云南省峨山县一中2020届高三上学期期中考试物理试题

云南省峨山县一中2019-2020学年上学期期中考试

高三 理综物理                    

一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)                                                                         

1.氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氢原子中电子从量子数n＞2的能级跃迁到n＝2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定(　　)

A． Hα对应的前后能级之差最小

B． 同一介质对Hα的折射率最大

C． 同一介质中Hδ的传播速度最大

D． 用Hγ照射某一金属能发生光电效应，则Hβ也一定能

2.教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图1所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U、R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的，则(　　)

A．R消耗的功率变为P

B． 电压表V的读数变为U

C． 电流表A的读数变为2I

D． 通过R的交变电流频率不变

3.如图1所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是(　　)

A．vM＜vN，aM＜aN

B．vM＜vN，φM＜φN

C．φM＜φN，EpM＜EpN

D．aM＜aN，EpM＜EpN

4.如图3，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　)

A． 0       B．B0         C．B0           D． 2B0

5.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则(　　)

A．v1＜v2，Q1＜Q2                B．v1＝v2，Q1＝Q2

C．v1＜v2，Q1＞Q2                D．v1＝v2，Q1＜Q2

二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)                                                                         

6.如图1(a)，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ在右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图(b)所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势(　　)

图1

A． 在t＝时为零

B． 在t＝时改变方向

C． 在t＝时最大，且沿顺时针方向

D． 在t＝T时最大，且沿顺时针方向

7.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1所示．下列说法正确的是(　　)

图1

A． 在t1时刻两车速度相等

B． 从0到t1时间内，两车走过的路程相等

C． 从t1到t2时间内，两车走过的路程相等

D． 在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等

8.(多选)在如图所示的两平行虚线之间存在着垂直纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场，正方形线框abcd的边长为L(L<d)、质量为m、电阻为R.将线框从距离磁场的上边界为h高处由静止释放后，线框的ab边刚进入磁场时的速度为v0，ab边刚离开磁场时的速度也为v0，在线框开始进入到全部离开磁场的过程中(　　)

A． 感应电流所做的功为mgd

B． 感应电流所做的功为2mgd

C． 线框的最小动能为

D． 线框的最小动能为mg(h－d＋L)

三、实验题(共2小题,共15分)                                                                         

9.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．

(1)图线不过坐标原点的原因是__________．

(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．__________(填“是”或“否”)．

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为__________kg.

10.(9分)一课外实验小组用如图1所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值．图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：

(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线．

图1

(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.

(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2.

(4)待测电阻阻值的表达式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)．

(5)重复步骤(3)，得到如下数据.

(6)利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小数)

四、计算题                                                                         

11.如图所示，AB为半径R＝0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接．小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m，车上表面距地面的高度h＝0.2 m，现有一质量m＝1 kg的滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运动了t0＝1.5 s时，车被地面装置锁定(g＝10 m/s2)．试求：

(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；

(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；

(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小．

12.在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r＝m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ＝37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B＝1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E＝1×104N/C.小物体P1质量m＝2×10－3kg、电荷量q＝＋8×10－6C，受到水平向右的推力F＝9.98×10－3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t＝0.1 s与P1相遇．P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ＝0.5，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力．求：

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；

(2)倾斜轨道GH的长度s.

[物理——选修3－3](15分)

13.(1)(多选)下列关于热现象的说法正确的是(　　)

A．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100  ℃的水蒸气，系统的内能保持不变

B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加

C．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积

D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

E．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功

(2)如图所示，水平放置一个长方体汽缸，总体积为V，用无摩擦活塞(活塞绝热、体积不计)将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p，温度均为．若使A气体的温度升高ΔT，B气体的温度保持不变，求：

①A气体的体积变为多少？

②B气体在该过程中是放热还是吸热？

14.[物理——选修3－4](15分)

(1)(5分)如图1，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为________．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.

图1

(2)(10分)一列简谐横波在t＝13 s时的波形图如图2(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)是质点Q的振动图象．求：

(ⅰ)波速及波的传播方向；

(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标．

答案

1.A     2.B     3.D     4.C        5.D

6.AC    7.CD   8.BD

9.【答案】没有平衡摩擦力，或平衡的不够　否　1

【解析】(1)由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡的不够；

(2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

(3)a－F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，k＝＝＝1，所以质量M＝＝1  kg

10.【答案】(1)实物连线如图

(4)R0　(6)48.2

【解析】(1)根据原理图，沿电流的流向依次连接．

①先将E、R、S1连接起来，组成闭合回路．

②将R0、Rx与R连接起来．

③将、S2与Rx连接起来．

(4)由于为理想电压表，故S2接1、或接2时流过R0、Rx的电流相等．

根据部分电路欧姆定律和串联电路的特点得

＝

解得Rx＝R0

(6)将各次的代入Rx＝R0得

Rx1＝48.8 Ω　Rx2＝48.6 Ω　Rx3＝47.8 Ω　Rx4＝48.0 Ω　Rx5＝47.8 Ω

然后求平均值，即Rx＝＝48.2 Ω.

11.【答案】(1)30 N　(2)1 m　(3)6 J

【解析】(1)由机械能守恒定律和牛顿第二定律得

mgR＝mv，FNB－mg＝m

则：FNB＝30 N.

(2)设m滑上小车后经过时间t1与小车同速，共同速度大小为v

对滑块有：μmg＝ma1，v＝vB－a1t1

对于小车：μmg＝Ma2，v＝a2t1

解得：v＝1 m/s，t1＝1 s，因t1<t0

故滑块与小车同速后，小车继续向左匀速行驶了0.5 s，则小车右端距B端的距离为l车＝t1＋v(t0－t1)．

解得l车＝1  m

(3)Q＝μmgl相对＝μmg(t1－t1)．

解得Q＝6 J

12.【答案】(1)4 m/s　(2)0.56 m

【解析】(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则

F1＝qvB①

f＝μ(mg－F1)②

由题意，水平方向合力为零

F－f＝0③

联立①②③式，代入数据解得

v＝4  m/s④

(2)设P1在G点的速度大小为vG，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理

qErsinθ－mgr(1－cosθ)＝mv－mv2⑤

P1在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为a1，根据牛顿第二定律

qEcosθ－mgsinθ－μ(mgcosθ＋qEsinθ)＝ma1⑥

P1与P2在GH上相遇时，设P1在GH上运动的距离为s1，则s1＝vGt＋a1t2⑦

设P2质量为m2，在GH上运动的加速度为a2，则

m2gsinθ－μm2gcosθ＝m2a2⑧

P1与P2在GH上相遇时，设P2在GH上运动的距离为s2，则

s2＝a2t2⑨

又s＝s1＋s2⑩

联立⑤～⑩式，代入数据得

s＝0.56  m

13.【答案】(1)BCD　(2)①　②放热

【解析】(1)BCD

(2)①设末状态两部分气体压强均为p末，选择A气体为研究对象，升高温度后体积变为VA.

＝；

对B部分气体，升高温度后体积为VB，由波意耳定律

p＝p末VB；

又VA＋VB＝V；

可得VA＝.

②B部分气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对B做正功，根据热力学第一定律，B部分气体对外放热

14.【答案】(1)3　大于　(2)(ⅰ)18 cm/s　沿x轴负方向传播　(ⅱ)9  cm

【解析】(1)根据光路的可逆性，在AC面，入射角为60°时，折射角为30°.

根据光的折射定律有n＝sinisinr＝sin60°sin30°＝3.

玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，

沿同一路径入射时，r角仍为30°不变，对应的i角变大．

因此折射角大于60°.

(2)(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为

λ＝36  cm ①

由图(b)可以看出，周期为

T＝2  s  ②

波速为v＝λT＝18  cm/s ③

由图(b)知，当t＝13 s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播．

(ⅱ)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ.由图(a)知，x＝0处y＝－A2＝Asin (－30°)，因此

xP＝30°360°λ＝3  cm ④

由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝13 s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有

xQ－xP＝vΔt＝6  cm ⑤

由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

xQ＝9  cm ⑥