2020届河北省张家口市高三（下）5月全国统一模拟考试理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压U_C与人射光频率的关系如图乙所示，图乙中U₁、、均已知，电子电荷量用e表示。入射光频率为时，下列说法正确的是（　　）

A.光电子的最大初动能

B.由图象可求得普朗克常量

C.滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加

D.把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定直增加

2. 难度：中等

一质子以速度v₀进入足够大的匀强电场区域，₁、₂、₃、₄；表示相邻的四个等势面，且₁＜₂＜₃＜₄。不计质子重力，下列说法正确的是（　　）

A.质子运动过程一定是匀变速运动

B.质子运动过程中最小动能可能为0

C.质子可以回到原出发点

D.质子返回到等势面₁时的速度仍为v₀

3. 难度：中等

如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，上端与物体A相连。用不可伸长的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮把A与另一物体B连接起来，A与滑轮间的细线与斜面平行。初始时用手托住B，细线刚好伸直，此时物体A处于静止状态。若不计滑轮质量与摩擦，弹簧始终在弹性限度内，现由静止释放物体B，在B第一次向下运动过程中（　　）

A.轻绳对物体B做的功等于物体B重力势能的变化量

B.物体B的重力做功等于物体B机械能的变化量

C.轻绳对物体A做的功等于物体A的动能与弹簧弹性势能的变化量之和

D.两物体与轻绳组成系统机械能变化量的绝对值等于弹簧弹性势能变化量的绝对值

4. 难度：中等

如图所示，光滑斜面上有A、B、C、D四点，其中CD=10AB。一可看成质点的物体从A点由静止释放，通过AB和CD段所用时间均为t，则物体通过BC段所用时间为（　　）

A.1.5t B.2.5t C.3.5t D.4.5t

5. 难度：中等

三个质量均为m的物体A、B、C置于粗糙水平面上，B为光滑圆柱体，A、C为底面粗糙的半圆柱体，与地面间的动摩擦因数均为μ。三物体截面半径均为R，相互接触并不挤压，其截面如图所示。现将物体C固定，用水平外力缓慢推动物体A，使物体A与C接触。在此过程中，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，摩擦力对物体A所做功的大小为（　　）

A.2μmgR

B.

C.

D.

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示为一理想变压器，原线圈a、b两端接入电压的交变电流，U_m和原线圈接入电阻阻值均保持不变。当用户并联在副线圈两端上的用电器增加时，下列说法正确的是（　　）

A.电流表A₁的示数变大 B.电流表A₂的示数变小

C.电压表V₁的示数变大 D.电压表V₂的示数变小

7. 难度：中等

如图所示，赤道上空的卫星A距地面高度为R，质量为m的物体B静止在地球表面的赤道上，卫星A绕行方向与地球自转方向相同。已知地球半径也为R，地球自转角速度为，地球的质量为M，引力常量为G。若某时刻卫星A恰在物体B的正上方，下列说法正确的是（　　）

A.物体B受到地球的引力为

B.卫星A的线速度为

C.卫星A再次到达物体B上方的时间为

D.卫星A与物体B的向心加速度之比为

8. 难度：中等

如图所示，水平光滑轨道处于竖直向上的匀强磁场中，金属杆ab、cd平行静置在导轨上。现用跨过定滑轮的轻绳连接cd与光滑斜面上的重物，重物拉动cd在水平轨道上运动。重物下滑过程中，金属杆ab、cd始终在水平轨道上运动且与轨道垂直并接触良好。此过程中（　　）

A.ab杆一直做加速运动

B.最终ab杆的加速度等于cd杆的加速度

C.cd杆中的感应电流一直增大

D.cd杆先做加速运动后做匀速运动

三、实验题

9. 难度：中等

某实验小组用如图甲所示的装置探究“物体的加速度与力的关系”，该装暨由固定在同一高度的两个定滑轮、跨过定滑轮不可伸长的轻绳和两小桶A、B组成。左侧小桶A上端有一挡板，挡板上端固定一光电门，光电门与毫秒计时器相连，轻绳上固定有遮光宽度为d的遮光板，恰好在光电门上端。实验前将左侧小桶A内装入多个质量为的小砝码，小桶A及砝码的总质量与右侧小桶B的质量均为M，重力加速度为g。

(1)实验时，将小桶A中的一个砝码移到小桶B中，竖直向下拉动小桶A离开挡板，记录遮光板到光电门距离h，并且满足d<<h；打开光电门和毫秒计时器电源，由静止释放小桶，光电门测得遮光板通过它的时间为t，则遮光板通过光电门时小桶A速度为_________，此运动过程中小桶B的加速度为_________（用字母d、h、t表示）。

(2)研究过程中保持遮光板到光电门的距离h不变，多次重复上面操作，记录多组移动的砝码个数n和与之对应的时间t，做出n—的函数图象，如图乙所示。图象为过原点的直线，说明系统质量保持不变时“物体的加速度与合力”成正比。则该图线的斜率为_________（用M、、h、g表示）。

10. 难度：中等

某小组用改装的欧姆表测量电阻R_x的阻值（阻值约为10kΩ），做了以下实验操作：

(1)该小组把量程为100μA、内阻为900Ω的微安表改装成量程分别为1mA和5mA电流表。准备的实验器材有：电阻箱R₁，电阻箱R₂，导线若干。如图，改装电路图中已经标出R₁和R₂，图中O为公共接线柱，a和b分别是电流表两个量程的接线柱，电阻箱的阻值R₁=_________Ω，R₂=_________Ω。

(2)使用改装好的电流表制作欧姆表，并测电阻R_x的阻值，准备的实验器材有：

A.电源E₁（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）

B.电源E₂（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）

C.滑动变阻器R₃（阻值范围0~10Ω）

D.滑动变阻器R₄（阻值范围0~15kΩ）

①为使测量尽量准确，电源应选用_________，滑动变阻器应选用_________；（填选项前对应的字母序号）电流表量程_________（填“1mA”或“5mA”）；

②该同学选择器材、连接电路和操作均正确，多用电表测量电阻时较准确的读数范围应为表盘的中间部分。该同学使用此表测量电阻，能较准确测量被测电阻的阻值范围应为_________kΩ到_________kΩ之间。

四、解答题

11. 难度：中等

如图甲所示，质量为2kg、足够长的木板静止在水平面上，质量为1kg的小物块位于木板右端，木板与地面及物块与木板间的动摩擦因数相同，现用水平拉力F拉动木板，拉力大小随时间的变化关系满足F=kt，12s末物块与木板开始相对滑动且k值发生突变，木板的加速度随时间变化图象如图乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²，求：

(1)木板与水平地面间的动摩擦因数；

(2)6~18s时间段内拉力对木板的冲量。

12. 难度：中等

如图所示，三条水平直线CD、MN和PQ在同一竖直面内，CD、MN间距为d，MN和PQ间距为2d、O为CD上一点，OO′垂直于三条水平线。CD、MN之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；OO′左侧与MN、PQ之间存在与MN成45°的匀强电场。一质量为m、电量为+q的粒子从O点沿OO′方向射入磁场，从直线MN上射出磁场的点到OO′的距离为，经一段时间后粒子垂直PQ离开电场区域。不计粒子重力，求：

(1)粒子射入磁场的速度；

(2)匀强电场的电场强度；

(3)若在直线PQ下方还存在垂直于纸面磁感应强度为B₀的扇形匀强磁场区域，能使粒子恰好回到原出发点O，且速度方向垂直于CD。求与磁感应强度B对应的最小扇形磁场面积。

五、多选题

13. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.物质的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子的速率都越大

B.若两个系统同时与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统必定达到热平衡

C.一个孤立系统如果过程不可逆，则熵是增加的

D.露珠成球状说明液体表面分子间呈现斥力

E.一定质量的理想气体等容升温，一定吸收热量

六、解答题

14. 难度：中等

如图所示，一竖直放置的导热性能良好的汽缸上端开口，汽缸壁内设有卡口，卡口到缸底间距离为10cm，口下方由活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞质量为4kg，横截面积为2cm²，厚度可忽略，不计汽缸壁与活塞之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态活塞与卡口之间的作用力为20N，现利用抽气机抽出汽缸内一部分气体，使活塞刚好与卡口间无作用力，抽出的气体充入到一导热性能良好的真空容器内，容器横截面积为1cm²，高度为20cm。已知大气压强为p₀=10⁵Pa，环境温度保持不变，重力加速度g取10m/s²，求此时充入气体的容器中气体压强。

七、填空题

15. 难度：中等

一个半圆柱体玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。一束关于O点对称的平行光垂直射向玻璃砖的下表面，入射光束在AB上的最大宽度为R，距离O点最远的光线到达上表面后恰好发生全反射，则该玻璃砖的折射率为________。若另一细光束在O点左侧垂直于AB从圆弧表面射入此玻璃砖，细光束到O点的水平距离为，不考虑反射的情况，此光线从玻璃砖射出的位置与O点的距离为________（计算结果保留两位有效数字）。

八、解答题

16. 难度：中等

一简谐横波从波源O沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图甲所示，波刚好传到质点b。图乙表示x=2m处的质点a的振动图象。求：

(1)质点a在0.35s时到平衡位置的距离及0~0.35s时间内路程（计算结果保留两位有效数字）；

(2)从t=0时刻开始再经多长时间甲图中x=7.5m处的质点c（图中未标出）运动路程达到0.4m。