【物理】陕西省西安中学2020届高三第三次模拟考试试题（解析版） 17页

陕西省西安中学2020届高三第三次模拟考试 一、选择题 ‎1.已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中，3，年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，，4，5，式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】若，由跃迁，释放光子，则 因为，则 由 得 解得里德伯常量 故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎2.在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比n1∶n2∶n3=6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两电阻阻值相同。当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数之比I1∶I2∶I3为（　　）‎ A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶‎1 ‎C. 1∶3∶6 D. 5∶9∶3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由公式 可知 同理可得 由欧姆定律可知 由变压器两端功率相等有 即 得 则 故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎3.2020年我国发射的太阳系外探索卫星，到达某星系中一星球表面高度为‎2000km的圆形轨道上运行，运行周期为150分钟。已知引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，该星球半径约为1.7×‎104km。利用以上数据估算该星球的质量约为（　　）‎ A. 8×‎1013kg B. 7×‎1016kg ‎ C. 6×‎1022kg D. 5×‎‎1025kg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】卫星的轨道半径 运行周期 根据万有引力提供圆周运动向心力有 可得星球质量 故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.利用如图所示的斜面测量物体下滑的加速度．在斜面上取O、A、B三点，让一物体从O点由静止开始下滑，先后经过A、B两点，测出A、B之间的距离x和物体经过A、B两点的时间t．保持O、B两点的位置不变，改变A点在斜面上的位置，仍让该物体从O点由静止开始下滑，多次试验后得出图象如图所示，则物体沿斜面下滑的加速度大小为(　　)‎ A. ‎2 m/s2‎ B. ‎8 m/s2‎ C. ‎6 m/s2‎ D. ‎4 m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体从O运动到B的时间为t0．根据匀变速直线运动的位移时间公式有：；变形得：知−t图象的斜率 k=-a；则得：；得：a=‎4m/s2，加速度大小为‎4m/s2．故选D．‎ ‎5.据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为R1，外半径为R2，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，粒子比荷为k，要使所有的粒子都不能穿出磁场，与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，运动轨迹如图所示，由几何知识可知，粒子最大轨道半径 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 要使粒子不离开磁场 由于R1ΔL2‎ 所以 s=ΔL1=‎‎16m ‎13.下列说法中正确的有________。‎ A. 悬浮在液体中的固体的分子所做的无规则运动叫做布朗运动 B. 金属铁有固定的熔点 C. 液晶的光学性质具有各向异性 D. 由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力 E. 随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球（体积不变）内的氢气内能减小 ‎【答案】BCE ‎【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，故A错误；‎ B．金属铁是晶体，具有固定的熔点，故B正确；‎ C．液晶是液体，其光学性质具有各向异性，故C正确；‎ D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力，故D错误；‎ E．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，体积不变，温度降低，则内能减小，故E正确。‎ 故选BCE。‎ ‎14.如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=‎200kg，活塞质量m=‎10kg，活塞面积S=‎100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=‎10m/s2求：‎ ‎(a)缸内气体的压强p1；‎ ‎(b)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？‎ ‎【答案】(a)3×105Pa； (b)327‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(a)以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程 p1S=Mg+p0S 解之得 p1=3×105Pa ‎(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有 p2S=Mg+p0S 由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得 所以T2=2T1=600K 故 t2=(600－273)=327‎ ‎15.一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v，周期为T，振幅为A．绳上两质点M、N 的平衡位置相距四分之三波长，N位于M右方．设向上为正，在t=0时刻M位移为，且向上运动；经时间t（），M位移仍为，但向下运动，则以下不正确的是___‎ A．在t时刻，N恰好在波谷位置 B．在t时刻，N位移为负，速度向上 C．在t时刻，N位移为负，速度向下 D．在2t时刻，N位移为，速度向下 E． ‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，在t=0时M位移为+，且向上运动，则M点的振动方程为：yM=Asin（ωt+φ0），将在t=0时M位移为+代入方程得：＝A•sin(•t+φ0)，所以：φ0＝；经时间t（t＜T），M位移仍为+，但向下运动，代入公式得：t＝T；两质点M、N的平衡位置相距波长，N位于M右方，所以N点的振动方程：yN＝Asin[ω(t− )+φ0]，代入数据得：，随t的增大，位移的绝对值增大，所以N向下运动．故AB错误，CE正确；将2t代入公式，得：，质点恰好经过平衡位置．故D错误．此题选择不正确的选项，故选ABD．‎ ‎【点睛】本题是特殊值问题，根据题目提供的条件，写出M点与N点的振动方程，代入数据即可．由于是特殊值问题，也可以使用特殊值，画出波动的图象，使用平移法解答．‎ ‎16.小明去游泳池游泳，他站在池边发现对岸标杆上有一灯A，水下池壁上有一彩灯B，如图所示，（B灯在图中未画出）他调整自己到岸边的距离，直到发现A灯经水面反射所成的像与B灯经水面折射后所成的像重合，此时人到对岸距离L=‎10m，A灯距水面高为‎0.5m，人眼E距水面高为‎2m，水的折射率为4/3．‎ ‎(1)画出小明看到A、B灯的像重合时的光路图 ‎(2)求B灯在水面下的深度．‎ ‎【答案】（1）光路图见解析．（2） ‎1.89m．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）画出光路图如图所示．‎ ‎ （2）如图，设水面为CF，A到水面的距离为L1，B灯到水面的距离为L2，人眼到水面的距离为L3，点C、D之间的距离为L4，则由几何关系得： 代入得： 解得L4=‎2m 对B灯光的折射过程，sini=sin∠CBD= sinr=sin∠CA′D= 又 联立解得，灯在水面下的深度为L2=m=‎‎1.89m ‎【点睛】几何光学的计算题，分析题目的关键是根据题目所叙述的情景，根据几何光学的物理规律画出光路图，再根据光路图利用几何的知识分析各个线段（或角）之间的关系并利用物理规律进行运算．‎