2020届天津市河东区高三下学期居家学习自我检测物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（　　）

A.β衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的

B.贝克勒尔通过实验发现了中子

C.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ₁的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子

D.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在

2. 难度：中等

如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V_a、V_b，温度分别为T_a、T_b。下列说法正确的是

A.V_a＞V_b， T_a＞T_b B.V_a＞V_b， T_a＜T_b

C.V_a＜V_b， T_a＜T_b D.V_a＜V_b， T_a＞T_b

3. 难度：简单

如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是

A. A点电势高于B点电势

B. 尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度

C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动

D. 尘埃在迁移过程中电势能始终在增大

4. 难度：中等

某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律。已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻。下列说法正确的是

A. 通过R的交流电的频率为100 Hz

B. 电流表A₂的示数为

C. 此时变压器的输入功率为22 W

D. 将P沿逆时针方向移动一些，电流表A₁的示数变小

5. 难度：中等

如图，两梯形木块M、P（均可看成质点）叠放在水平地面上，M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析，下列说法正确（     ）

A. 木块M不可能受二个力作用

B. 木块M可能受三个力作用

C. 木块M一定受四个力作用

D. 地面可能受到水平方向的摩擦力

二、多选题

6. 难度：简单

如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、E_k、F分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、万有引力。下列关系式正确的有（　　）

A. B. C. D.

7. 难度：简单

如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（　　）

A.图示时刻质点b的加速度正在增大

B.从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动

C.从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2m

D.若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多

8. 难度：中等

如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O'点，OO'垂直于底边，下列说法确的是（　　）

A.从点O'射出的光一定是复色光

B.增大两束平行光的入射角度，则b光先从O'点消失

C.用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大

D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低

三、实验题

9. 难度：简单

如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与形变量的关系的实验。

(1)实验中还需要的测量工具有______。

(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可知：弹簧的劲度系数k=______N/m（g取10m/s²）。

(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L关系的F-L图像。下列说法正确的是______。

A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.弹力与弹簧长度成正比

10. 难度：中等

某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值．所用器材有电流表、，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等．操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表、的示数分别为、，

请回答以下问题：

（1）若电流的内阻可忽略．则电流表示数______时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值．

（2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为______mm．

（3）已测得该笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率______．（结果保留3位有效数字）

（4）若电流表的内阻不能忽略，仍利用（l）中方法，则笔芯电阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）．

四、解答题

11. 难度：中等

有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后末停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L₁=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度L₂=1m，瓶子质量m=1kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.某选手作用在瓶子上的水平推力F=10N，瓶子沿AC做直线运动，假设瓶子可视为质点，滑行过程中未倒下，g取10m/s²，那么该选手要想游戏获得成功，试问：

(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？

(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？

12. 难度：中等

如图所示，MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m，分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R₀=1Ω的金属杆ab，以初速度v₀=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦，金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好，a取10m/s²，（不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动）。求：

(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小；

(2)正碰后杆ab的速度v₁的大小；

(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小；

(4)杆ab运动的过程中，电阻R产生的焦耳热Q_R。

13. 难度：困难

如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D₁和D₂，磁感应强度为B，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D₁盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q。

(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。

①求粒子可获得的最大动能E_km；

②若粒子第1次进入D₁盒在其中的轨道半径为r₁，粒子第2次进入D₁盒在其中的轨道半径为r₂，求r₁与r₂之比；

③求粒子在电场中加速的总时间t₁与粒子在D形盒中回旋的总时间t₂的比值，并由此计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，t₁与t₂哪个可以忽略？（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数）；

(2)实验发现：通过该回旋加速器加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。