2020届辽宁省五校协作体高三上学期月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示为氢原子的能级示意图，一群氧原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为1.90 ey的金属铯，下列说法正确的是（ ）

A.这群氢原子最多能发出6种不同频率的光，其中从n=4能级跃迁到n=3能级所发出的光 波长最长

B.这群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应

C.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75eV

D.金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.19eV

2. 难度：中等

高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)

A. ＋mg B. －mg

C. ＋mg D. －mg

3. 难度：困难

如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态.现用水平力F缓慢拉动B向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是

A.B对地面的压力逐渐增大

B.小球A对物体B的压力逐渐减小

C.墙面对小球A的支持力逐渐减小

D.拉力F逐渐减小

4. 难度：简单

2019年9月24日，中国科学院李春来领导的“嫦娥四号”研究团队，精确定位了“嫦娥四号”的着陆位置，并对“嫦娥四号”的落月过程进行了重建。该着陆器质量为1.2×10³ kg，在距离月球表面100 m处悬停，自动判断合适着陆点后，先关闭推力发动机自由下落，再开动发动机匀减速竖直下降到距离月球表面4 m时速度变为0，再关闭推力发动机自由下落，直至平稳着陆．着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示，若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的倍，地球表面重力加速度g=10m/s²，则下述判断正确的是（    ）

A.着陆器在空中悬停时，发动机推力大小是1.2×10⁴ N

B.着陆器从高100 m下降至4 m过程中的减速的加速度大小为月球表面重力加速度的

C.着陆器从高100 m下降至4 m过程中的最大速度为16 m/s

D.着陆器着陆时的速度大约是8.9 m/s

二、多选题

5. 难度：中等

单匝闭合矩形线框的电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图象如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.时刻线框平面与中性面垂直

B.从0到过程中通过线框某一截面的电荷量为

C.线框转一周产生的热量为

D.从到过程中线框的平均感应电动势为

6. 难度：简单

带正电的空心金属球壳置于绝缘座上，五个原不带电的金属球如图放置，用细轻金属杆将A球与B球相连，C球与大地用导线相连，DE两球用导线相连，且E球置于空心金属球壳内并与其内壁紧紧贴在一起，当系统达到静电平衡时，下列说法正确的是

A.A球带正电，B球带负电，A球电势等于B球电势

B.C球与大地相连，所以不带电

C.D球带正电，E球不带电

D.E球与D球用导线相连，二者均带电

7. 难度：简单

如图甲所示是一打桩机的简易模型．质量m=1kg的物块在恒定拉力F作用下从与铁钉接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击铁钉后两者一起向下运动．若以初始状态物块与铁钉接触处为零势能点，物块上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示．撞击前不计所有摩擦和空气阻力，已知铁钉的质量为0.2kg，g=10m/s²．则

A.物块在F作用下向上运动的加速度大小为

B.物块上升过程的最大速度为

C.物块上升到高度处拉力F的瞬时功率为12W

D.铁钉被撞击后瞬间速度大小为

8. 难度：中等

如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大)，该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达PS时线框刚好做匀速直线运动．以线框的ab边到达MN时开始计时，以MN处为坐标原点，取如图所示的坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为安培力的正方向，不计空气阻力．则关于线框中的感应电流i和线框所受到的安培力F与ab边的位置坐标x的以下图线中，可能正确的是(　　)

A. B. C. D.

三、实验题

9. 难度：中等

欲测量某种材料的电阻率 ρ，现提供以下实验器材：

A．20分度的游标卡尺

B．螺旋测微器

C．电流表A₁(量程为50mA，内阻r₁=100Ω)；

D．电流表A₂(量程为100mA，内阻r₂约为40Ω)；

E．滑动变阻器R₁(0~10Ω，额定电流为2A)；

F．直流电源E(电动势为3V，内阻很小)

G．导电材料R₂(长约为5cm，电阻约为100Ω)；

H．开关一只、导线若干。

请回答下列问题：

（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，其示数L=___________cm，用螺旋测微器测得该材料的外直径如图乙所示，其示数D=___________mm。

（2）某小组设计了如图丙、丁所示的两种实验方案的电路图，为了尽可能精确地测量该材料的电阻率ρ应选用图___________(填“丙”或“丁”)所示电路。

（3）某次实验中电流表A₁和电流表A₂的示数分别为I₁和I₂，用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示该材料的电阻率ρ=___________。

10. 难度：中等

某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为．实验步骤如下：

（1）为了平衡小车与木板间的摩擦力，将个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上_______（填“匀速”、“加速”、“减速”）下滑．

（2）从小车上取个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．由静止释放小车，同时用传感器记录小车在时间内相对于其起始位置的位移，则小车的加速度 _______（用和表达）．

（3）依次改变的值，分别测出小车相应的加速度，得到图像如图（b）所示，已知该直线的斜率为，重力加速度为，则小车（不含钩码）的质量为____________．（用、、、表达）

（4）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______(填正确答案标号)．

A.图线不再是直线

B.图线仍是直线，该直线不过原点

C.图线仍是直线，该直线的斜率变大

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，一个由水平粗糙部分和光滑竖直半圆弧部分组成的轨道，静止放置在光滑的水平面上，轨道水平部分长为L，半圆的半径为R。可视为质点的小物块以某一初速度从轨道水平部分右端滑上轨道，先是刚好到达与半圆弧圆心等高的位置，最后又恰好回到水平轨道的最右端，已知重力加速度为g。

（1）求小物块与水平轨道之间的动摩擦因数；

（2）若固定轨道，给小物块同样的初速度，小物块恰好通过半圆弧的最高点，求小物块的初速度以及小物块与轨道的质量之比。

12. 难度：中等

如图甲所示，在MN下方存在竖直向上的匀强电场，在MN上方以MN为弦、半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，磁场的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里的方向为正方向.弦MN 所对的圆心角为.在t=0时，一质量为m，电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB 射入磁场，运动到圆心O点后，做一次半径为的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点经挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计，电荷量不变)，运动轨迹如图甲所示.粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场.求:

（1）磁场的磁感应强度B₀的大小及变化周期T₀;

（2）粒子从B点运动到A点的最短时间t;

（3）满足（2）中条件所加的电场强度E的大小.

五、多选题

13. 难度：中等

下列说法正确的是___________。

A.放热的物体，其内能也可能增加

B.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的

C.相对湿度是100%，表明在当时的温度下空气中水蒸气已达到饱和状态

D.同一液体在不同温度下的饱和蒸汽压不同

E.只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等

六、解答题

14. 难度：简单

如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S＝1×10^－4 m²，质量为m＝1 kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h＝0.2 m。已知大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，重力加速度g＝10 m/s²。

(1)如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，求砂子的质量m_砂；

(2)如果在(1)基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收热量5 J，求气体内能的增量ΔU。

七、填空题

15. 难度：中等

如图所示，一质点在AB之间做简谐运动，C为平衡位置，E、F分别为AC和CB之间的点，且EC和CF的距离相等。质点从E点向右运动经过时间t₁第一次经过F点，再经过时问t₂第4次经过F点，则该质点的振动周期为________。若此简谐运动分别在空气和水中进行，则形成的两列波的波长________(填“相同”“不相同”或“不能确定”)。

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，固定在水平地面上的透明球体的折射率n=、半径为R。O为透明球体的球心，其底部P点有一点光源(可向各个方向发射光线)，过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，已知真空中的光速为c。

（1）求光从P点传播到Q点的最短时间；

（2）若不考虑光在透明球体中的反射，求光屏上光照面积S。