陕西省西安中学2020届高三第三次模拟考试物理试题

西安中学

高2020届高三第三次模考

物理

一、选择题：§科§网]

14、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为，其中n=2，3，4…．1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，n=3，4，5，…．式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为（　　）

A.                B.             C.              D.

15、在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比n1:n2:n3=6:3:1，电流表均为理想交流电流表，两电阻阻值相同。当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数之比I1:I2:I3为（    ）

A．1:2:3

B．1:2:1 

C．1:3:6

D．5:9:3

16、3020年我国发射的太阳系外探索卫星，到达某星系中一星球表面高度为2000km的圆形轨道上运行，运行周期为150分钟。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，该星球半径约为1.7×104km。利用以上数据估算该星球的质量约为（    ）

A．8×1013kg    B．7×1016 kg C．6×1022 kg D．5×1025 kg

17．利用如图甲所示的斜面测量物体下滑的加速度。在斜面上取O，A，B三点．让一物体从O点由静止开始下滑，先后经过A，B两点，测出A，B之间的距离x和物体经过A，B两点的时间t。保持O，B两点的位置不变，改变A点在斜面上的位置，仍让该物体从O点由静止开始下滑，多次实验后得出图线如图乙所示。则物体沿斜面下滑的加速度大小为(     )

A．2m/s2 

B．4m/s2 

C．6m/s2 

D．8m/s2

18．据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为，外半径为，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是(    )

A．         B．

C．         D．

19．如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　　)

A.＋                         B.

C.                         D.

20．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（     ）

A. 电源的输出功率一定增大
B. 灯泡亮度逐渐变暗

C. 、、均保持不变
D. 当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭

21.如图所示，长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点，轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为M的立方体恰与小球接触。对小球施加微小的扰动，使杆向右倾倒，当立方体和小球刚脱离接触的瞬间，杆与水平面的夹角恰好为π/6，忽略一切摩擦，（     ）

A．此时立方体M的速度达到最大         

B．此时小球m的加速度为零

C．此时杆对小球m的拉力为零           

D．M和m的质量之比为4:1

三、非选择题：

㈠  必考题

22.（4分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为______N．
（2）下列不必要的实验要求是______．（请填写选项前对应的字母）
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置．

23.（10分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5 A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0～9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）

24. (13分)如图所示，光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨足够长，电阻不计，两轨间距为L，其左端连接一阻值为R的电阻．导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一质量为m的金属棒，放置在导轨上，其电阻为r，某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点，金属棒从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度大小为a，金属棒始终与导轨接触良好．

（1）从力F作用开始计时，请推导F与时间t关系式；

（2）F作用时间t0后撤去，求金属棒能继续滑行的距离S.

25.（20分）如图所示，一水平的浅色传送带长32m，传送带上左端放置一煤块（可视为质点）。初始时，传送带与煤块都是静止的，煤块与传送之间的动摩擦因数为0.2。从某时刻起，传送带以4m/s2的加速度沿顺时针方向加速运动，经一定时间t后，马上以同样大小的加速度做匀减速运动直到停止。最后，煤块恰好停在传送带的右端，此过程中煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹（g=10m/s2）。 求：

（1）传送带的加速时间t；

（2）当煤块停止运动时，煤块在传送带上留下黑色痕迹的长度。

㈡  选考题：

33．[物理选修3-3] （15分）

（1）（5分）下列说法中正确的有________。(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.悬浮在液体中的固体的分子所做的无规则运动叫做布朗运动
B.金属铁有固定的熔点
C.液晶的光学性质具有各向异性
D.由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力
E.随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球（体积不变）内的氢气内能减小
（2）（10分）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2．活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27℃，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2．求：

（a）缸内气体的压强p1；

（b）缸内气体的温度升高到多少℃时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

34．【物理——选修3-4】（15分）

⑴（5分）一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v，周期为T，振幅为A。绳上两质点M、N的平衡位置相距四分之三波长，N位于M右方。设向上为正，在t=0时刻M位移为，且向上运动；经时间t（），M位移仍为，但向下运动，则以下不正确的是（选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．在t时刻，N恰好在波谷位置

B．在t时刻，N位移为负，速度向上

C．在t时刻，N位移为负，速度向下

D．在2t时刻，N位移为，速度向下

E．

⑵（10分）小明去游泳池游泳，他站在池边发现对岸标杆上有一灯A，水下池壁上有一彩灯B，如图所示，（B灯在图中未画出）他调整自己到岸边的距离，直到发现A灯经水面反射所成的像与B灯经水面折射后所成的像重合，此时人到对岸距离L=10m，A灯距水面高为0.5m，人眼E距水面高为2m，水的折射率为4/3。
（ⅰ）画出小明看到A、B灯的像重合时的光路图
（ⅱ）求B灯在水面下的深度。

物理答案

一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分)

二、非选择题（包括必考题和选考题两部分，共62分）

（一）必考题 (共47分)

22.(4分)（1）3.60   （2）D

23.（10分）

（1）如图

（2）增大  增大

（3）0.39(0.38-0.40)    1.17(1.12-1.18)

24. (13分)

（1）设t时刻，电路中电流为I，对金属棒由：F﹣BIL=ma①…………1分

根据闭合电路欧姆定律可得BLv=I（R+r）② …………1分

金属棒速度v=at③…………1分

联立解得…………2分

（2）撤去F瞬间，金属棒速度v0=at0 …………1分

在△t时间内，取金属棒速度方向为正方向．

由动量定理﹣ILB△t=m△v…………1分

两边求和…………1分

BLv=I（R+r）…………1分

联立可得…………1分

即…………2分

25、（20分）（1）煤块能受到百的最大静摩擦力fm=μmg
对应最大加速度am=μg=2 m/s2＜a=4 m/s2…………2分
所以两物体的运动情景可由图表示（用文字表示也可）
研究煤块运动的全过程：

,t2=4 s…………2分
v1=amt2=8 m/s…………1分
研究皮带的运动：0-t1时间内，v=at1…………1分
t1-t2时间内，v1=v-a（t2-t1）…………2分
可知：t=t1=3s，v=12 m/s．…………2分
（2）0-t2时间内，煤答块相对于皮带向左滑，皮带向右内前进的距离：

…………2分

煤块向右前进的距离：s1=v1t2=12 m…………2分
黑色痕迹长：ΔL1=s-s1=16m…………2分

t1-t2,煤块相对于皮带向右滑行，

相对距离ΔL2==8m…………2分

ΔL1>ΔL2,所以S=ΔL1=16m…………2分

(应该验证向右滑动距离比向左小从而得出结论，不验证扣4分)

（二）选考题 (共15分)

33．（1）BCE

(2)（a）以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程：
p1S=Mg+p0S…………2分
解之得：p1=3×105Pa…………2分
（b）当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2
此时仍有p2S=Mg+p0S，…………2分
由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得：
=…………2分
所以T2=2T1=600K…………1分
故t2=（600-273）℃=327℃…………1分

34、【选修3-4】（15分）

(1)ABD

（2）如图，设水面为CF，A到水面的距离为L1，B灯到水面的距离为L2，人眼到水面的距离为L3，点C、D之间的距离为L4，则由几何关系得：

…………2分

L4=2m…………2分

对B灯光的折射过程…………2分

…………2分

联立解得，灯在水面下的深度为…………2分