河东区2020届高三学生居家自我检测物理答案.pdf

河东区高三学生居家学习自我综合检测 物 理 试 卷 本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。 第 Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至8页。 第Ⅰ卷（本卷共 8 题，共 40 分） 一、单项选择题（每题 5 分，共 25 分。每题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1．下列说法正确的是 A．β 衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的 B．贝克勒尔通过实验发现了中子 C．原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时吸收波长为λ1 的光子；原子从 b 能级状态跃 迁到 c 能级状态时发射波长为λ2 的光子，已知λ1＞λ2，那么原子从 a 能级状态跃迁到 c λ1λ2 能级状态时将要吸收波长为 λ1 − λ2 的光子 D．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在 2. 如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的 a、b 两部分。已 知 a 部分气体为 2mol 氧气，b 部分气体为 1mol 氧气，两部分气体温度相等，均可视为理 想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积 分别为 Va、Vb，温度分别为 Ta、Tb。下列说法正确的是 A. Va＞Vb，Ta＞Tb B. Va＞Vb，Ta＜Tb C. Va＜Vb，Ta＜Tb D. Va＜Vb，Ta＞Tb 第 2 题图 a bM P 3．如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。 图中虚线是某一带负电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹， A、B 两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化， 则以下说法正确的是 A．A 点电势高于 B 点电势 B．尘埃在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度 C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D．尘埃在迁移过程中电势能一直在增大 机械过滤 废气 第 3 题图 集尘极 净化后空气 集尘极 4．某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压 u 的变化规律。 已知滑动触头 P 在图示位置时原、副线圈的匝数比为 n1∶n2=10∶1，电阻 R=22 Ω。下列 说法正确的是 A1 u P 220 2 A2 0 R -220 2 u/V 1 2 t/(×10-2s) 甲 A．通过 R 的交变电流的频率为 100 Hz B．电流表 A2 的示数为 2A C．此时变压器的输入功率为 22 W 乙 第 4 题图 D．将 P 沿逆时针方向移动一些，电流表 A1 的示数变小 5．如图所示，两梯形木块 M、P 叠放在水平地面上，M、P 之间的接触面倾斜。连接 M 与 天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析，下列说法正确的是 A．木块 M 不可能受两个力作用 B．木块 M 可能受三个力作用 C．木块 M 一定受四个力作用 D．地面可能受到水平方向的摩擦力 第 5 题图T O a b 二、不定项选择题（每题 5 分，共 15 分。每题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的， 全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分 ） 6．如图所示，两质量相等的卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动，用 R、T、Ek、a 分别表示卫 星的轨道半径、周期、动能和向心加速度。下列关系式正确的有 A．TA ＜TB B．EkA ＜EkB C．aA ＞ aB R3 R3 D． A = B 2 2 A B 第 6 题图 第 7 题图 7．如图所示，沿 x 轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 200 m/s，则下列说法正确的是 A．图示时刻质点 b 的加速度正在增大 B．从图示时刻开始，经 0.01 s，质点 b 位于平衡位置上方，并向 y 轴正方向做减速运动 C．从图示时刻开始，经 0.01 s，质点 a 沿波传播方向迁移了 2m D．若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比 4 m 大得多 8．如图所示，a、b 两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃 砖底边圆心 O 的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到 O'点，OO' 垂直于底边，下列说法正 确的是 A．从点 O' 射出的光一定是复色光 B．增大两束平行光的入射角度，则 b 光先从 O' 点消失 C．用同一装置进行双缝干涉实验，b 光的相邻条纹间距较大 O' 第 8 题图 D．若 a、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光的截止电压低 A 地球 B y/cm 20 0 -20 a 1 2 3 4 5 6 b x/m T河东区高三学生居家学习自我综合检测 物 理 试 卷 第Ⅱ卷（本卷共 4 题，共 60 分） 9.（12 分） （1）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内 弹簧弹力与形变量的关系的实验。 甲 乙 丙 ①实验中还需要的测量工具有 。 ②如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量 m，横轴是弹簧的形变量 x。由图像可 知：弹簧的劲度系数 k = N/m（g 取 10m/s2）。 ③如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧 a 和 b，画出弹簧弹力 F 与弹簧长度 L 关系的 F—L 图像。下列说法正确的是 。 A．a 的原长比 b 的长 B．a 的劲度系数比 b 的大 C．a 的劲度系数比 b 的小 D．弹力与弹簧长度成正比 m/(×10-3kg) 70 50 F a 30 10 0 b 2 4 6 8 10 12 14 x/(×10-2m) 0 L待测笔芯 Rx Al R2 A2 Rl S （2）某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图（甲）所示的电路测量该铅笔芯的 电阻值。所用器材有电流表 Al、A2，电阻箱 Rl、滑动变阻器 R2、待测铅笔芯 Rx、电源 E、开 关 S 及导线等。 操作步骤如下： E （甲） 调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值； 记 录两个电流表 Al、A2 的示数分别为 I1、I2。 请回答以下问题： ①若电流表的内阻可忽略，则电流表示数 I2= I1 时，电阻箱连入电路的阻值等于待测 笔芯的电阻值。 ②用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图（乙）所示，该笔芯的直径为 mm。 （乙） ③已测得该笔芯的长度 L=20.00cm，电阻箱 Rl 的读数为 5.00Ω，根据上面测量的数据可计算 出笔芯的电阻率 ρ = Ω·m。（结果保留 3 位有效数字） ④若电流表 A2 的内阻不能忽略，仍利用①中方法，则笔芯电阻的测量值 真实值（填 “大于”“小于”或“等于”）。L2 L1 10．（14 分）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间 后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后未停在桌上 有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC 是长度为L1 = 5 m 的水平桌面，选手们可将瓶子放在 A 点，从 A 点开始用一恒定不变的水平推力推瓶 ，BC 为有效区域。已知 BC 长度 L2 = 1 m，瓶子质量 m =1 kg，瓶子与桌面间的动摩擦 因数 μ = 0.2。某选手作用在瓶子上的水平推力 F = 10 N，瓶子沿 AC 做直线运动， 假设 瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g 取 10 m/s2，那么该选手要想游戏获得成功， 试问 ： （1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？ （2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少？ A B C . 第 10 题图11．（16 分） 如图所示，MN、PQ 两平行水平导轨间距为 l = 0.5m，分别与半径 r = 0.5m 的相同竖直半圆导轨在 N、Q 端平滑连接，M、P 端接有 R = 3Ω的定值电阻。质量 M = 2kg 的绝缘杆 cd 垂直静止在水平导轨上，在其右侧至 N、Q 端的区域内充满竖直向上的匀强 磁场，磁感应强度为 B = 0.4T。现有质量 m = 1kg、电阻 R0 = 1Ω的金属杆 ab，以初速度 v0 = 12m/s 水平向右与绝缘杆 cd 发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆 cd 则恰好 通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆 ab 始终与导轨垂直且接触良好，g 取 10m/s2，（不考虑杆 cd 通过半圆导轨最高点以后的运动）。求： （1）杆 cd 通过半圆导轨最高点时的速度 v 的大小； （2）正碰后杆 ab 的速度 v1 的大小； （3）杆 ab 刚进入磁场时感应电流 I 的大小、方向及其所受的安培力 F 的大小； （4）杆 ab 运动的过程中，电阻 R 产生的焦耳热 QR。 B M b d N v0 R P a c Q 第 11 题图B U B A D2 D1 U 12．（18 分）如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的 金属盒 D1 和 D2，磁感应强度为 B，金属盒的半径为 R，两盒之间有一狭缝，其间距为 d， 且 R≫d，两盒间电压为 U。A 处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间 被加速后进入 D1 盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化 ，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为 m、电荷 量为+q。 （1）不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响 ①求粒子可获得的最大动能 Ekm； ②若粒子第 1 次进入 D1 盒在其中的轨道半径为 r1，粒子第 2 次进入 D1 盒在其中的轨 道半径为 r2，求 r1 与 r2 之比； ③求粒子在电场中加速的总时间 t1 与粒子在 D 形盒中回旋的总时间 t2 的比值，并由此 分析：计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t1 与 t2 哪个可以忽略？（假设粒子在电 场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）； （2）实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到 25~30MeV 后，就很难再加 速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而 增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速 了。 接交流电源 第 12 题图