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2.55eVC. 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/sB. 质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2C. 质点在ls末速度为2m/sD. 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/sD. 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20D. 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/sB. t=0.5s时质点A沿x移动1.5mC. 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