河北省石家庄市2020届高三下学期教学质量检测模拟物理试题 18页

石家庄市高三教学质量检测模拟考试理科综合试卷（物理部分）‎ ‎（时间：150分钟，分值300分）‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时吸收光子 B. 处于n＝2能级的氢原子可以吸收能量为2eV的光子 C. 一个氢原子从n＝4能级向基态跃迁时，可发出6种不同频率的光子 D. 处于n＝1能级的氢原子可以吸收能量为14eV的光子 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据异玻尔理论可知，氢原子从高能级向低能级跃迁时向外辐射光子，故A错误；‎ B．能级的氢原子吸收2eV的光子后的能量为 结合氢原子的能级图可知，没有该能级，可知处于能级的氢原子不能吸收能量为2eV的光子，故B错误； C．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能发出3种不同频率的光，即为 故C错误；‎ D．氢原子的能级中能量值最小为，处于能级的氢原子可以吸收能量为14eV的电子的能量，从而发生电离现象，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎2.如图所示，平直滑梯静止放置在水平面上，一质量为m的小女孩以一定的初速度v 沿滑梯斜面（与地面夹角为θ）下滑，若小女孩与滑梯斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 若此刻加一竖直向下的恒力作用在小女孩身上，小女孩一定会加速下滑 B. 若此刻对小女孩施加一水平向左的推力，则小女孩将加速下滑 C. 若此刻对小女孩施加一水平向左的推力，则小女孩将匀速下滑 D. 若此刻平行滑梯斜面向下对小女孩施加恒定推力，则小女孩将加速下滑 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小女孩与斜面间的动摩擦因数，则小女孩原来受到的滑动摩擦力 可知，小女孩受到的滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力大小相等，所以小女孩匀速下滑；若此刻加一竖直向下的恒力作用在小女孩身上，则有 因此小女孩受力仍平衡，仍会匀速下滑，故A错误；‎ BC．对小女孩施加一水平向右的推力，则有 小女孩将减速下滑，故B、C错误；‎ D．若此刻对小女孩施加一平行于斜面向下的恒定推力，小女孩对斜面的压力不变，所以小女孩受到的滑动摩擦力不变，则有 则小女孩所受的合力沿斜面向下，所以小女孩将加速下滑，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直．t＝0时，将开关S由1掷向2，分别用q、i、v和a 表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下列的图象中正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：首先分析导体棒的运动情况：开关S由1掷到2，电容器放电后会在电路中产生电流．导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动．导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电路中电流减小，安培力减小，加速度减小．因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速）加速度逐渐减小，速度逐渐增大．当感应电动势等于电容器的电压时，电路中无电流，达到一种平衡时，导体棒做匀速运动，加速度为零，速度达到最大值，所以C错误D正确．当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值（不会减少到0）．这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流，故A，B错误．‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电流 ‎4.如图所示，在直角三角形abc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，边长ac＝L，一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，不计重力，速度的最大值是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子沿边界方向射入磁场从边射出磁场时转过的圆心角最大，粒子在磁场中的运动时间最长，粒子速度最大时运动轨迹与相切，粒子运动轨迹如图所示 由题意和几何关系可知 四边形是正方形，粒子轨道半径 粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 粒子的最大速度，解得 故A正确，B、C、D错误；‎ 故选A ‎5.如图所示，小球甲从A点水平抛出，同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等、方向间夹角为45°。已知B、C高度差为h，重力加速度为g。不计阻力。由以上条件可知（　　）‎ A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为 B. 甲、乙小球到达C点所用时间之比为1：2‎ C. A、B两点的高度差为 D. A、B两点之间的距离为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对乙球有 对甲有 则有 则甲乙小球到达点所用时间之比为；乙球到达点的速度 则甲球到达点的速度 根据平行四边形定则知，甲球平抛运动初速度 故A、B错误；‎ C．、两点的高度差 则、的高度差 故C错误；‎ D．、两点之间的水平距离 则、两点之间的距离为 故D正确；‎ 故选D。‎ ‎6.法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出：两个质相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面有个特殊点，如图中的所示，若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球引力共同作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动，人们称之为拉格朗日点.若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（ ）‎ A. 该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等 B. 该卫星在点处于平衡状态 C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度 D. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比在处大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则公转周期相同，故A错误；卫星所受合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；卫星在或所处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力，即，卫星在处的轨道半径比在处大，所以合力比在处大，所以合力比在处大，故D正确．‎ ‎7.如图所示，甲为理想自耦变压器，A、P分别是可以滑动的触头．变压器输入图乙所示的交流电压，则 A. 通过滑动变阻器的交变电流的频率为50Hz B. 滑动变阻器两端的电压等于220V C. 触头A向下滑动时，滑动变阻器消耗功率变大 D. 触头P向下滑动时，滑动变阻器消耗功率变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．交流电的周期为T=0.02s，则通过滑动变阻器的交变电流的频率为50Hz，选项A正确；‎ B．变压器输入电压有效值为220V，则因变压器次级匝数大于初级匝数，可知滑动变阻器两端的电压大于220V，选项B错误；‎ CD．触头A向下滑动时，初级匝数减小，则次级电压变大，滑动变阻器消耗功率变大，选项C正确，D错误；‎ ‎8.如图所示，绝缘轻弹簧的上端固定在天花板上的O点，下端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球，小球套在O点正下方的水平光滑绝缘杆上，整个装置处于电场强度大小为E ‎，方向沿杆向右的匀强电场中，现将小球从A点由静止释放，运动到B点时与其在A点时的弹簧弹力大小相等，OA=OB，在小球从A点运动到B点的过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A. 小球到达B点时的速度为零 B. 小球的电势能一直减小 C. 小球的加速度大小为的位置有2个 D. 弹簧弹力对小球做功瞬时功率为零的位置有4个 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球从到的过程中，弹簧弹力做功为零，只有电场力做功，根据动能定理可得 所以小球到达点时的速度不为零，故A错误；‎ B．小球从到的过程中电场力一直做正功，所以小球的电势能一直减小，故B正确；‎ C．如图所示，设点正下方为点，与点关于点对称的点为点，所以小球从到过程中弹簧一直被压缩，弹簧原长的位置一定是在与点之间；小球处于点正下方和小球受到的弹力为零的位置时，小球合力都是，加速度都是，所以小球的加速度大小为的位置有2个，故C正确；‎ D．在点速度为零，弹力瞬时功率为零；在点正下方弹力方向与速度方向垂直，弹力功率为零；在弹簧处于原长的位置弹力为零，则弹力的功率为零，所以弹簧测力计对小球做功的瞬间功率为零的位置有3个，故D错误；‎ 故选BC。‎ 三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 ‎33～38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎9.某研究小组要测量电压表V1的内阻r1，要求方法简洁，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，现提供如下器材：‎ A.电压表（V1）：量程3V，内阻r1待测（约2000Ω）‎ B.电压表（V2）：量程6V，内阻r2＝4000Ω C.电流表（A1）：量程‎0.6A，内阻r4约为0.05Ω D.滑动变阻器（R0）：总电阻约50Ω E.电源（E）：电动势15V，内阻很小 F.电键（S）、导线若干 ‎(1)请从所给器材中选出适当的器材，设计电路，在答题纸上相应位置画出电路图，标明所用器材的符号______；‎ ‎(2)根据所设计的电路图，写出待测电压表V1的内阻r1的表达式，即：r1＝______。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]题目中要求能够多测数据，因此滑动变阻器连入电路中采取分压式，保证电压可以从零开始；待测电压表允许通过的最大电流为 电流表不适合，所以串联一个阻值已知的电压表，最终电路图如下图所示 ‎(2)[2]由欧姆定律及串联电流特点可知 即可得待测电压表V1的内阻为 ‎10.小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m