2020届江苏省常州市高三下学期寒假学情检测物理试卷（二）

一、单选题

1. 难度：中等

图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图，其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示的是一个由带铁芯的线圈L、开关S和电源连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是（   ）

A.涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象

B.涡流探伤技术所探测的物件必须是导电材料，但是跳环实验所用的套环可以是塑料的

C.金属探伤时接的是交流电，跳环实验装置中接的是直流电

D.涡流探伤技术和跳环实验两个实例中的线圈所连接的电源可以都是恒压直流电源

2. 难度：简单

粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间．由于热胀冷缩，电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是（　　）

A.冬季，电线对电线杆的拉力较大

B.夏季，电线对电线杆的拉力较大

C.夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大

D.夏季，电线杆对地的压力较大

3. 难度：简单

设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则关于同步卫星的速度v的表达式不正确的是(    )

A. v=rω B.  C.  D.

4. 难度：中等

笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（    ）

A.前表面的电势比后表面的低

B.前、后表面间的电压与无关

C.前、后表面间的电压与成正比

D.自由电子受到的洛伦兹力大小为

5. 难度：中等

如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为 a_A、a_B，电势能分别为E_pA、E_pB．下列说法正确的是（   ）

A.电子一定从A向B运动

B.若a_A>a_B，则Q靠近M端且为负电荷

C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E_pA<E_pB

D.B点电势可能高于A点电势

二、多选题

6. 难度：简单

刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名．如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m,锅的直径为0.4m．若削出的面片落入锅中,则面片的水平初速度可能是( ) （     ）

A.0.8m/s B.1.2m/s C.1.8m/s D.3.0m/s

7. 难度：困难

如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。

运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的点为坐标原点，以竖直向下为轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用，，分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述与、与的关系图像可能正确的是（    ）

A. B.

C. D.

8. 难度：中等

教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P，若发电机线圈的转速变为原来的，则（   ）

A.电流表A的读数变为I B.R消耗的功率变为P

C.电压表V的读数变为U D.通过R的交变电流频率不变

9. 难度：中等

如图所示，质量不计的直角支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，支架两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O点在竖直平面内无摩擦转动，开始时OA处于水平位置，由静止释放后（   ）

A.A球的最大速度为2

B.A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小

C.A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°

D.A、B两球的最大角速度之比ω_A∶ω_B=2∶1

三、实验题

10. 难度：简单

验证“力的平行四边形定则”，如图所示，实验步骤如下：

①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，记为O₁

②记录两个弹簧测力计的拉力F₁和F₂的大小和方向

③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O₁，记录弹簧测力计的拉力F₃的大小和方向

④按照力的图示要求，作出拉力F₁、F₂、F₃

⑤根据力的平行四边形定则作出F₁和F₂的合力F

⑥比较F₃和F的一致程度

(1)下列说法中正确的是________

A. 应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上

B. 为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取、、等特殊角度

C. 系在橡皮条末端的两绳要一样长

D. 同时改变两个弹簧测力计拉力的大小和方向，结点可能保持在位置O₁

(2)改变F₁、F₂，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O₂，位置O₂________（选填“必须”或“不必”）与位置O₁相同

(3)实验记录纸如图所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F₁和F₂的方向分别过P₁和P₂点；两个力的大小分别为：F₁＝3.0N,F₂＝3.5N，请根据图中给出的标度作出F₁和F₂的合力，

（__________）并测得合力F＝____N

(4)实验中，用两个弹簧测力计同时拉，两绳夹角小于，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过量程的一半。这样操作_____（选填“合理”或“不合理”）

11. 难度：中等

某同学设计了如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r，电路中定值电阻R₀=20Ω

（1）根据图甲所示电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______

（2）实验中，该同学移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V₁和V₂的示数U₁、U₂，数据如下表所示．请根据表格中的数据在图丙所示坐标纸中画出U₂－U₁的图线_______

次数	1	2	3	4	5	6
U1/V	1.0	2.0	3.0	4.0	4.5	5.0
U2/V	16.8	15.2	15.0	12.0	11.1	10.3

（3）由U₂－U₁图线求得该电源的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．(均保留三位有效数字)

四、多选题

12. 难度：简单

基于下列四幅图的叙述正确的是________．

A.由甲图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

B.由乙图可知，a光光子的频率高于b光光子的频率

C.由丙图可知，该种元素的原子核每经过7.6天就有发生衰变

D.由丁图可知，中等大小的核的比结合能量大，这些核最稳定

五、填空题

13. 难度：中等

氢原子第n能级的能量为E_n＝，其中E₁是基态能量．若某氢原子发射能量为－E₁的光子后处于比基态能量高－E₁的激发态，则该氢原子发射光子前处于第________能级；发射光子后处于第________能级．

六、解答题

14. 难度：简单

如图所示，质量为m的滑块从倾角为θ的固定斜面顶端由静止滑下，经时间t滑到斜面底端时速率为v.求此过程中：

（1）斜面对物块的支持力的冲量大小I_N；

（2）斜面对物块的摩擦力的冲量大小I_f.

七、多选题

15. 难度：简单

下列关于热学现象说法中正确的有（　　）

A.温度高的同种物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B.饱和汽压与液面上方饱和汽的体积有关

C.雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用

D.给自行车打气时气筒压下后反弹，主要是由分子斥力造成的

八、填空题

16. 难度：简单

某单晶体的体积为V，质量为m，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数NA．则该晶体所含有的分子数为_____，分子直径为_____。

九、解答题

17. 难度：中等

如图所示，圆柱形气缸竖直放置，质量m＝3.0kg，横截面积S＝1.0×10^﹣3m²的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦，不计活塞和气缸的厚度．开始时活塞距气缸底距离h₁＝0.50m，此时温度T₁＝300K．给气缸缓慢加热至T₂，活塞上升到距离气缸底h₂＝0.80m处，同时缸内气体内能增加300J，已知外界大气压P₀＝1.0×10⁵Pa，取g＝10m/s²．求：

（1）缸内气体加热后的温度T₂；

（2）此过程中缸内气体吸收的热量Q．

十、多选题

18. 难度：简单

下列说法正确的是______

A.同种介质中，光的波长越长，传播速度越快

B.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在

C.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场

D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽

十一、填空题

19. 难度：简单

如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10^－7m的激光，屏上P点距双缝S₁和S₂的路程差为7.95×10^－7m．则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为6.30×10^－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）．

十二、解答题

20. 难度：中等

如图所示，某种单色光的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射，从下表面射出．已知平行玻璃板厚度为d，单色光的折射率为n，真空中的光速为c.求：

①该单色光在玻璃中传播的速度；

②该单色光在玻璃中传播的时间．

21. 难度：中等

如图甲所示，导体框架abcd水平固定放置，ab平行于dc且bc边长L＝0.20 m，框架上有定值电阻R＝9Ω(其余电阻不计)，导体框处于磁感应强度大小B₁＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中．有一匝数n＝300匝、面积S＝0.01 m²、电阻r＝1Ω的线圈，通过导线和开关K与导体框架相连，线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场，其磁感应强度B₂随时间t变化的关系如图乙所示．B₁与B₂互不影响．

(1) 求0～0.10 s线圈中的感应电动势大小E；

(2) t＝0.22 s时刻闭合开关K，若bc边所受安培力方向竖直向上，判断bc边中电流的方向，并求此时其所受安培力的大小F；

(3) 从t＝0时刻起闭合开关K，求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q.

22. 难度：中等

如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g.求：

(1)水平外力F的大小；

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；

(3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．

23. 难度：困难

在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制．在如图所示的平面坐标系x0y内，矩形区域(-3d<x<d，-d<y<d)外存在范围足够大的匀强磁场．一质量为m、电奇量为+q的粒子从P(0，d)点沿y轴正方向射入磁场．当入射速度为时，粒子从(-2d，d)处进入无场区．

(1)求磁场的磁感应强度B的大小．

(2)求粒了离开P点后经多长时间第一次回到P点．

(3)若仅将入射速度变为2，其它条件不变，求粒于离开P点后运动多少路程经过P点．