辽宁省朝阳市建平县二中2020届高三上学期期中考试物理试题 21页

建平县第二高级中学2020届高三上学期期中考试物理试题 一、选择题 ‎1.下列说法中正确的是 。‎ A. 发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构 B. 结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定。‎ C. 根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒 D. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，选项A错误；比结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项B错误。根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程，电子的总能量将减小（或增加）即电子的电势能和动能之和是不守恒的，这是因为氢原子要辐射（或吸收）光子，故C错误；据光电效应方程EKm=hγ-W可知，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，则这种金属的逸出功越小，故D正确；故选D.‎ ‎2.如图所示是速度选择器的原理图，已知电场强度为 E 、磁感应强度为 B 并相互垂直分布，某一带电粒子（重力不计）沿图中虚线水平通过。则该带电粒子 A. 一定带正电 B. 速度大小为 C. 可能沿QP方向运动 D. 若沿PQ方向运动的速度大于，将一定向下极板偏转 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小F=qvB=qE，两个力平衡，速度 ，粒子做匀速直线运动．故A错误，B正确．此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动．故C错误．若速度 ，则粒子受到的洛伦兹力大于电场力，使粒子偏转，只有当粒子带负电时粒子向下偏转，故D错误；故选B．‎ 点睛：解决本题的关键知道在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关．‎ ‎3.如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示（以图示方向为正方向）．t=0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子（重力可忽略不计）由静止释放，假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象（以向上为正方向）中，正确的是（　　） ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎0～内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动．～内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零．～‎ 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，～T内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀减速运动，直到速度为零．故AB错误；由A选项分析可知，末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置．故C正确，D错误；故选C．‎ 点睛：本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，这样即可还原为我们常见题型．‎ ‎4.如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 闭合开关S，R1和R3串联，R2相当于导线，电容器的电压等于R3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量。‎ ‎【详解】闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为：‎ ‎ ‎ 电容器上所带的电荷量 Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C 故选：B。‎ ‎【点睛】本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压。‎ ‎5.如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动．已知绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. B球受到的风力F为mBgtanθ B. 风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变 C. 风力增大时，杆对环A的支持力增大 D. 环A与水平细杆间的动摩擦因数为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如图 风力为 F=mBgtanθ 故A正确；‎ B．绳对B球的拉力 当风力增大时，θ增大，则T增大，故B错误；‎ CD．把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(mA+mB)g、支持力N、风力F和向左的摩擦力f，如图：‎ 根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力大小 N=(mA+mB)g 支持力与风速无关》‎ f=F 则A环与水平细杆间的动摩擦因数为 故C、D均错误。‎ ‎6.一个匝数为100匝，电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为 (　　)‎ A. 5A B. 2A C. 6A D. 5A ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】0−1s内的磁通量变化率为：K1=0.01/1Wb/s=0.01Wb/s，‎ 则感应电动势为：E1=nK1=1V，‎ ‎1−1.2s内的磁通量变化率为：K2=0.01/0.2Wb/s=0.05Wb/s，‎ 则感应电动势为：E2=nK2=5V，‎ 对一个定值电阻，在一个周期内产生的热量：‎ Q=Q1+Q2= ×1+ ×02=12J 根据有交流电有效值的定义：Q=I2RT    ‎ 得：I=A，故ACD错误，B正确；‎ 故选：B ‎7.两根平行金属导轨MN、PQ，间距为d，与水平面成角时，质量为m的圆柱体恰能匀速下滑，圆柱体横截面半径为r，当两根平行金属导轨MN、PQ放水平后，间距不变，对圆柱体施加一水平拉力F，使圆柱体作匀速直线运动，已知d=r,则F为（ ）‎ A. B. C. mg D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】导轨倾斜时圆柱体刚好匀速下滑，把重力分解到沿导轨方向和垂直导轨方向，有：‎ 两支持力的合力与重力压斜面的分力平衡，有：‎ 联立可得：‎ 当导轨水平放置，用水平力F拉动做匀速直线运动，‎ 两支持力的合力在竖直方向平衡，有：‎ 联立可得：‎ 故选D.‎ ‎8.2019年1月3日10时26分， “嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆。若将发射过程简化如下：“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后,进入地月转移轨道,经过M点时变轨进入距离月球表面3R（R为月球的半径）的圆形轨道Ⅰ,在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ,之后又变轨进入近月轨道Ⅲ，最后择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是 A. “嫦娥四号”探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的运行速度大小之比为2：1‎ B. “嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅰ、Ⅱ运行经过P点时速度大小相同 C. “嫦娥四号”探测器沿轨道Ⅱ、Ⅲ运行的周期之比为 D. “嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点的动能小于轨道Ⅰ上经过M点的动能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上均做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：‎ 可得：‎ 而Ⅰ轨道的轨道半径为，Ⅲ轨道的轨道半径为，故线速度比值为：‎ 故A项错误。‎ B．根据探测器由轨道Ⅰ换到轨道II做向心运动，则需要探测器减速，故沿轨道Ⅰ过P点的速度大于轨道Ⅱ经过P点时速度，故B项错误；‎ C．由几何关系可知，II轨道的半长轴为，Ⅲ轨道的半径为，根据开普勒第三定律：‎ 带入数据可得：‎ 故C正确.‎ D．“嫦娥四号”探测器在地月转移轨道上经过M点若要进入轨道I需要减速，所以在地月转移轨道上经过M点的动能大于轨道Ⅰ上经过M点的动能，D项错误。‎ ‎9.如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则( )‎ A. 若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200cos(100t) V B. 若开关S闭合，电流表示数将增大 C. 若开关S闭合，灯泡L1将变暗 D. 灯泡L1的额定功率为2W ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．变压器的输入电压的最大值为：‎ Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=200V 从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：‎ u=Umcosωt=200cos(100t) V 故A正确；‎ B．若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，输入功率增加，电流表示数将增大，故B正确；‎ C．若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故C错误；‎ D．变压器输入电压的有效值为：‎ 开关断开时L1正常发光，且电流表示数为I1=0.01A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率为：‎ 故D错误。‎ ‎10.将质量分别为m和2m的两个小球A和B，用长为2L的轻杆相连，如图所示，在杆的中点O 处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止自由释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)(　　)‎ A. A、B两球的线速度大小始终不相等 B. 重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小 C. B球转动到最低位置时的速度大小为 D. 杆对B球做正功，B球机械能不守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A、B两球用轻杆相连共轴转动，角速度大小始终相等，转动半径相等，所以两球的线速度大小也相等，故A错误；‎ B．杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，但在其他位置重力对B球做功的瞬时功率不为零，因此，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小，故B正确；‎ C．设B球转动到最低位置时速度为v，两球线速度大小相等，对A、B两球和杆组成的系统，由机械能守恒定律得 ‎2mgL－mgL＝(2m)v2＋mv2‎ 解得v＝，故C正确；‎ D．B球的重力势能减少了2mgL，动能增加了 机械能减少了，所以杆对B球做负功，故D错误．‎ ‎11.空间存在着平行于x轴方向的静电场.A、M、O、N、B为x轴上的点，OA