平实线可能是电场线. 也可能是等势线。一个负电荷仅在电场力作用下的运动轨迹为虚线MN，已知负电荷的动能增加，则下列叙述正确的是

A. 若水平实线为电场线，负电荷从M点运动到N点

B. 若负电荷从M点运动到N点. 水平实线为等势线

C. 若水平实线为等势线，电场方向竖直向上

D. 不论实线是电场线还是等势线，M点电势一定高于N点

【答案】BC

【解析】

【详解】A．若水平实线为电场线，电荷做曲线运动，电场力应水平向左，而动能增加，电荷从N点运动到M点，选项A错误。

B．若负电荷从M点运动到N点，动能增加，则电场力在竖直方向，水平实线等势线，选项B正确。

C．若水平实线为等势线，电场力在竖直方向，电荷带负电，场强方向竖直向上，选项C正确。

D．水平线不能确定电场线或等势面，两点电势高低无法确定，选项D错误。

故选BC。

二、非选择题

9.在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示，某一位同学用钩码的重力作为小车所受的拉力，通过实验作出了图乙所示的图像，则：

（1）图像不通过坐标原点的原因是____________________；

（2）如果所挂钩码的重力逐渐增大，图线将向AB延长线_____（填“左”或“右”）侧弯曲，原因是__________。

【答案】    (1). 平衡摩擦力倾角过大    (2). 右    (3). 拉力增大后，钩码质量已经不再远小于小车质量

【解析】

【详解】(1)[1]由乙图，时，a不为零，说明物块沿木板的分力大于阻力产生了加速度，所以是倾斜角过大造成的；

(2)[2][3]本实验中当物块质量远大于钩码质量时，细线的拉力F等于钩码的重力，当钩码质量不断增大，不再满足上述条件，细线的拉力F小于钩码的重力，而依然用钩码的重力代替拉力F描点， 横坐标偏大，图线向右弯曲。

10.多用电表是实验室必备仪器，它的欧姆档测量电阻方便简单，现某实验小组对多用电表的欧姆档进行了研究。

（l）下列关于多用电表欧姆档测量电阻说法正确的是__________；

A. 图甲中的接线柱l应该连接红表笔

B. 测量电阻时，由于双手手指与表笔金属部分接触，会导致测量值偏小

C. 多用电表长期不用时，选择开关旋到off档，否则由于电池电动势减小，导致测量值偏小

D. 测量电路中某个电阻时，应该把该电阻与电路断开

（2）多用电表欧姆档可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联，与红黑表笔相接。多用电表长时间搁置，会导致电源电动势和内阻发生变化，现想通过实验方法测量多用电表内电源电动势和欧姆“×l”档内部总电阻。

实验器材：多用电表

电压表V：量程6V，内阻十几千欧

滑动变阻器R：最大阻值50

导线若干

根据以下操作步骤，回答有关问题：

①将多用电表档调到欧姆“×l”档，将表笔A、B短接，调节欧姆调零旋钮，进行欧姆档调零；

②调零完毕，将表笔A、B分别与图甲中l、2两端相接，不断调节变阻器的滑片位置，改变其接入电路的阻值，记录多用电表的示数R和电压表的示数U；

③以为纵坐标，横坐标，利用步骤②数据作出图像如图乙所示，根据图像可得电池电动势_____V，欧姆“×l”档内部总电阻_____算（结果保留一位小数）；

④若不考虑测量期间电池变化对多用电表的影响，上述实验方法对测量结果的影响：_____、_____（填“>”“=”或“<”）。

【答案】    (1). BD    (2). 4.3    (3). 14.9    (4). =    (5). =

【解析】

【详解】(1)[1]A．欧姆档测量电阻时，电流从红表笔流入，黑表笔流出，结合图中电压表的接线方向，可知选项A错误；

B．测量电阻时，双手手指与表笔金属部分接触会造成与被测电阻并联关系，导致测量值偏小，选项B正确；

C．不关多用电表，长期搁置导致电池电动势减小，欧姆档调零时，欧姆档内阻偏小，而表盘刻度是电动势大的情况下标的，所以侧量值偏大，选项C错误；

D．测量电路中某个电阻时，由于电路中有电源，为了防止损坏多用电表内的电源，应该把该电阻与电路断开，选项D正确，ABC错误。

故选BD。

(2)[2][3]由得

，

和图线相比

求得，；

[4][5]欧姆档测得外电路的电阻，电压表测得外电压，从测量方法上没有系统误差，测量值等于真实值。

11.如图所示，距地面高度的水平传送带，两轮轮心间距为，以的速度顺时针运动。在距传送带右侧处的地面上，有一高、长的接收槽，两侧竖直、底面松软一质量为m＝1kg的小物块轻放在传送带的左端，从右端沿水平方向离开传送带，物块与传送带间的动摩擦因数，不计接收槽侧壁的厚度。重力加速度大小。求：

（1）小物块从传送带左端运动到右端的时间；

（2）为使小物块落入接收槽且不碰到槽侧壁，传送带的速度应调整为多少？

【答案】（1）3. 5s  （2）5m/s~6m/s

【解析】

【详解】（1）放上物块时，加速度

，

加速到4m/s，

，

位移

匀速运动的时间

所以小物块从传送带左端到右端的时间

（2）物块若一直加速到右端有

得

；

若物块从接收槽左边缘进入：

解得，

若物块在接收槽右底角：

解得，

12.如图所示，在平面坐标系的第一象限、区域存在方向沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在以为圆心、半径为的圆形区域有垂直于、xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小方向均未知，电场与磁场没有重叠区域。一个质子和一个氦核先后从x轴上的S点射入磁场；已知质子以一定速度沿y轴正方向进入磁场，从与圆心等高点A离开磁场后，恰好没有飞出电场；氦核的入射方向与x轴负方向的夹角为60°，其入射速度大小为。质子的质几个为m、电荷量为q，不计质子、氦核的重力及粒子间的相互作用。求：

（1）圆形区域滋场的磁感应强度大小及方向；

（2）氦核在电场中运动最远点的坐标；

（3）氦核从进入磁场，到最终离开磁场的时间。

【答案】（1）    磁场方向垂直纸面向外（2）（3）

【解析】

【详解】(1)质子沿y轴正方向进入磁场从A离开磁场，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外。

质子进入电场有

得:

质子在磁场中做匀速圆周运动

，

质子的运动半径

解得:

（2）氦核在磁场中做匀速圆周运动

得氦核运动半径        

氦核从磁场中飞出时速度方向水平，由几何关系可知纵坐标

氦核进入电场减速运动

得

所以横坐标

氦核在电场中运动最远点的坐标

氦核在电场中的运动时间

，

得                               

氦核从电场中沿x轴负向进入磁场做半径为R的圆周运动，恰好从圆心的正上方出磁场，在磁场中的运动轨迹恰好构成半个圆周，其在磁场中的运动时间

所以氦核从进入磁场到最终离开磁场的时间

13.下列说法正确是__________.

A. 当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大

B. 物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增大

C. 外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低

D. 从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功

E. 气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程

【答案】ACE

【解析】

【详解】A、当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，斥力做负功，分子势能增大，故选项A正确；

B、物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，有个别分子动能也可能减小，故选项B错误；

C、外界对封闭气体做功，气体向外界放出热量，如果放出热量大于做功，内能会减小，气体温度降低，故选项C正确；

D、从单一热源吸收热量，如果有外界参与时，是可以使之完全变成功，故选项D错误；

E、热现象具有方向性，气体向真空自由膨胀的过程就是一种不可逆过程，没有外界的参与气体是不可能自动收缩回去的，故选项E正确．

14.近年来我们国家倡导节能减排，促进绿色环保，作为一名公民也要从身边力所能及的小事做起，少开车多骑自行车．一般设计自行车内胎的压强不能高于1.8atm否则易爆胎，另外自行车长时间骑行，会使内胎温度比外界高5℃，所以夏天充气压强要低点．一辆自行车内胎压强，降到1.1atm，在27℃的室温下用200mL的微型打气简给内胎充气，外界大气压强视为1.0atm，内胎容积3000mL，充气过程视为温度不变、内胎容积不变，则：

（i）将内胎气压充到1.5atm，需要用微型打气简打多少次?

（ii）在室温下充气到1.75atm，能在外界40℃高温下长时间骑行吗?

【答案】（i） 6   （ii）不能

【解析】

【详解】（i）假设需充气N次，以充入气体后所有气体为研究对象，
充气筒内压强为：P0=1atm，体积V0=200mL
充气前胎内压强为：P1=1.1atm，体积V1=3000mL
充气后所有气体压强为：P2=1.5atm，体积V2=3000mL
充气过程温度不变，根据玻意耳定律得：

NP0V0+P1V1=P2V2

解得：

N=6

（ii）骑车过程轮胎内气体做等容变化，由查理定律得：

其中P3=1.75atm、T3=300K、T4=318K
代入数据解得：P4=1.855atm＞1.8atm
故在室温下充气到1.75atm，不能在外界40℃高温下长时间骑行.

15.如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的简谐横波.在t=0时刻质点O开始向上运动，t=0.2s时第一次形成图示波形，此时O点向上运动到最高点.由此可判断，下列说法正确的是__________.

A. 这列横波的速度为5m/s

B. t=0.5s时质点A沿x移动1.5m

C. 质点B开始运动时，质点A沿y轴正方向运动

D. B点的起振方向向上

E. 当质点B第一次到波峰时，质点A运动的路程为30cm

【答案】ADE

【解析】

【详解】A、这列横波的波速，故选项A正确；

B、形成机械波时质点只在平衡位置附近振动，不会迁移，故选项B错误；

CD、由图波长为4m，质点、之间距离为，当质点开始运动时，质点位于波峰，而且质点、都振动起来后相位差为，故选项D正确，C错误；

E、质点第一次到波峰需要的时间，而波传到质点需要0.2s，所以在质点第一次到波峰的时间内，质点振动1.2s，走过的路程为6个振幅即30cm，故选项E正确．

16.如图所示，a、b是两条相距为L不同颜色的平行光线，沿与玻璃砖上表面成30°角入射，已知玻璃砖对单色光a的折射率为，玻璃砖的厚度为h，不考虑折射光线在玻璃砖下表面的反射，光在真空中的速度为c.

①求单色光a在玻璃中的传播时间；

②当玻璃砖厚度h与两光线距离L满足时，玻璃砖下面只有一条光线，求单色光b在上表面的折射角.

【答案】(1) (2)

【解析】

【详解】解：(1)如图甲所示

对于单色光，由，其中

解得：

光在介质中的传播距离：

光在介质中的传播速度：

该光在介质中的传播时间：

(2)两束单色光线折射后恰好交于下表面，如图乙所示

设单色光的折射角为

由图可得：

由图可得：

则有：，即

代入，

解得：，即