2020届山西省临汾市高三下学期3月模拟考试理综物理试卷（三）

一、单选题

1. 难度：简单

在原子物理学的发展过程中，出现了许多著名的科学家和他们的研究成果，有关他们的说法中哪个是正确的（     ）

A.汤姆孙证实了阴极射线就是电子流，并测出了电子所带的电荷量

B.卢瑟福通过对α粒子散射实验数据的分析提出了原子的核式结构模型

C.玻尔的原子理论把量子观念引入了原子领域，成功地揭示了微观粒子的运动规律

D.巴耳末发现的巴耳末公式可求出氢原子所发光的波长

2. 难度：中等

如图所示，小球从A点以水平速度v₀抛出，恰能无碰撞的从B点进入圆弧轨道BCD。O为圆弧的圆心，CD为圆弧的水平直径，D点处于A点的正下方。已知圆弧半径OD=R，∠COB=45°，不计摩擦和空气阻力。则下列各说法中正确的是（     ）

A.小球的初速度v₀，圆弧半径R，满足

B.小球由A点运动到B点的时间

C.A、D两点间的距离

D.若从A点以v₀的速度向下抛出小球，则小球不能运动回A点

3. 难度：中等

某空间存在沿x轴方向的电场，电场强度的大小沿x轴的变化情况如图所示（两曲线是否对称末知），有一个质量为m，电荷量为q的点电荷，从A点以初速度v₀向B点运动，点电荷运动到B点时速度恰好减到零，下列各种说法中正确的是（     ）

A.若点电荷只受电场力作用，则AO、OB距离一定相等

B.若点电荷只受电场力作用，取A点的电势为零，则B点的电势为

C.若除电场力外，点电荷还受阻力作用，则阻力做功一定小于

D.若除电场力外，点电荷还受阻力作用，则点电荷不可能会从B点返回到A点

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n₁:n₂=10:1。原线圈连接e =311sin(100πt)V的交流电源，副线圈连接理想二极管和定值电阻，定值电阻的阻值为R=11Ω，下列各种说法中正确的是（     ）

A.理想变压器副线圈两端的电压的有效值为22V

B.理想变压器副线圈输出电流的变化频率为25Hz

C.电阻R在1分钟内产生的焦耳热为2640J

D.在相同时间内，交流电源输出的电能是电阻R上产生的焦耳热的2倍

5. 难度：中等

假设某宇航员分别从地球和火星表面以相同的初速度竖直上抛一物体，测得物体上升的最大高度分别为H和h。已知地球和火星的半径比为k，地球和火星的自转周期近似相等。现分别发射地球和火星的同步卫星，则两同步卫星的轨道半径比为（     ）

A. B. C. D.

二、多选题

6. 难度：中等

两个完全相同的螺线管相对放置，导线连接情况如图所示，螺线管的横截面足够大，图中虚线区域内若有磁场可看作匀强磁场。闭合电键S后，由空间某点静止释放一个质量为m，电荷量为+q的点电荷，点电荷下落h高度后恰好做垂直纸面向里的匀速直线运动，点电荷一直在虚线区域内运动。下列各种说法中哪些是正确的（重力加速度为g）（     ）

A.电源左端为负极，右端为正极

B.两螺线管中的磁场方向水平向右

C.两螺线管间的磁场磁感应强度大小为

D.两螺线管间的磁场磁感应强度大小为

7. 难度：中等

如图所示，螺线管竖直放置，两端分别与导轨MN、PQ相连，导轨处于图中所示的匀强磁场中，金属棒ab与导轨接触良好。为了使螺线管正上方的金属圆环L处于静止状态，金属棒ab需在导轨上移动，下列各种说法中正确的是（      ）

A.金属棒ab向左加速移动，金属圆环L中感应电流为顺时针方向（仰视）

B.金属棒ab向左加速移动，金属圆环L中感应电流为逆时针方向（仰视）

C.为使金属圆环L处于静止状态，金属棒ab可向右做匀加速运动

D.为使金属圆环L处于静止状态，金属棒ab可向右做加速度减小的加速运动

8. 难度：中等

质量为m的物块放置在倾角为θ的斜面上，通过跨过定滑轮上的细绳与质量为M、体积很小的小球相连，小球置于半径为R的半圆状环形管的左侧开口端，小球直径略小于半圆状环形管的管径，连接小球的细绳处于竖直，整个装置如图所示。静止释放小球和木块，小球将沿着环形圆管运动，木块沿着斜面运动，不计一切摩擦阻力，下列说法中正确的是（     ）

A.小球和木块的质量满足M＞msinθ

B.小球的速度达最大时，小球和圆心的连线与竖直方向夹角的正弦值为

C.若小球运动到圆环的最低点，那么木块重力势能增加量为mgR

D.若小球运动到圆环的最低点，那么木块动能的增加量为

三、实验题

9. 难度：中等

如图所示为研究弹簧的弹性势能与弹簧形变量x关系的实验装置。使木板倾斜一个适当的角度，在木板的顶端固定着弹射器，可把小物块以不同的速度沿木板向下弹出。木板底端固定着要研究的弹簧，弹簧处于自然长度时，弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，并在该位置安装速度传感器，以便测出小物块到该位置的速度。已知小物块的质量为m，回答下列问题：

(1)若速度传感器显示的示数为v₀，则弹簧最大的弹性势能为______。

(2)关于长木板倾斜及弹簧的选择下列说法正确的是（_______）

A.长木板倾斜是为了增大小物块接触弹簧时的速度

B.长木板倾斜是为了平衡摩擦力，使小物块动能全部转化为弹簧的弹性势能

C.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较小的

D.弹簧应选择尽量长些且劲度系数较大的

(3)如何较准确的测量弹簧的最大形变量？_______。

10. 难度：中等

测一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示，图中电压表的示数表示路端电压，电流表的示数表示电路的总电流，滑动变阻器用于改变外电路的电阻。请回答下列问题：

(1)甲图所示的电路图的实验误差是______（填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。

(2)某同学对实验做了适当改进，如乙图所示，给电压表串联一个与电压表内阻相等的定值电阻。

①丙图中的图线为路端电压随总电流的变化关系图线，其中一条是由甲图电路得出的，另一条是由乙图电路得出的，则由甲图电路得出的是_____（填“a”或“b”），测量误差较小的是____（填“a”或“b”）。

②干电池真实的图线应位于丙图中的_____位置（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，两光滑平行导轨竖直放置，导轨间距为L。把质量为m，长度为L的导体棒置于导轨顶端，用螺栓挡住导体棒防止其下滑，导体棒处于水平。导轨底端接有已充电的电容器，电容器左侧极板带正电荷。闭合电键，导体棒离开导轨向上运动，经测得从闭合电键到导体棒上升到最高点所用时间为t。假设闭合电键后，电容器所带电荷量全部放出，导体棒上升过程一直保持水平。整个空间处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：

(1)判断磁场的方向并简述理由；

(2)电容器所带电荷量q。

12. 难度：中等

某空间分为上、下两部分，上部分存在垂直纸面的匀强磁场，该磁场的磁感应强度为B，下部分存在水平向左的匀强电场，该电场的电场强度大小为E，剖面图如图所示，MN为电、磁场的分界线。OP垂直MN，O为垂足，粒子放射源可沿OP移动，该放射源可放出质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，粒子的速度方向与OP成角偏向电场的反方向。由放射源放出的所有粒子经过电场后都垂直的通过MN，其中某个粒子经过磁场后打到O点。不计粒子的重力和粒子对电、磁场的影响，完成下列问题。

(1)在图中定性画出打到O点的粒子在电、磁场中的运动轨迹；

(2)求粒子放射源放出粒子的速度v与放射源距O点的距离d之间的关系；

(3)求匀强磁场的方向及放射源在放出能打到O点的粒子时距O点的距离d₀。

五、多选题

13. 难度：简单

下列关于物体内能的各种说法中正确的是（  ）

A.物体内能的大小由物体的温度和体积决定

B.物体内能的改变有两种方式做功和热传递，两者在内能的改变上是等效的

C.在有其他影响的情况下，可以把内能全部转化为有用功

D.内能可以由低温物体转移到高温物体而不引起其他变化

E.在内能的转化和转移过程中，虽然存在能量损失，但总能量依然守恒

六、解答题

14. 难度：中等

如图甲所示，绝热气缸倒放在水平面上，气缸底部是边长为的正方形，气缸长为L=20cm。用绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，稳定时活塞恰好位于气缸的正中间，封闭气体的温度为T₀。可通过电阻丝给气体缓慢加热，活塞可沿气缸壁无摩擦的缓慢滑动，当活塞移动到气缸口时停止加热，此时气体的温度为T。假设在最初状态时，用一根原长长为，劲度系数为k=1000N/m的轻弹簧连接气缸底部和活塞，如图乙所示。再用电阻丝给气体缓慢加热，当气体温度又为T时，求活塞移动的距离及气体的压强为多少？（大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，结果保留两位有效数字）

七、多选题

15. 难度：中等

水面上有两个波源分别为S₁、S₂，两波源产生的水面波沿连线向中点O传播，如甲图所示。某时刻以波源S₁为坐标原点，波源S₁在S₁O间产生的水面波如图乙所示。同一时刻以波源S₂为坐标原点，波源S₂在间产生的水面波如图丙所示。该时刻两波都未传播到O点，下列各种说法中正确的是（  ）

A.两波源的起振时刻相同

B.O点的起振方向沿y轴的正方向

C.波源S₂的振动较强，所以O点随波向S₁方向移动

D.O点停止振动前的速度方向沿y正方向

E.振动过程中O点偏离平衡位置的最大位移为15cm

八、解答题

16. 难度：中等

如图所示，ABC是横截面为半圆形的透镜，O为半圆的圆心，MN为足够大的光屏，P为光屏上的一点，且OP连线垂直光屏。有一细光束沿OP方向从O点射入透镜，穿过透镜后照到光屏上的P点，从某时刻开始透镜绕过O点且垂直纸面的轴逆时针旋转。已知透镜的折射率为，半径为R，OP间的距离为2R，试判断：透镜旋转一周过程中，光斑在MN上的移动情况。