2020届山西省临汾市高三下学期第一次调研考试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率ν_a＞ν_b＞ν_c，下列说法正确的是

A.照射氢原子的光子能量为12.75eV

B.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为ν_a

C.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为ν_c

D.光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应

2. 难度：中等

某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v₀ 变为kv₀(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（    ）

A. B. C. D.

3. 难度：中等

双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m，相距 L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T₀，且，于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响，并认为 C 位于 A、B 的连线正中间，相对 A、B静止，则 A、B 组成的双星系统周期理论值 T₀ 及 C 的质量分别为（    ）

A.， B.，

C.， D.，

4. 难度：中等

航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间（    ）

A.两个金属环都向左运动

B.两个金属环都向右运动

C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向

D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

5. 难度：困难

如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R₁串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R₂，A、V是理想电表。当R₂=2R₁ 时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（    ）

A.电源输出电压为8V

B.电源输出功率为4W

C.当R₂=8Ω时，变压器输出功率最大

D.当R₂=8Ω时，电压表的读数为3V

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点．带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等．已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是(　　)

A. M,N两点电势相等

B. 粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小

C. 该匀强电场的电场强度大小为

D. 粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点

7. 难度：中等

如图所示，质量为m₁的木块和质量为m₂的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止．已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ₁，长木板与地面间的动摩擦因数为μ₂，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．则(　　)

A.μ₁一定小于μ₂

B.μ₁可能大于μ₂

C.改变F的大小，F>μ₂(m₁＋m₂)g时，长木板将开始运动

D.改F作用于长木板，F>(μ₁＋μ₂)(m₁＋m₂)g时，长木板与木块将开始相对滑动

8. 难度：中等

如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m= 0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,（弹性势能，g取10m/s ²），则下列说法正确的是（    ）

A.小球刚接触弹簧时加速度最大

B.当x=0.1m时，小球的加速度为零

C.小球的最大加速度为51m/s²

D.小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m

三、实验题

9. 难度：中等

某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.

(1) 实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．

(2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L₁，以及此时圆盘的直径d₁，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L₂，以及此时圆盘的直径d₂，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)

(3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．

10. 难度：简单

为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：

电阻箱R，定值电阻Rn，两个电流表A₁、A₂，电键S₁，单刀双掷开关S₂，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．

（1）闭合电键S₁，断开单刀双掷开关S₂，调节电阻箱的阻值为R₁，读出电流表A₂的示数I₀；将单刀双掷开关S₂合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表A₂的示数仍为I₀，此时电阻箱阻值为R₂，则电流表A₁的阻值R_A1＝_____．

（2）将单刀双掷开关S₂合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A₁的示数I，实验小组成员打算用图象分析I与R的关系，以电阻箱电阻R为横轴，为了使图象是直线，则纵轴y应取_____．

A．I     B．I² C．1/I      D．1/I²

（3）若测得电流表A₁的内阻为1Ω，定值电阻R₀＝2Ω，根据（2）选取的y轴，作出y﹣R图象如图乙所示，则电源的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．

（4）按照本实验方案测出的电源内阻值_____．（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S．将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放，经时间t，金属棒的速度大小为v₁，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v₂的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m，电阻为r，其它电阻均不计，重力加速度为g。

(1)求导轨与水平面夹角α的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；

(2)若金属棒的速度从v₁增至v₂历时△t，求该过程中流经金属棒的电量．

12. 难度：困难

如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝．三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转．忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失．求：

(1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压为多大？

(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？

(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？

五、多选题

13. 难度：简单

下列说法正确的是 （　　）

A. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大

B. 分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化更快

C. 附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润

D. 已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离

E. 由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置。管中有两段水银柱a、b，长分别为5cm、10cm，两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg，温度为27℃，a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm，U形管水平部分长为10cm，两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm，给B段气体缓慢加热，使两水银柱下表面相平，求此时：

(i)A段气体的压强；

(ii)B段气体的温度为多少?

七、多选题

15. 难度：中等

x=0处的质点在t=0时刻从静止开始做简谐振动，带动周围的质点振动，在x轴上形成一列向x正方向传播的简谐横波。如图甲为x=0处的质点的振动图像，如图乙为该简谐波在t₀=0.03s时刻的一部分波形图。已知质点P的平衡位置在x=1.75m处，质点Q的平衡位置在x=2m。下列说法正确的是___________

A. 质点Q的起振方向向上

B. 从t₀时刻起经过0.0275s质点P处于平衡位置

C. 从t₀时刻算起，质点P比质点Q的先到达最低点

D. 从t₀时刻起经过0.025s，质点P通过的路程小于1m

E. 从t₀时刻起经过0.01s质点Q将运动到x=3m处

八、解答题

16. 难度：简单

如图所示，ABC等边三棱镜，P、Q分别为AB边、AC边的中点，BC面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入，经折射、反射，刚好照射在AC边的中点Q，求

①棱镜对光的折射率；

②使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到Q点时，入射光线转过的角度．