黑龙江牡丹江一中2020届高三物理4月检测试题（带答案Word版）

____________________________________________________________________________________________ 1 牡一中 2017 级高三学年线上线下教学检测性考试 理科综合物理试题 4．关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A．处于 n=3 能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子 B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体 可以制成五颜六色的霓虹灯 C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子 的电势能减小，电子的动能减小 D．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为 12.09eV，则动能等于 12.09eV 的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到 该激发态 15．一物体沿直线运动，其 v-t 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 0-2s 内，物体的加速度为 5m/s2 B. 2-4s 内，物体发生的位移为 6m C. 0-4s 内，物体的平均速度为 1m/s D. 2-4s 内与 4-6s 内的平均速度相同 16．如图所示，在一内壁光滑的半圆球壳内有两个可视为质点的小球用一劲度 系数为 k 的轻弹簧连接着，已知球壳固定且内半径为 R，两小球质量均为 m。两 小球与弹簧静止时处在同一水平线上，小球与球壳球心连线与水平方向成 角，弹簧形变在弹性限度范围内，则弹簧的原长为（　　） A． B． C． D． 17．如图所示， 是匀强电场中一个椭圆上的三个点， 其中 点的坐标为 ， 点的坐标为 ， 点的坐标 为 ， 两点分别为椭圆的两个焦点， 三 点的电势分别为 、 、 ，椭圆所在平面与电场线平行， 元电荷 ，下列说法中正确的是（ ） A． 点的电势为 B． 点的电势为 θ tan mg k θ 2 tan mg k θ 2 costan mg Rk θθ + 2 cos2 tan mg Rk θθ + A B E、 、 A (0,3) B (5,0) E (0, 3)− C D、 、 、A B C 5V 10V 1V 191.6 10 Ce −= × E 4V D 9V____________________________________________________________________________________________ C．匀强电场的场强大小为 D．将一个电子由 点移到 点，电子的电势能增加 18．如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧的一端固定在墙上， 另一端与置于水平面上质量为 m 的物体 P 接触，但未与物 体 P 连接，弹簧水平且无形变。现对物体 P 施加一个水平 向右的瞬间冲量，大小为 I0，测得物体 P 向右运动的最大 距离为 x0，之后物体 P 被弹簧弹回最终停在距离初始位置左侧 2x0 处。已知弹簧始终在弹簧 弹性限度内，物体 P 与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为 g，下列说法中正确的是 （ ） A．物体 P 与弹簧作用的过程中，系统的最大弹性势能 B．弹簧被压缩成最短之后的过程，P 先做加速度减小的加速运动，再做加速度减小的减速 运动，最后做匀减速运动 C．最初对物体 P 施加的瞬时冲量 D．物体 P 整个运动过程，摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量大小相等、方向相反 19.卫星绕某行星做匀速圆周运动的速率的平方（v2）与卫星的轨道半径 的倒数（ ）的关系如图所示，图中 b 为图线纵坐标的最大值，图线的 斜率为 k，万有引力常量为 G，则下列说法正确的是（　　） A. 行星的半径为 kb B. 行星的质量为 C. 行星的密度为 D. 行星的第一宇宙速度为 20．回旋加速器的工作原理如图所示：真空容器 D 形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中，且 磁感应强度 B 保持不变。两盒间狭缝间距很小，粒子从粒子源 A 处（D 形盒圆心）进入加速 电场（初速度近似为零）．D 形盒半径为 R，粒子质量为 m、电荷量为+q，加速器接电压为 U 的高频交流电源．若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的 时间均不考虑．下列论述正确的是（　　） A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制 B. 加速氘核( )和氦核( )两次所接高频电源的频率不相同 C. 加速氘核( )和氦核( )它们的最大速度相等 10V/m A D 196.4 10 J−× 2 0 032P IE mgxm µ= − 0 02 2I m gxµ= 1 r k G 3 2 3 4 b Gkπ b 2 1H 4 2 He 2 1H 4 2 He____________________________________________________________________________________________ D. 增大 U，粒子在 D 型盒内运动的总时间 t 减少 21．如图所示，空间中存在一个范围足够大的垂直纸面向里的磁场，磁感应强度沿垂直斜 面方向大小相等，沿斜面方向从 O 点开始按 B=kx 规律变化（其中 k>0，x 为斜面上任一点 到 O 点的距离），矩形线圈 ABCD 在一足够长的光滑斜面上从 O 点由静止开 始向下滑动，滑 动过程中没有翻转．下列说法正确的是（　　） A．线圈运动过程中感应电流的方向沿 ADCBA 方向 B．线圈中的电流先增大后不变 C．线圈最终将做匀速直线运动 D．线圈回路消耗的电功率与运动速度成正比 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题，每个 试题考生都必须作答。第 33 题~第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 22．(5 分)智能手机具有连拍功能，甲乙两同学设计如下实验来测手机连拍时的时间间 隔。甲同学在竖直放置的刻度尺旁边静止释放一小球，同时乙同学按住拍摄按钮不动， 可以拍出小球下落过程的多张照片。然后他们将连续拍摄的几张照片叠在一起，如图所 示。由照片中的刻度尺得到小球在 BC、CD 间的距离分别为 x1、x2，已知当地重力加速 度为 g，则： （1）手机连拍时，连续拍摄两张照片的时间间隔为 _______； （2）小球在 C 点时的速度为 ________； （3）由于有空气阻力 影响，测得的时间间隔______(选填“大于”、“小于”或“等于”） 真实的时间间隔。 23．(10 分)太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为 一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电 池板在没有光照时(没有储存电能)的 I—U 特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源 E， 电流表 A，电压表 V，滑动变阻器 R，开关 S 及导线若干。 的____________________________________________________________________________________________ (1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图________(填“a”或“b”)。 (2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的 I—U 图像。由图可知，当电压小于 2.00V 时，太阳能电池 板的电阻_________(填“很大”或“很小”)：当电压为 2.80V 时，太阳能电池板的电阻为_________ 。 (3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压 与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板 作为电源时的电动势为 V 若把它与阻值为 的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是___________ ％。(结果保留三位有效数字) 24．(12 分)滑板运动是极限运动的鼻祖，很多极限运动都是由滑板运 动延伸而来．如图所示是一个滑板场地，OP 段是光滑的 1 4 圆弧轨道，半 径为 0.8m．PQ 段是足够长的粗糙水平地面，滑板与水平地面间的动摩擦 因数为μ＝0.2.滑板手踩着滑板 A 从 O 点由静止滑下，到达 P 点时，立即向前起跳。滑板 手离开滑板 A 后，滑板 A 以速度 v1＝2 m/s 返回，滑板手落到前面相同的滑板 B 上，并一起 向前继续滑动．已知两滑板质量均为 m＝5 kg，滑板手的质量是滑板的 9 倍，滑板 B 与 P 点 的距离为Δx＝1 m，g＝10 m/s2.(不考虑滑板的长度以及滑板手和滑板间的作用时间，不计 空气阻力)求： (1)当滑板手和滑板 A 到达圆弧轨道末端 P 点时滑板 A 对轨道的压力； (2)滑板手落到滑板 B 后瞬间，滑板 B 的速度大小； (3)两个滑板间的最终距离． Ω 1KΩ____________________________________________________________________________________________ 25.（20 分）如图 1 所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平 面向下，磁感应强度沿 y 轴方向没有变化，与横坐标 x 的关系如图 2 所示，图线是双曲线 （坐标是渐近线）；顶角 =53°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内，ON 与 x 轴重合， 一根与 ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨 MON 向右滑动，导体棒在滑动过 程中始终保持与导轨良好接触， 已知 t=0 时，导体棒位于顶角 O 处；导体棒的质量为 m=4kg； OM、ON 接触处 O 点的接触电阻为 R=0.5Ω，其余电阻不计，回路 电动势 E 与时间 t 的关系如图 3 所示，图线是过原点的直线，求： （1）t=2s 时流过导体棒的电流强度的大小； （2）在 1~2s 时间内导体棒所受安培力的冲量大小； （3）导体棒滑动过程中水平外力 F（单位：N）与横坐标 x（单位：m）的关系式。 33．【选修 3-3】（15 分） （1）（5 分）分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____。 （填正确答案标号，选对 1 个给 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 0 分） A．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变 B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性 C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大 （2）（10 分）如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着 一定质量的理想气体。活塞的质量为 m、横截面积为 s，与容器底部相距 h。现通过电 热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q 时停止加热，活塞上升了 2h 并稳定，此时气体 的热力学温度为 T1．已知大气压强为 P0，重力加速度为 g，活塞与气缸间无摩擦且不 漏气。求： ①加热过程中气体的内能增加量； ②停止对气体加热后，在活塞上缓缓添加砂粒，当添加砂粒的质量为 m0 时，活塞恰好下降 了 h。求此时气体的温度。 34．【物理选修 3-4】（15 分） （1）（5 分）a、b 两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射 θ____________________________________________________________________________________________ 光束如图所示。则关于 a、b 两束光的说法正确的是( )（填正确答案标号，选对 1 个给 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 0 分） A．玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 B．增大入射角时，a 光首先发生全反射 C．a 光的频率大于 b 光的频率 D．在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长 E．分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在缝受屏上都能出现干涉条纹，a 光的相邻条 纹间距大于 b 光 （2）（10 分）一列简谐横波在 t=0 时刻的波形如图 所示，质点 P 此时沿 y 轴负方向运动，经过 0.1s 第 一次到达平衡位置，波速为 5m/s，求： ①该波的传播方向 ②P 点的纵坐标； ③写出 P 点的位移随时间变化的关系式。____________________________________________________________________________________________ 物理部分 一、选择: 14 15 16 17 18 19 20 21 B C C B C BCD CD BC 二、非选择题 22、（5 分） (1). （2 分） (2). （2 分） (3). 小于（1 分） 23、（10 分）（每空 2 分） （1）a；（2）很大， ；（3）2.80，64.3（64.1—64.5 之间均算对）。 24、【答案】　(1)1 500 N，竖直向下　(2)4.2 m/s　(3)4.41 m 【解析】　(1)滑板手与滑板 A 由 O 点下滑到 P 点过程， 由机械能守恒：10mgR＝1 2×10mv2，（1 分） 代入数据解得 v＝ 2gR＝4 m/s ，（1 分） 设在 P 点时滑板手与滑板 A 所受到的支持力为 FN： 由牛顿第二定律可得 FN－10mg＝10mv2 R（1 分） 代入数据解得：FN＝1 500 N，（1 分） 根据牛顿第三定律得 F 压＝FN＝1 500 N，方向竖直向下；（1 分） (2)滑板手跳离 A 板，滑板手与滑板 A 水平方向动量守恒 10mv＝－mv1＋9mv2，（1 分） 代入数据解得：v2＝14 3 m/s， 滑板手跳上 B 板，滑板手与滑板 B 水平方向动量守恒 9mv2＝10mv3，（1 分） 解得：v3＝4.2 m/s；（1 分） 滑板 B 的位移 xB＝ v32 2μg（1 分）xB＝4.41 m ，滑板 A 在弧面上滑行的过程中，机械 能 守恒，所以再次返回 P 点时的速度大小仍为 v1＝2 m/s， 滑板 A 在水平地面上的位移 xA＝ v12 2μg（1 分）xA＝1 m， 2 1= x xT g − 1 2 2 12 -C x x gv x x += 31 10× Ω____________________________________________________________________________________________ 最终两滑板的间距为 L＝xB＋Δx－xA＝4.41 m.（2 分） 25、【答案】（1）8A（2） （3） （1）根据 E—t 图像中的图线是过原点的直线特点 有由 E-t 关系的 （2 分） （1 分） 得： （1 分） （2）根据 B—x 图像中的图线是双曲线特点：Bx=1（T.m）（2 分） 因 θ=53°，可知任意 t 时刻回路中导体棒有效切割长度 （1 分） （1 分） （1 分） 安培力和时间成正比（1 分） （1 分） （1 分） I=8N.S（1 分） （3） （1 分） （1 分） （1 分） 再有： （2 分） （1 分） （1 分） 33、（15 分） （1）（5 分）【答案】 ACD （2）（10 分）【答案】 （1） （2） 【解析】 ①等压过程气体的压强为 ，（1 分） 则气体对外做功为 （1 分） 由热力学第一定律得 ，（1 分） 解得 ；（1 分） ②停止对气体加热后,活塞恰好下降了 ,气体的温度为 则初态 （1 分）， ，（1 分）热力学温度为 ， 8N s⋅ 326 39F x= + 2E t= 2 8I A= F F ma− =安 21 2x at= 02( )U Q p S mg h∆ = − + 0 1 0 2 (1 )3 m g Tp S mg + + 1 0 mgp p S = + 1 0(2 ) 2( )W PS h p S mg h= = + U Q W∆ = − 02( )U Q p S mg h∆ = − + h 2T 1 0 mgp p S = + 1 3V hS= 1T____________________________________________________________________________________________ 末态 （1 分）， ，（1 分）热力学温度为 ， 由气态方程 （1 分），解得 ．（1 分） 34、（15 分） （1）（5 分）ADE （2）（10 分）①由质点 P 振动的方向向 y 轴负方向，可知波向 x 轴负方向传播（2 分） ②由波形图可知 ，由题可知 v=5m/s 所以有 （2 分） 又因为 P 点经 回到平衡位置，则 ，（1 分）代入数据可得 （1 分） ③从相位上看，经过 ，质点 P 振动的相位为 ，则质点 P 的初相位为 （2 分） 所以 P 点的位移随时间变化的规律为 ，将 A=10cm，T=1.2s 代入可 得 （2 分） 0 2 0 ( )m m gp p S += + 2 2V hS= 2 ?=T 1 1 2 2 1 2 pV p V T T = 0 2 1 0 2 (1 )3 m gT Tp S mg = + + 6mλ = 6 1.25 mT sv s λ= = = 0.1t s∆ = 2sin( )Py A tT π= ∆ 5Py cm= 2 6tT π πϕ = ∆ = π 5 6 6 π ππ − = 2 5sin( )6Py A tT π π= + 5 510sin( )3 6Py t cm π π= +