1、洪洞县第一中学2020届高三下学期第一次调研考试理科综合物理一、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 15 题只有一项符合题目要求，第 68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.如图所示为氢原子能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率abc，下列说法正确的是A. 照射氢原子的光子能量为12.75eVB. 从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为aC. 从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为cD. 光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生
2、光电效应【答案】D【解析】【详解】根据公式，可知，n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级；A根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A错误；B频率大小关系为vavbvc，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为vc，故B错误；C氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量最大，辐射出的光频率为va，故C错误；D氢由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV，依据光电效应方程，所以能使逸出功为10.2eV的金属能发生光电效应，故D正
3、确2.某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0 变为kv0(k1)位移大小为x。则在随后的4t内，质点的位移大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】质点做匀加速直线运动，加速度为t时刻内位移为联立可得则在随后的4t内，质点的位移大小为将代入得故A正确，BCD错误。故选A。3.双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m，相距 L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0，且，于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响，并认为 C 位于 A、B 的连线正中间，相对 A、B静止，则 A、B
4、组成的双星系统周期理论值 T0 及 C 的质量分别为（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】D【解析】【详解】两星的角速度相同，根据万有引力充当向心力知：可得r1=r2 两星绕连线的中点转动，则有： 所以 由于C的存在，双星的向心力由两个力的合力提供，则 又 解式得可知D正确，ABC错误。故选D。4.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小,则合上开关 S的瞬间（ ）A. 两个金属环都向左运动B. 两个金属环都向右运动C. 从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D. 铜
5、环受到的安培力小于铝环受到的安培力【答案】C【解析】【详解】AB若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB错误；C线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确； D由于铜环电阻较小，故铜环中感应电流较大，则铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D错误。故选C。5.如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与固定电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2，A、V是理想电表。当R2=2R1 时，电流表的读
6、数为1A，电压表的读数为4V，则（ ）A. 电源输出电压为8VB. 电源输出功率为4WC. 当R2=8时，变压器输出功率最大D. 当R2=8时，电压表的读数为3V【答案】C【解析】【详解】A当R2=2R1时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，所以R2=4，R1=2，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U1=2V，根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I1=2A，所以电源输出电压为U=U1+I1R1=2+22=6V故A错误；B电源输出功率为P=UI1=12W故B错误；C根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以，变压器输出的功率所以当R2=8时，变压
7、器输出的功率P2最大，即为，故C正确；D当R2=8时，U2=6V，即电压表的读数为6V，故D错误。故选C。6.如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点带正电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是() A. M,N两点电势相等B. 粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小C. 该匀强电场的电场强度大小为D. 粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点【答案】AB【解析】【分析】带正电粒子仅在电场力作用下，从M运动到N，由速度大小，得出粒子
8、的动能，从而确定粒子的电势能大与小由于匀强电场，则等势面是平行且等间距根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向，从而得出匀强电场的电场线方向【详解】带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在M、N两点动能相等，则电势能也相等，则M、N两点电势相等因为匀强电场，所以两点的连线MN即为等势面根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向；可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90后小于90，电场力对粒子先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小故AB正确；匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离，则，故C错误；粒子在匀强电场受到的是恒定的电
9、场力，不可能做圆周运动，选项D错误；故选AB.【点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置再由曲线运动来确定电场力的方向同时考查U=Ed中d的含义重要性，注意公式中的d为沿电场线方向上的距离7.如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，长木板始终静止已知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等则()A. 1一定小于2B. 1可能大于2C. 改变F的大小，F2(m1m2)g时，长木
10、板将开始运动D. 改F作用于长木板，F(12)(m1m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动【答案】BD【解析】【分析】因为木块所受的摩擦力为滑动摩擦力，地面对木板的摩擦力为静摩擦力，无法比较动摩擦因数的大小通过对木板分析，根据水平方向上的受力判断其是否运动当F作用于长木板时，先采用隔离法求出临界加速度，再运用整体法，求出最小拉力【详解】对m1，根据牛顿运动定律有：F-1m1g=m1a，对m2，由于保持静止有：1m1g-Ff=0，Ff2（m1+m2）g，所以动摩擦因数的大小从中无法比较故A错误、B正确改变F的大小，只要木块在木板上滑动，则木块对木板的滑动摩擦力不变，则长木板仍然保持静止故C错误若
11、将F作用于长木板，当木块与木板恰好开始相对滑动时，对木块，1m1g=m1a，解得a=1g，对整体分析，有F-2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（1+2）（m1+m2）g，所以当F（1+2）（m1+m2）g时，长木板与木块将开始相对滑动故D正确故选BD【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，结合整体和隔离法，运用牛顿第二定律进行求解8.如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m= 0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x 之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间
12、机械能损失不计,（弹性势能，g取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ）A. 小球刚接触弹簧时加速度最大B. 当x=0.1m时，小球的加速度为零C. 小球的最大加速度为51m/s2D. 小球释放时距弹簧原长的高度约为 1.35m【答案】BC【解析】【详解】AC由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得kx=mg解得弹簧的最大缩短量为xm=0.61m，所以弹簧的最大值为Fm=20N/m0.61m=12.2N弹力最大时的加速度小球刚接触弹簧时加速度为10m/s2
13、，所以压缩到最短的时候加速度最大，故A错误，C正确；B当x=0.1m时，速度最大，则弹簧的弹力大小等于重力大小，小球的加速度为零，故B正确；D设小球从释放点到弹簧的原长位置的高度为h，小球从静止释放到速度最大的过程，由能量守恒定律可知解得故D错误。故选BC。二、非选择题：共 62 分，第912 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 1316 题为选考题，考生根据要求作答（一）必考题9.某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所
14、接交流电的频率为50Hz.(1) 实验时，应先接通_(选填“电动机”或“打点计时器”)电源(2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L1，以及此时圆盘的直径d1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L2，以及此时圆盘的直径d2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为_m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm，则可求得电动机转动的角速度为_rad/s.(结果均保留两位有效数字)(3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示分
15、析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中_(选填“增大”“减小”或“不变”)【答案】 (1). 打点计时器 (2). 1.8 (3). 64 (4). 不变【解析】【分析】（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据 求解线速度，根据 求解角速度；（3）根据v=r=D结合图像判断角速度的变化.【详解】（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）纸带运动的速度大小为；角速度；（3） 根据v=r=D，因v-D图像是过原点的直线，可知 不变.10.为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R，定值电阻Rn，两个电流表A1、A2，电键S1，单
16、刀双掷开关S2，待测电源，导线若干实验小组成员设计如图甲所示的电路图（1）闭合电键S1，断开单刀双掷开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；将单刀双掷开关S2合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数仍为I0，此时电阻箱阻值为R2，则电流表A1的阻值RA1_（2）将单刀双掷开关S2合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，实验小组成员打算用图象分析I与R的关系，以电阻箱电阻R为横轴，为了使图象是直线，则纵轴y应取_AI BI2 C1/I D1/I2（3）若测得电流表A1的内阻为1，定值电阻R02，根据（2）选取的y轴，作出yR图象如
17、图乙所示，则电源的电动势E_V，内阻r_（4）按照本实验方案测出的电源内阻值_（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）【答案】 (1). R2R1； (2). C； (3). 3； (4). 0.9； (5). 等于真实值【解析】【详解】（1）由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即：RA1R2R1；（2）根据题意与图示电路图可知，电源电动势：，整理得： ，为得到直线图线，应作 图象，C正确ABD错误（3）由图线可知： ， ，解得，电源电动势：E3V，电源内阻：r0.9；（4）实验测出了电流表A1的内阻，由（2）（3）
18、可知，电源内阻的测量值等于真实值11.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨MNPQ相距L倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，断开开关S将长也为L的金属棒ab在导轨上由静止释放，经时间t，金属棒的速度大小为v1，此时闭合开关，最终金属棒以大小为v2的速度沿导轨匀速运动。已知金属棒的质量为m，电阻为r，其它电阻均不计，重力加速度为g。(1)求导轨与水平面夹角的正弦值及磁场的磁感应强度B的大小；(2)若金属棒的速度从v1增至v2历时t，求该过程中流经金属棒的电量【答案】(1)，；(2)q(v1tv1tv2t)【解析】【详解】(1)开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑，由牛顿第二定律有由匀变速
19、运动的规律有解得开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以v2匀速，匀速时又有解得(2)在金属棒变加速运动阶段，根据动量定理可得其中联立上式可得12.如图所示，半径为a的圆内有一固定的边长为1.5a的等边三角形框架ABC，框架中心与圆心重合，S为位于BC边中点处的狭缝三角形框架内有一水平放置带电的平行金属板，框架与圆之间存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场一束质量为m、电量为q，不计重力的带正电的粒子，从P点由静止经两板间电场加速后通过狭缝S，垂直BC边向下进入磁场并发生偏转忽略粒子与框架碰撞时能量与电量损失求： (1)要使粒子进入磁场后第一次打在SB的中点，则加速电场的电压
20、为多大？(2)要使粒子最终仍能回到狭缝S，则加速电场电压满足什么条件？(3)回到狭缝S的粒子在磁场中运动的最短时间是多少？【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】【分析】（1）带电粒子在匀强电场中做匀加速直线运动，进入磁场后做圆周运动，结合几何关系找到半径，求解加速电场的电压；（2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则可能的情况是：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍；要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切；（3）根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹图，找到圆周运动的圆心角，结合圆周运动
21、周期公式，求出在磁场中运动的最短时间；【详解】（1）粒子在电场中加速，qUmv2粒子在磁场中，qvBr解得 （2）要使粒子能回到S，则每次碰撞时粒子速度都应与边垂直，则r和v应满足以下条件：粒子与框架垂直碰撞，绕过三角形顶点时的轨迹圆弧的圆心应位于三角形顶点上，即SB为半径的奇数倍，即 (n1，2，3， )要使粒子能绕过顶点且不飞出磁场，临界情况为粒子轨迹圆与磁场区域圆相切，即raa 解得n3.3，即n4，5，6得加速电压(n4，5，6，)（3）粒子在磁场中运动周期为TqvB，T解得T 当n4时，时间最短，即 tmin363TT 解得tmin.（二）选考题：共 15 分。请考生从 2 道物理题
22、中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分【物理-选修 3-3】13.下列说法正确是 （）A. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大B. 分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化更快C. 附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润D. 已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离E. 由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能【答案】BCD【解析】【详解】A、温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的
23、速率都增大，故A错误；B、根据分子力的特点可知，分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，随距离减小而增大，但斥力变化更快，故B正确；C、附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，附着层内分子间作用表现为斥力，附着层有扩展趋势，液体与固体间表现为浸润，故C正确；D、知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出气体的摩尔体积，然后求出每个气体分子占据的空间大小，从而能求出气体分子间的平均距离，故D正确；E、做功与热传递都可以改变物体的内能，但同时做功和热传递，根据热力学第一定律可知，不一定会改变内能，故E错误14.如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置管中有两段水
24、银柱a、b，长分别为5cm、10cm，两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg，温度为27，a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm，U形管水平部分长为10cm，两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm，给B段气体缓慢加热，使两水银柱下表面相平，求此时：(i)A段气体的压强；(ii)B段气体的温度为多少?【答案】（1）80cmHg（2）375K【解析】【分析】（1）根据液面位置求解气体内部压强的值；（2）找到气体的状态参量，然后结合盖吕萨克定律求解气体的温度.【详解】（1）加热后，当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时，B段气体压强pB=p0+10cmHg=85cmHg；A段气体的压强为
25、pA=pB-5cmHg=80cmHg（2）给B段气体缓慢加热时，B段气体发生的是等压变化，则a水银柱处于静止状态，当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时，设此时B段气体的温度为T2，则 式中L1=20cm，L2=25cm解得T2=375K【物理-选修 3-4】15.x=0处的质点在t=0时刻从静止开始做简谐振动，带动周围的质点振动，在x轴上形成一列向x正方向传播的简谐横波如图甲为x=0处的质点的振动图像，如图乙为该简谐波在t0=0.03s时刻的一部分波形图已知质点P的平衡位置在x=1.75m处，质点Q的平衡位置在x=2m下列说法正确的是_A. 质点Q的起振方向向上B. 从t0时刻起经过0.0
26、275s质点P处于平衡位置C. 从t0时刻算起，质点P比质点Q的先到达最低点D. 从t0时刻起经过0.025s，质点P通过的路程小于1mE. 从t0时刻起经过0.01s质点Q将运动到x=3m处【答案】BCD【解析】【分析】由图读出波长和周期T，由波长与周期可求出波传播的速度，根据质点的位置分析其运动情况，注意质点不随着波迁移；【详解】A、由图甲可知，在时刻振源质点是向y轴负方向振动，其余质点重复振源质点的运动情况，故质点Q起振的方向仍为y轴负方向，故选项A错误；B、由图甲可知周期为，由图乙可知波长为，则波速：则由图乙可知当P再次处于平衡位置时，时间为：经过周期的整数倍之后，质点P再次处于平衡位
27、置，即经过还处于平衡位置，故选项B正确；C、由于波沿轴正方向传播，可知从t0时刻算起，质点P比质点Q的先到达最低点，故选项C正确；D、由题可知：，若质点P在最高点、最低点或平衡位置，则通过的路程为：，但此时质点P不在特殊位置，故其路程小于，故选项D正确；E、波传播的是能量或者说是波的形状，但是质点不随着波迁移，故选项E错误16.如图所示，ABC等边三棱镜，P、Q分别为AB边、AC边的中点，BC面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入，经折射、反射，刚好照射在AC边的中点Q，求棱镜对光的折射率；使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到Q点时，入射光线转过的角度【答案】；120【解析】【详解】画出光路图，根据对称性及光路可逆结合几何关系可知，光在AB面的入射角i60，折射角r30，根据折射定律有 当光线再次照射到Q点时，光路如图乙所示，由几何关系可知，折射角30，根据折射定律有 解得：60，因此入射光转过的角度为i+120
