【物理】四川省宜宾市叙州区第一中学2020届高三上学期一诊模拟试题（解析版） 16页

四川省宜宾市叙州区第一中学2020届 高三上学期一诊模拟 ‎1.下列说法正确的是 A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 B. 利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径 C. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 D. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 ‎【答案】A ‎【详解】A．根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；‎ B．卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，通过实验可以估算原子核的半径，而不是原子的半径，故B错误；‎ C．原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项C错误； ‎ D．发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项D错误；‎ 故选A.‎ ‎2.一质点做匀加速直线运动第5s内的位移是，第6s内的位移是，那么以下说法中不正确的是　　‎ A. 第5s末瞬时速度是 B. 这2s内平均速度是 C. 质点的初速度是 D. 质点的加速度是 ‎【答案】C ‎【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第5秒末的速度，通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求出质点的加速度．根据求出加速度，然后求初速度即可．‎ ‎【详解】第5s末瞬时速度等于平均速度，，故AB正确；根据得，根据第5s内的位移是，求解得，解得4s末，，解得：，故C错误，D正确；本题选错误的，故选C．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．‎ ‎3.如图所示，在竖直面内有固定成直角的两根直杆AB和AC、且足够长，AC与水平面成夹角θ＝30°，在AC和AB上套有带孔的小球P和Q，用轻质细线连接P和Q，P和Q质量分别为m1和m2，静止时细线水平，不计一切摩擦，则 ‎ A. B. C. D. 3‎ ‎【答案】D ‎【详解】对m1进行受力分析，设绳子拉力大小为T，由几何关系：T1=m1gtanα①‎ ‎ 对m2进行受力分析，由几何关系：T2=m2gcotα②；T1=T2 ③；联立①②③得：=cot2α=3，故选D．‎ ‎4.如图所示，假设月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点．点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ，绕月球做匀速圆周运动．下列判断正确的是（ ）‎ A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率 B. 船在A点处点火变轨时，动能增加 C. 飞船从A到B运行的过程中机械能增大 D. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间 ‎【答案】A ‎【详解】A．飞船在轨道Ⅰ上，万有引力提供向心力：‎ ‎；‎ 在月球表面，万有引力等于重力得：‎ 解得：‎ 故A正确；‎ B．飞船在A点处点火时，是通过向行进方向喷火，做减速运动，向心进入椭圆轨道，所以点火瞬间是动能减小的，B错误；‎ C．飞船点火后，飞船从A到B运行的过程中，只有重力做功，机械能不变，故C错误；‎ D．飞船在轨道Ⅲ绕月球运，万有引力提供向心力，有：‎ 又 解得：‎ 故D错误；‎ 故选A．‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的应用，知道卫星变轨时，进入高轨道时要点火加速，进入低轨道时要减速；难度不大，属于中档题．‎ ‎5.如图，矩形ABCD内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场强度的大小为B，AD=a，AB=a．在D点有一粒子源可沿方向发出速率不同的同种正粒子，粒子的电荷量为q、质量为m，不考虑重力，关于粒子在磁场中运动的规律，下列判断正确的是 ‎ A. 粒子在磁场中做顺时针匀速圆周运动 B. 速率越大的粒子在磁场中运动时间越长 C. 粒子从AB边穿出磁场的最大速率为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 ‎【答案】D ‎【详解】A．由左手定则可知，正粒子进入磁场后向上偏转，做逆时针圆周运动，A错误；‎ B．根据t=T，圆心角越大，粒子运动时间越长，由轨迹特征若粒子从AD边穿出，圆心角大小相同，则时间相同，若从AB边穿出，则速率越大，圆心角越小，粒子在磁场中运动时间越短，B错误；‎ C．粒子刚好从磁场中A点射出磁场的临界 轨迹如图所示，由几何关系得∠ADB=30°，半径r =a，由 qvB =m 解得 v =，‎ 若速率越大，则出射点会沿AB边下移，故粒子从AB边穿出磁场应有速度最小值v=‎ ‎，C错误；‎ D．由轨迹得粒子从AD边穿出时，时间最长，由几何关系得圆心角= 2∠ADB =，故时间 t=T，‎ qvB =m，‎ 联立得 t=，‎ D 正确．‎ ‎6.据报道，2018年4月18日，某市一处高压电线落地燃烧，幸好没有造成人员伤亡．高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间最大跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON 间的距离为R．电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为，若电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度．下列说法正确的是（ ）‎ A. 两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法等效 B. 点电荷Q的电荷量为 (k为静电力常量)‎ C. 图中MN两脚间跨步电压可能等于 D. 当两脚间的距离处于最大跨步时，跨步电压可能为零 ‎【答案】ABD ‎【详解】两脚并拢时跨步电压较小，跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法．故A正确．根据题意有： 解得．故B正确．N点处电流密度为，由于MN间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O点越大，则知MN间的场强大于，MN两脚间跨步电压大于．故C错误．当两脚位于同一等势线上时即两脚到O点的距离相等时，跨步电压为零．故D正确．故选AB．‎ ‎7.如图所示，在光滑水平面上叠放着、两物体，已知，、间动摩擦因数，在物体上系一细线，细线所能承受最大拉力是，现水平向右拉细线，取，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 当拉力时，静止不动 B. 当拉力时，相对滑动 C. 当拉力时，、之间的摩擦力等于 D. 只要细线不断，无论拉力多在，相对始终静止 ‎【答案】CD ‎【详解】BD．假设细线不断裂，当细线的拉力增大到某一值时，物体相对于物体开始滑动，此时、之间达到最大静摩擦力，以 为研究对象，最大静摩擦力产生最大加速度，有 ‎,‎ 解得．‎ 以整体为研究对象，有：‎ ‎.‎ 即当细线的拉力达到48N时两物体才开始相对滑动，细线的最大拉力为20N，故只要细线不断，无论拉力多在，相对始终静止．B错误，D正确．‎ A. 时，、物体一起向右做加速运动，故A错误；‎ C．开始滑动当拉力,相对不滑动．由 ‎，‎ 解得，‎ 再隔离，由 得静摩擦力，C正确．‎ ‎8.如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，电容器两极板水平放置。在两极板间，不计重力的带正电粒子Q在t=0时由静止释放，若两板间距足够宽，则下列运动可能的是（　　）‎ A. 若t=0时线圈平面与磁场垂直，粒子在两极间往复运动 B. 若t=0时线圈平面与磁场平行，粒子在两极间往复运动 C. 若t=0时线圈平面与磁场垂直，粒子一定能到达极板 D. 若t=0时线圈平面与磁场平行，粒子一定能到达极板 ‎【答案】BC ‎【详解】AC．若t ‎=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；在前半个周期内粒子向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动；后半个周期内，沿原方向继续先做加速直线运动，后做减速直线运动．周而复始，粒子做单向直线运动，粒子一定能到达极板。故C正确，A错误；‎ BD．若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，前半个周期内，向一极板先做加速直线运动，后做减速直线运动，半个周期时刻速度减为零；后半个周期内，沿反方向返回，先做加速直线运动，后做减速直线运动，一个周期时刻速度为零。周而复始，粒子做往复运动。故B正确，D错误；‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】此题关键要分析一个周期内粒子的运动情况：若t=0时，线圈平面与磁场垂直，线圈中产生正弦形电流；若t=0时，线圈平面与磁场平行，线圈中产生余弦形电流，根据牛顿定律分析求解。‎ 三、非选择题 ‎9.甲乙两同学做测定木板与铁块之间的动摩擦因数的实验时，设计了甲乙两种方案：‎ 方案甲：木板固定，用弹簧秤拉动铁块，如图甲所示；‎ 方案乙：铁块通过弹簧秤与墙连接，用手拉动木板，如图乙所示．‎ 实验器材有：弹簧秤、木板、质量为400g的铁块、细线、质量为200g的配重若干．（g=10m/s2）‎ ‎(1)上述两种方案你认为更合理的方案是______（填“甲”或“乙”）‎ ‎(2)某同学在铁块上加上配重，改变铁块对木板的正压力，记录了实验数据如下表所示：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 配重（个数）‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 弹簧秤读数/N ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎2.00‎ ‎2.20‎ ‎3.00‎ 请根据上述数据在图丙中画出铁块所受摩擦力Ff和压力FN 关系图象；由图象可求出木板和铁块间动摩擦因数是__________‎ ‎【答案】(1). 乙 图略 (2). 0.25‎ ‎【解析】‎ ‎（1）甲中物体在弹簧测力计作用下不易控制它一直做匀速直线运动，弹簧秤的示数也不稳定，而乙中拉动的是木板，木板运动的速度不影响摩擦力的大小，稳定时弹簧测力计与木块相对于地静止，此时读数更准确，故更合理的方案是乙． （2）由表中数据可画出摩擦力与正压力间的关系图象如图所示：‎ 由f=μFN可知，图象的斜率等于木板和铁块间的动摩擦因数为：．‎ ‎10.图中E为电源，其电动势为E，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，A为电流表．用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA：‎ ‎①闭合S1，断开S2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；‎ ‎②保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA=R2‎ ‎(1)真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即，试导出它与电动势E，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式=___________．‎ ‎(2)若I0=10mA，真实值RA 约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多_____________________．‎ ‎【答案】(1). (2). 6‎ ‎【解析】‎ ‎(1)根据实验步骤①有： ①‎ 在步骤②中当闭合K2时,RA和R2并联,所以有：   ②‎ ‎③‎ 联立①②③可解得：‎ ‎(2)要使相对误差不小于5%,则有：=⩽5%‎ 所以解得：E⩾6v.‎ ‎11.如图所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面高3 m的吊环，他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面1.2 m，当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好进入吊环，他将球竖直向上抛出的速度是(g取10 m/s2) ‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将球相对于自己竖直上抛，实际上是球参与了两个运动，一是水平方向上的匀速直线运动，一是竖直方向上的竖直上抛运动，通过水平方向上求出运动时间，再结合竖直上抛运动的公式可求出上抛运动的速度．‎ ‎【详解】球的水平速度是v=2m/s，人到环的水平距离为s=2m 所以球必须在内到达吊环 而1s内球在竖直方向上的位移为x=1.8m 设初速度为，根据竖直上抛运动的位移公式 即：‎ 解得：‎ ‎【点睛】解题的关键就是知道合运动与分运动的等时性，小球的实际运动（相对于地面）是斜上抛运动，斜上抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动．‎ ‎12.足够长光滑斜面BC倾角，小物块与水平面间的动摩擦因数，水平面与斜面之间的B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点．在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图甲所示，小物块在AB段运动的速度-时间图象如图乙所示，到达B点后迅速撤去恒力F．已知，．‎ ‎（1）求小物块所受到的恒力F的大小；‎ ‎（2）小物块从B点沿斜面向上运动之后返回，小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离A点的距离．‎ ‎ ‎ ‎【答案】(1)11N(2) 不能回到A点，停止运动时，离A点的距离为：3.6m ‎【详解】(1) 由图（b）可知，AB段加速度：‎ 根据牛顿第二定律，有：‎ 解得：‎ ‎(2) 因为斜面光滑，根据对称性可知，小滑块返回B点的速度与从A到B时速度大小相等，方向相反，根据图像可知 小物块从B向A运动过程中，有 μmg=ma3‎ 解得 a3＝μg＝0.5×10m/s2＝5m/s2‎ 滑行的位移：‎ 不能回到A点，停止运动时，离A点的距离为：‎ ‎△s=sAB-s=4.0-0.4=3.6m ‎13.近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因．下列关PM2.5的说法中正确的是 ．‎ A. PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当 B. PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C. 温度越低PM2.5活动越剧烈 D. 倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度 E. PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈 ‎【答案】BDE ‎【详解】PM2.5的数量级为，空气中氧分子的尺寸的数量级为，故A错误；PM2.5在空气中的运动是空气中悬浮小颗粒的运动，属于布朗运动，温度越高布朗运动越剧烈，故B正确，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D正确；微粒越小，因受其它微粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，故E正确．故选BDE．‎ ‎14.如图所示，有一截面积为的导热气缸，气缸内部有一固定支架AB，支架上方有一放气孔，支架到气缸底部距离为，活塞置于支架上，开始时气缸内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强，当外界温度缓慢上升至303K时，活塞恰好被整体顶起，气体由放气孔放出少许，活塞有回到支架处，气缸内气体压强减为，气体温度保持303K不变，整个过程中封闭气体均视为理想气体，已知外界大气压强恒为，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：‎ ‎(i)活塞的质量 ‎(ii)活塞被顶起过程中放出气体的体积 ‎【答案】(i)m=1kg；(ii) ‎ ‎【详解】(i)初始状态压强：，温度：；当温度上升到303K且未放气时，活塞受力平衡，设此时压强为，温度 气体进行等容变化，根据查理定律可得：‎ 解得：‎ 根据平衡可得：‎ ‎ ‎ 解得：‎ m=1kg ‎(ii)假设没有放气孔，设气缸内全部气体的压强变为时气体的体积为，活塞高度为，故：，根据：，，‎ 气体进行等温变化，根据玻意耳定律可得：‎ 解得：‎ 则放出的气体的体积：‎ ‎15.一束由、两单色光组成的复色光从空气射向由玻璃材料制成的棱镜，经三棱镜折射分离成两束单色光、，如图所示，则下列说法正确的是 ．‎ A. 光在玻璃中的传播速度小于光在玻璃中的传播速度 B. 光在真空中的波长大于光在真空中的波长 C. 光在玻璃中的频率小于在真空中的频率 D. 光从玻璃射向空气的临界角大于光从玻璃射向空气的临界角 E. 、两束光分别通过同一双缝干涉试验仪，光干涉条纹的间距大于光干涉条纹的间距 ‎【答案】BDE ‎【详解】A．由图可知,通过三棱镜后,a光的偏折角小于b光的偏折角,故说明玻璃对a光的折射率小于b光的折射率,根据v=c/n分析可知，a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，故A错误；‎ B．a光折射率小于b光的折射率，说明a光的频率小于b光的频率，由c=λf知，a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长，故B正确；‎ C．光的频率由光源决定，与介质无关，所以a光在玻璃中的频率与在真空中的频率相等，故C错误；‎ D．a光的折射率小于b光的折射率,根据全反射临界角公式sinC=1/n分析知，a光的临界角比b光的大，故D正确．‎ E．a光的波长大于b光,由双缝干涉条纹间距公式可知，a光的干涉条纹大于b光的干涉条纹，故E正确．‎ 故选BDE．‎ ‎16.下图为透明材料制成的柱体截面图，其截面为四分之一圆，圆半径OM=6 cm，该透明材料的折射率n=2．一束平行光垂直照射到OM面，在这束平行光中选取1、2、3、4四条等间距的光线，其中光线1入射到M点，光线4入射到O点．忽略二次反射光线．‎ ‎①请作出图中光线2、3通过该透明材料的光路图并说明作图依据；‎ ‎②计算MN弧面上有光射出的部分的弧长为多大．‎ ‎【答案】① ②3.14 cm ‎【详解】①如图所示 ‎ ‎ 由，则临界角为：‎ C=30°，‎ 对光线2，设入射角为α，由几何知识得：‎ ‎，‎ 即α>C所以光线2发生全反射如图所示。‎ 对光线3，入射角正弦为： ，即 β