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1、山西省运城市2020届高三物理适应性测试试题(含解析) 二、选择题本题共8小题,每小题6分,共48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1921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.氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光。若用这些光照射逸出功为3.20eV的钠时,下列说法中正确的是A. 氢原子能辐射4种不同频率的光子B. 氢原子辐射的光子中有2种频率能使钠发生光电效应C. 氢原子辐射光子后,该氢原子的核外电子的速率增大D. 钠能吸收两个从n=4向n=2能级
2、跃迁的光子而发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A因为大量氢原子,跃迁时任选两条轨道进行所以会辐射种光子,A错误B根据题意得,4能级跃迁到1能级、3能级跃迁到1能级、2能级跃迁到1能级辐射的3种光子能量大于为3.20eV,所以有3种频率能使钠发生光电效应,B错误C氢原子辐射光子后,由高能级跃迁到低能级,离核更近,根据库仑力提供向心力,半径越小,速率越大,C正确D根据光电效应规律可知,当光子能量小于逸出功时,不会发生光电效应,从n=4向n=2能级跃迁的光子能量小于3.20eV,不会使钠发生光电效应,D错误2.如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质
3、细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上,A、B一起做匀加速运动。若将质量为2m的木块C放在某一木块上面,再施加水平恒力F作用在A上,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则关于两次运动下列说法正确的是A. 若C放在A上,绳上拉力不变B. 若C放在B上,B、C间摩擦力为C. 若C放在B上绳上拉力为D. 若C放在A上比放在B上运动时的加速度大【答案】B【解析】【详解】未放C时,A、B一起匀加速:,设绳拉力为T,对B分析:联立解得:A若C放在A上,根据牛顿第二定律对整体:,设绳拉力为T,对B分析:,解得:,拉力变小,A错误B若C放在B上,根据牛顿第二定律对整体:,隔离C,解得,B正确
4、C若C放在B上,根据牛顿第二定律对整体:,对BC分析:,解得,C错误D根据牛顿第二定律对整体:,解得,所以无论C放在谁上面,加速度一样大,D错误3.2020年5月21日,我国成功发射了为探月任务执行通信中继服务的“鹊桥”卫星,并定点在如图所示的地月连线外侧的位置上。“鹊桥”卫星在位置L2时,受到地球和月球共同的引力作用,不霱要消耗燃料就可以与月球保持相对静止,且与月球一起绕地球运动。“鹊桥”卫星、月球绕地球运动的加速度分别为a鹊、a月线速度分别为v鹊、v月,周期分别为T鹊、T月,轨道半径分别为r鹊、r月,下列关系正确的是A. T鹊T月B. a鹊v月D. 【答案】C【解析】【详解】A因为“鹊桥”
5、卫星与月球一起绕地球运动,与月球保持相对静止,所以周期相同:T鹊=T月,A错误B对月球有:,对卫星有:,因为周期相同,所以a鹊a月,B错误C根据:,周期相同,而卫星的半径大,所以卫星线速度大v鹊v月,C正确D因为两物体周期相同,而半径不同,且卫星半径大,所以,D错误4.含有理想变压器的电路如图所示图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为18、1、3,正弦交流电源输出的电压有效值恒定,该变压器原副线圈匝数比为31。开关S断开与S闭合情况下变压器的输出功率之比A. 21B. 41C. 12D. 1:1【答案】D【解析】【详解】开关S断开:设回路电流为,根据电流匝数关系,电压与匝数关系:,联立解得;开关
6、S闭合,设回路电流为,同理可得:,整理得:;因为电压有效值恒定,所以即:,而变压器输出功率,代入数据得:,ABC错误D正确5.一带负电的微粒只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,其中0x1段是曲线,x1x2段是平行于x轴的直线,x2x3段是倾斜直线,则下列说法正确的是A. 0x1段电势逐渐升高B. 0x1段微粒的加速度逐渐减小C. x2x3段电场强度减小D. x2处的电势比x3处的电势高【答案】B【解析】【详解】A电势能,由于粒子带负电,0x1段电势能变大,所以电势变小,A错误B根据电场力做功与电势能关系:,图像斜率代表场强大小,0x1段图像斜率变小,场强变小,
7、受力减小,加速度逐渐变小,B正确Cx2x3段斜率为0,场强为零,C错误Dx2到x3,电势能减小,粒子带负电,所以电势增大,D错误6.如图所示,两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,其左端接有定值电阻R,建立ox轴平行于金属导轨,在0x4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度随坐标(以m为单位)的分布规律为B=0.80.2x(T),金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨向右运动,ab始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从x1=1m处,经x2=2m到x3=3m的过程中,电阻器R的电功率始终保持不变,则A. 金属棒做匀速直线运动B. 金属棒运动过程中产生电动
8、势始终不变C. 金属棒在x1与x2处受到磁场的作用力大小之比为32D. 金属棒从x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电量相等【答案】BC【解析】【详解】A因为电阻的功率不变:,因为磁感应强度变小,所以速度变大,A错误B功率不变,所以感应电动势不变,B正确C功率不变,所以回路电流始终不变,根据安培力方程:,安培力之比:,C正确D通过导体电量:,因为在加速,所以通过相同位移时间减小,所以通过导体电量减小,D错误7.一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板,木板的倾角可在0-90之间任意凋整设物块沿木板向上能达到的最大位移为x。木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角的关系如图所示。(g
9、取10m/s2)则下列说法正确的是A. 小铁块与木板间的动摩擦因数为B. 小铁块初速度的大小是5m/sC. 沿倾角为30和90上滑时,物块运动到最大位移的时间不同D. 当=0时,x=m【答案】ABD【解析】【详解】AB当,竖直上抛运动,x=1.25m,根据运动学方程得:,解得;当,x=1.25m,根据速度位移关系:,有,而解得:,AB正确C因为30和90对应的加速度均为,根据,运动到最高点时间相同,C错误D当角度等于0时,根据,求得x=m,D正确8.如图所示,质量均为m的物块a、b用一根劲度系数为k的轻弹簧相连接,放在倾角为的足够长光滑固定斜面上,且a是带电量为+q的绝缘物块,b不带电,C为固
10、定挡板。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,系统处于静止状态。现用一外力F沿斜面方向拉物块a使之向上做匀加速运动,当物块a刚要离开斜面时物块b恰将离开挡板C。重力加速度大小为g,则此过程中A. 物块a运动的距离为B. b刚要离开挡板时弹簧弹力2mgsinC. 外力F做的功为D. 物块a运动的时间为【答案】AD【解析】【详解】A刚开始时,弹簧处于压缩状态,弹簧弹力大小:,物块b恰将离开挡板时,弹簧处于伸长状态,弹簧弹力大小:。整个过程弹簧形变量即a的运动距离,A正确Bb刚要离开挡板时对b分析有弹簧弹力:,B错误CD物块a刚要离开斜面时,垂直于斜面方向有,解得:,物块a匀
11、加速,有,联立解得:;整个过程的初末状态弹簧的弹性势能大小相等,根据动能定理得:解得:,C错误D正确三、非选择题:共174分。第22题灬第32题为必考题每个试题考生都必须做答。第33题第38题为选考题,考生根据要求做答。9.某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,将小球a、b分别固定于一轻杆的两端,杆水平且处于静止状态。释放后轻杆逆时针转动,已知重力加速度大小为g。(1)选择实验中使用的遮光条时,用螺旋测微器测量遮光条A的宽度如图乙所示,其读数为_mm,另一个遮光条B的宽度为0.50cm,为了减小实验误差,实验中应选用遮光条_(填“A”或者“B”)进行实验。(2)若遮光条的宽度用d表示,测出
12、小球a、b质量分别为ma、mb(b的质量含遮光条),光电门记录遮光条挡光的时间为t,转轴O到a、b球的距离分别为l a、l b,光电门在O点的正下方不计遮光条长度,如果系统(小球a、b以及杆)的机械能守恒,应满足的关系式为_(用题中测量的字母表示)。【答案】 (1). (2). A (3). 【解析】【详解】(1)螺旋测微器的读数由主尺和螺旋分尺组成,主尺读数:4.5mm,分尺读数:,所以螺旋测微器读数: ;光电门测速度原理是用遮光条通过光电门的平均速度代替瞬时速度,时间越短,越接近瞬时速度,所以遮光条选宽度小的,选A(2)b通过光电门的速度:,此时a的速度:,根据机械能守恒有:重力势能减小量
13、等于动能增加量:,整理得:10.某同学想用下列实验器材来测定一电源的电动势E和内阻r,同时测量一阻值约为几十欧姆的电阻的阻值,实验器材如下:毫安表mA(量程0120mA);电压表(量程06V);滑动变阻器R(阻值范围0-300);导线若干,开关S一个该同学的实验步骤如下:设计如图甲所示的电路图,正确连接电路;滑动变阻器滑片处于阻值最大位置,闭合开关S,通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组U和I的数据,最后得到如图乙所示的U-I图象;断开开关S将待测电阻Rx,改接在N、H之间,MN间用导线相连,重复试验步骤,得到另一条U-I图线,图线与纵轴的交点坐标为(0,U0),与横轴的交点坐标为(I0,
14、0)。(1)请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好_。(2)根据图乙的图线,可得该电源的电动势E=_V,内阻r=_。(3)待测电阻的阻值表达式为Rx=_。(用题中字母表示)(4)设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表,Rx接在M、N之间与接在N、H之间,滑动变阻器的滑片从阻值最大处滑向中点位置的过程中,对比两种情况,则毫安表的示数变化范围_,电压表示数变化范围_(选填“相同”或“不同”)【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). 相同 (6). 不同【解析】【详解】(1)根据电路图连线如下:(2)根据闭合电路欧姆定律,所以纵截距,斜率(3)将Rx改接在N、H之间,根据闭合电路
15、欧姆定律得:,整理得:,斜率,所以待测阻值:(4)如果电表均为理想电表,两次电流表均测的回路总电流,所以电流表变化相同;但电压表,Rx接在M、N之间,Rx接在N、H之间:因为电流变化相同,则电压变化不同。11.在光滑水平地面上放有一质量M=3kg带四分之一光滑圆弧形槽的小车,质量为m=2kg的小球以速度v0=5m/s沿水平槽口滑上圆弧形槽槽口距地面的高度h=0.8m,重力加速度g=10m/s2。求:(1)小球从槽口开始运动到最高点(未离开小车)的过程中,小球对小车做的功W;(2)小球落地瞬间,小车与小球间的水平间距L。【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)小球上升至最高点时,两物体速度水平速度相等,小车和小球水平方向动量守恒,得