2020届河南省濮阳市高三下学期4月摸底考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机向升压变压器原线圈输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n₁、n₂，降压变压器原、副线圈匝数分别为n₃、n_4.变压器均为理想变压器。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（　　）

A.

B.

C.

D.因为变压器均为理想变压器，所以升压变压器的输入功率等于降压变压器的输出功率

2. 难度：简单

如图所示，物块从高为h₁的A处由静止开始，分别沿路径1和路径2滑下。路径1是倾角较小的斜面，路径2由倾角较大的斜面和一段平面构成。物块都滑到C点，然后滑向另一个斜面3。已知物块在各处的动摩擦因数相同，物块在拐弯处速度大小不变。物块沿路径1滑下能沿斜面3向上滑到的最高点B的高度为h₂，则沿路径2滑下时，物块沿斜面3向上滑到的最大高度（　　）

A.等于h₂ B.小于h₂ C.大于h₂ D.等于h₁

3. 难度：简单

如图所示，在容器A中有同一种元素的两种同位素正粒子，它们的初速度几乎为0，粒子可从容器A下方的小孔S₁飘入加速电场，然后经过S₃沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后第一种同位素粒子打到照相底片D上的M点，第二种同位素粒子打到照相底片D上的N点。不计同位素粒子重力。量出M点、N点到S₃的距离分别为x₁、x₂，则第一种与第二种同位素粒子在磁场中运动的时间之比为（　　）

A. B. C. D.

4. 难度：中等

如图虚线区域内存在着匀强磁场，区域上下边界水平，磁场方向水平（垂直纸面向里）。两个由完全相同的导线制成的刚性线框a和b，其形状分别为周长为4l的正方形和周长为6l的矩形。线框a和b在竖直平面内从如图示位置开始自由下落，若从开始下落到线框完全离开磁场的过程中安培力对两线框的冲量分别为I_a和I_b，则I_a与I_b的比值为（　　）

A.1：1 B.1：2 C.3：2 D.3：8

5. 难度：简单

处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱。氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末一里德伯公式来表示=R，n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数，k=1、2、3、…，对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，…，R称为里德伯常量，是一个已知量。对于k=1的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；k=2的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U₁；当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U_2.已知电子电量的大小为e。则该种金属的逸出功等于（　　）

A.e（U₁-3U₂） B.（U₁-3U₂） C.e（U₁-U₂） D.（U₁-U₂）

6. 难度：中等

将大小为100N的力F沿如图所示的x、y方向分解，若F在x轴上的投影大小为50N，而沿x方向的分力大小为，则F在y轴上的投影为（　　）

A.50N B.100N C.50N D.0N

二、多选题

7. 难度：简单

甲、乙两小车沿同一平直公路行驶的v-t图像如图所示，已知t=2s时两小车相遇，则下列说法正确的是（　　）

A.t=0时，甲车一定在乙车前方 B.t=0时，甲车一定在乙车后方

C.t=2s后，两车不可能再相遇 D.t=2s后，两车可能再相遇

8. 难度：简单

如图所示，O点是小球平抛运动的抛出点，紧挨O点左侧有一个点光源，在抛出点的正前方，竖直放置一块光屏，在小球抛出时，小球在光屏上形成的影点刚好与小球的位置等高。已知O点到光屏的距离为L=1.5m，测得在小球抛出后的0.1s内小球在光屏上的影点沿光屏向下移动的距离为7.5cm，取重力加速度g=10m/s²。则下列说法正确的是（　　）

A.小球平抛初速度为5m/s

B.小球平抛初速度为10m/s

C.在小球抛出后的第二个0.1s内，小球在光屏上的影点沿光屏向下移动距离为7.5cm

D.在小球抛出后的第二个0.1s内，小球在光屏上的影点沿光屏向下移动距离为22.5cm

9. 难度：中等

在科研实验中需要将电离后得到的一价氦离子和二价氦离子进行分离，小李同学设计了如图所示方案：在真空环境中，将一价氦离子和二价氦离子的混合物通过A、B两极板间的电场加速，然后再让它们经过由平行带电金属板C、D所形成的另一匀强电场发生偏转。若氦离子进入加速电场时的速度可忽略不计，氦离子重力不计，且所有的氦离子均可达到离子接收器处。那么在离子接收器处，下列说法正确的是（　　）

A.一价氦离子和二价氦离子不能分开

B.一价氦离子和二价氦离子能分开

C.一价与二价氦离子获得的动能相等

D.二价氦离子获得的动能大于一价氦离子获得的动能

10. 难度：简单

质量为m_A的A球，以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生弹性正碰，假设B球的质量m_B可选取为不同的值，则下列正确的是（　　）

A.当m_B=m_A时，碰后B球的速度最大

B.当m_B=m_A时，碰后B球的动能最大

C.当m_Bm_A时，m_B越小，碰后B球的速度越大

D.当m_Bm_A时，m_B越大，碰后B球的动量越大

三、实验题

11. 难度：简单

利用如图甲所示的气垫导轨验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为f。气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s₁、s₂和s_3.若题中各物理量的单位均为国际单位。

（1）碰撞前，两滑块的动量大小分别为_______、_______，两滑块的总动量大小为______；碰撞后，两滑块的总动量大小为_______。

（2）s₁、s₂和s₃满足什么关系，说明两滑块相碰过程动量守恒？答：________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内总是相等，则动量守恒定律得到验证。

12. 难度：中等

某实验小组成员准备测量干电池电源的电动势和内电阻，所用器材如下：

A.待测干电池两节，电源的电动势约为3.0V，内电阻约几欧姆

B.直流电压表V₁（量程2V，内阻约2kΩ）

C.直流电压表V₂（量程3V，内阻约2kΩ）

D.定值电阻R₀

E.滑动变阻器R（已知最大阻值为R_m）

F.导线和开关

该小组成员设计的电路如图所示。

（1）实验前，将滑动变阻器的滑片移到一端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，闭合开关，这时电压表V₁、V₂，的示数分别为U₁₀、U₂₀，则定值电阻阻值R₀=_________（用R_m、U₁₀、U₂₀表示）。

（2）调节滑动变阻器，测出多组电压表V₁、V₂的示数U₁、U₂，以对应的U₁、U₂为点的坐标，在U₁-U₂坐标系下描点、连线、做出U₁-U₂图像，如图所示。图线在纵轴上的截距为b，在横轴上的截距为a。则电源的电动势E=________，内电阻r=_______（两空都用a、b、R₀表示）。

四、解答题

13. 难度：简单

某课外兴趣小组的两名同学小明和小亮见到公园的一个儿童直行滑梯（即滑梯的底面为一与地面成一定角度的平整斜面，并没有弯曲），一位小朋友正从滑梯顶端滑下，他们便利用手机和相机来研究物理问题：小明用手机测出了某次小朋友从顶端滑到底端所用时间t=2.4s，小亮则利用相机的连拍功能拍下了该小朋友滑到滑梯底端出口处的三张连拍照片，他使用的这架相机每秒钟拍摄60张，其中的两张小朋友照片都在滑梯末端的出口段内，这段基本上是水平的。他把这两张照片相比较，估测出这段时间内的位移s=6cm，又以旁边的台阶为参照物，估测出滑梯的顶端到底端的高度差约为h=2.16m，请你帮他俩估算出该小朋友与滑梯间的动摩擦因数μ。（g取9.8m/s²）

14. 难度：中等

某双星系统中两个星体 A、B 的质量都是 m，且 A、B 相距 L，它们正围绕两者连线上的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 k (） ，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星体 C 的影响，并认为 C 位于双星 A、B 的连线中点．求：

(1)两个星体 A、B组成的双星系统周期理论值；

(2)星体C的质量．

15. 难度：中等

如图，平面直角坐标系xOy内，x<0、y>0区域存在沿x轴正方向的匀强电场E，x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T。一比荷=5×10⁸C/kg的粒子，从点P(－6cm，0)进入电场，初速度v₀=8×10⁶m/s，方向沿y轴正方向，一段时间后经点Q(0，16cm)进入磁场。粒子重力不计，求：

(1)匀强电场的电场强度E；

(2)粒子第一次回到电场时的位置坐标。

五、多选题

16. 难度：中等

如图所示，一定质量的理想气体经过了一个状态变化的循环过程，A→B是等温过程，B→C是等容过程，C→A是绝热过程。下列说法正确的是(  )

A.从A到B的过程，气体放热

B.从B到C的过程，气体放热

C.从C到A的过程，气体内能增加

D.整个循环过程中，外界对气体做的总功为正功

E.整个循环过程中，气体与外界热交换呈现为吸热

六、解答题

17. 难度：简单

如图所示，粗细均匀的U形管中，封闭了有两段水银柱和两部分空气柱，水银柱A的长度h₁＝25cm，位于左侧封闭端的顶部．水银柱B与A之间的空气柱长度L₁＝12.5cm，右侧被活塞C封闭的空气柱长度L₂＝12.5cm，已知玻璃管周围环境温度t＝27℃时，右侧封闭空气柱的压强恰为P₀＝75cmHg，水银柱B左右两部分液面的高度差h₂＝45cm．保持环境温度t＝27℃不变，缓慢拉动活塞C，求：

①当水银柱A恰好对U形管的顶部没有压力时，右侧封闭气体的压强为多少？

②当U形管内B部分的水银面相平时，活塞C共向上移动多少？

七、多选题

18. 难度：中等

图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，此时质点P的位置横坐标为x=1m，此时质点Q的位置横坐标为x=4m。图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是       。

A.该波的传播速度是40m/s

B.该波沿x轴的负方向传播

C.t=0.10s时，与P相距10m处的质点与P点振动方向一定不相同

D.从t=0.10s到0.20s内，质点P通过的路程等于20cm

E.从t=0.10s到0.20s内，质点P通过的路程不一定等于20cm

八、解答题

19. 难度：中等

如图，一个三棱镜的截面为等腰直角形ABC，∠A为直角，直角边长为L．一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的某点M，光进入棱镜后直接射到BC边上．已知棱镜材料的折射率为，光在真空中速度为c．

(i)作出完整的光路图（含出射光线，并在图上标出角度大小）；

(ii)计算光从进入棱镜，到第一次射出棱镜所需的时间．