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1、 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋 金戈铁骑 2019 2020 学年 7 月份内部特供卷 物 理 四 注意事项 1 答题前 先将自己的姓名 准考证号填写在试题卷和答题卡上 并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置 2 选择题的作答 每小题选出答案后 用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑 写在试题卷 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效 3 非选择题的作答 用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内 写在试题卷 草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效 4 考试结束后 请将本试题卷和答题卡一并上交 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1 5 只有
2、一项是符 合题目要求 第 6 8 题有多项符合题目要求 全部选对得6 分 选对但不全的得3 分 有选错的得 0 分 1 已知氢原子的基态能量为E1 激发态能量为 1 2 n E E n 其中n 2 3 4 已知普朗克常量为 h 则下列说法正确的是 A 氢原子跃迁到激发态后 核外电子动能增大 原子的电势能减小 B 基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后 电子速度大小为 1 2 hE m C 大量处于n 3 的激发态的氢原子 向低能级跃迁时可辐射出3 种不同频率的光 D 若原子从n 6 能级向n 1 能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应 则原子从 n 6 能级向n 2 能级跃迁时
3、所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应 答案 C 解析 氢原子跃迁到激发态后 核外电子的动能减小 电势能增大 总能量增大 选项A错 误 基态的氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后 最大动能为Ekm h E1 设电子的最 大速度为vm 则vm 选项 B错误 大量处于n 3 的激发态的氢原子 向低能级跃迁可能 辐射的光线的条数 3 种 选项C正确 从n 6 能级向n 1能级跃迁产生的电磁波能使某金属 发生光电效应 则从n 6 能级向n 2 能级跃迁产生的电磁波不一定能使该金属发生光电效应 选 项 D错误 2 放在粗糙水平地面上质量为0 8 kg 的物体受到水平拉力的作用 在0 6 s 内
4、其速度与时间 的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图2 甲 乙所示 下列说法中正确的是 A 0 6 s 内拉力做的功为120 J B 物体在0 2 s 内所受的拉力为4 N C 物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0 5 D 合外力在0 6 s 内做的功与0 2 s 内做的功相等 答案 D 3 如图所示 两电荷量分别为 Q和 2Q的点电荷固定在直线MN上 两者相距为L 以 2Q的 点电荷所在位置为圆心 2 L 为半径画圆 a b c d是圆周上四点 其中a b在MN直线上 c d 两点连线垂直于MN 下列说法正确的是 A c d两点的电势相同 B a点的电势高于b点的电势 C c d两
5、点的电场强度相同 D a点的电场强度小于b点的电场强度 答案 A 解析 a b c d四点在以点电荷 2Q为圆心的圆上 可知 2Q产生的电场在a b c d四 点的电势是相等的 所以a b c d四点的总电势可以通过 Q产生的电场的电势确定 根据顺着 电场线方向电势降低可知 b点的电势最高 c d两点对称电势相等 a点电势最低 故A正确 B 错误 2Q的场源在c d两点产生的场强大小相等 Q的场源在c d两点的产生的场强大小也相 等 根据场强的合成可知两点的总场强大小相等 但方向不同 故c d两点的电场强度不同 故C 错误 由点电荷的场强公式 合成可得 方向向左 方向向右 故 则 D错误 4
6、如图所示 A B两卫星绕地球运行 运动方向相同 此时两卫星距离最近 其中A是地球 同步卫星 轨道半径为r 地球可看成质量均匀分布的球体 其半径为R 自转周期为T 若经过时 间t后 A B第一次相距最远 下列说法正确的有 A 卫星B的运行周期大于卫星A的运行周期 B 卫星B的运行周期是 2Tt Tt C 在地球两极 地表重力加速度是 23 22 4 r T R D 若卫星B通过变轨与A对接之后 B的机械能可能不变 答案 C 解析 设卫星 B的周期为T 根据开普勒第三定律得 可知卫星B的运行周期小 于卫星A的运行周期 故A错误 对当卫星卫星B比 A多转半周时 A B第一次相距最远 则有 此 卷 只
7、 装 订 不 密 封 班 级 姓 名 准 考 证 号 考 场 号 座 位 号 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋 tt 解得 T 故 B错误 对于卫星A 根据万有引力提供向心力 可得 Gmr 可得地球的质量 M 在地球两极 据万有引力等于重力 可得 m g G 联立解得 g 故 C正确 卫星A的运行周期等于地球自转周期T 卫星B通过变轨与A对接 则需要在 原轨道上对卫星B加速 使万有引力不足以提供向心力 做离心运动 最后与A对接 则卫星B的 机械能要增大 故D错误 5 如图所示 在空间有一坐标系xOy 直线OP与x轴正方向的夹角为30 第一象限内有两 个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I
8、 和 II 直线OP是它们的边界 OP上方区域I 中磁场的磁 感应强度为B 一质量为m 电荷量为q的质子 不计重力 以速度v从O点沿与OP成 30 角的方 向垂直磁场进入区域I 质子先后通过磁场区域I 和 II后 恰好垂直打在x轴上的Q点 图中未画 出 则下列说法正确的是 A 区域 II 中磁感应强度为 2 B B 区域 II 中磁感应强度为3B C 质子在第一象限内的运动时间为 5 6 m qB D 质子在第一象限内的运动时间为 7 12 m qB 答案 D 解析 设质子在磁场I 和 II中做圆周运动的轨道半径分别为和 区域 II中磁感应强度 为 B 运动轨迹如图所示 由牛顿第二定律得 由带
9、电粒子才磁场中运动的对称性和几何关系可以知道 质子从 A点出磁场I 时 的速度方向与OP的夹角为 故质子在磁场I 中轨迹的圆心角为 如图所 示 由几何关系可知 在区域 II中 质子运动1 4 圆周 是粒子在区域II中做圆周运 动的圆心 由 计算得出区域II中磁感应强度为 故 AB 错误 质子在 区运动轨迹对应的圆心角为 在 区运动轨迹对应的圆心角为 质子在 区 的运动时间 质子在 区运动时间 则粒子在第一象限内的运 动时间为 故 C错误 D正确 6 如图 a 所示 理想变压器原副线圈匝数比n1 n2 55 4 原线圈接有交流电流表A1 副 线圈电路接有交流电压表V 交流电流表A2 滑动变阻器R
10、等 所有电表都是理想电表 二极管D 正向电阻为零 反向电阻无穷大 灯泡L 的阻值恒定 原线圈接入的交流电压的变化规律如图 b 所示 则下列说法正确的是 A 交流电压表V的读数为 32 2V B 灯泡 L两端电压的有效值为 16 2V C 当滑动变阻器的触头P向上滑动时 电流表A1示数减小 V示数增大 D 由图 b 可知交流发电机转子的角速度为100 rad s 答案 BD 解析 由图 b 可知 原线圈输入电压有效值为440V 根据 可得副线圈电压为32V 交流电压表V的示数为有效值即为32V 故 A错误 设灯泡L 两端电压的有效值为U 灯泡的阻值 为R 交变电流的周期为T 根据交变电流有效值的
11、定义有 解得 故 B正确 当滑动变阻器的触头P向下滑动时 滑动变阻器阻值减小 原副线圈匝数比不变 输入 电压不变 则电压表V的示数不变 则由欧姆定律可知 电流表A2示数增大 因为理想变压器输入 功率与输出功率相等 所以电流表A1示数也增大 故C错误 根据可知 交流发 电机转子的角速度为100 rad s 故 D正确 7 如图所示 质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上 一电阻为r 质量 为m的导体棒PQ放置在导轨上 始终与导轨接触良好 PQbc构成矩形 棒与导轨间无摩擦 棒左 侧有两个固定于水平面的光滑立柱 导轨bc段电阻为R 长为L 其他部分电阻不计 以ef为界 其左侧匀强磁
12、场方向竖直向上 右侧匀强磁场水平向右 磁感应强度大小均为B 在t 0 时 一水 平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上 使导轨由静止开始做匀加速直线运动 加速度为a 则 A F与t 2 成正比 B F和t是线性关系 C 当t达到一定值时 QP刚好对轨道无压力 D 若F 0 PQbc静止 ef左侧磁场均匀减小 QP可能对轨道无压力 答案 BC 解析 t 时刻 dc 产生的感应电动势E BLv 导轨做初速为零的匀加速运动 v at 则 E 天才是百分之一的灵感加百分之九十九的勤奋 金戈铁骑 BLat 感应电流 I 金属导轨abcd安培力大小F安 BIL 对导轨 由牛顿第二定律得 F F 安 ma
13、则得 F mat 可知F与t 2 不成正比 F与t成线性关系 故A错误 B正确 当t 达到一定值时 导致QP的电流 产生的安培力等于其重力 则刚好对轨道无压力 故C正确 当 ef 左侧磁场均匀减小 不管减小到什么值 QP对轨道压力不会为零 因为受到的安培力与重力同向 故 D错误 8 如图所示 一弹性轻绳 绳的弹力与其伸长量成正比 左端固定在A点 弹性绳自然长度等于 AB 跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球 小球穿过竖直固定的杆 初始时ABC在 一条水平线上 小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零 已知C E两点间距离为h D为 CE的中点 小球在C点时弹性绳的拉力为0 5mg
14、 小球与杆之间的动摩擦因数为0 5 弹性绳始终 处在弹性限度内 下列说法正确的是 A 小球在D点时速度最大 B 若在E点给小球一个向上的速度v 小球恰好能回到C点 则 vgh C 小球在CD阶段损失的机械能等于小球在DE阶段损失的机械能 D 若仅把小球质量变为2m 则小球到达E点时的速度大小 2vgh 答案 AB 解析 当小球运动到某点P点 弹性绳的伸长量是 小球受到如图所示的四个力作用 其 中 将正交分解 则 的竖直分量 据牛顿第二定律 得 解得 即小球的加速度先随下降的距离均匀减 小到零 再随下降的距离反向均匀增大 据运动的对称性可知 小球运动到CE的中点 D点时 加速 度为零 速度最大
15、故A项正确 对小球从C运动到 E过程 应用动能定理得 若小球恰能从E点回到 C点 应用动能定理得 联立解得 故 B项正确 小 球在全程所受摩擦力大小不变 小球在CD段所受弹力竖直分量较小 则小球在CD段时摩擦力和弹 力做的负功比小球在DE段时摩擦力和弹力做的负功少 小球在CD阶段损失的机械能小于小球在DE 阶段损失的机械能 故C项错误 若仅把小球质量变为2m 对小球从C运动到 E过程 应用动能定 理得 解得 小球到达E点时的速度大小 故 D 项错误 二 非选择题 包括必考题和选考题两部分 第9 题 第 12 题为必考题 每个试题考生都必须 作答 第13 题 第 14 题为选考题 考生根据要求做
16、答 一 必考题 共 47 分 9 6 分 某同学准备利用如图装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹 性势能与其压缩量之间的关系 图中B为一固定在桌面 带有刻度的平直光 滑导轨 小盒C用轻绳悬挂于O点 弹簧T左端固定 用小球A沿导轨B向 左挤压弹簧 释放后球A弹出 射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆 动 摆动的最大角度 可以被准确测出 球A射入盒C后两者的重心重合 重心距悬点O的距离为L 试问 1 欲完成此探究实验 该同学在实验过程中除了要测量最大摆角 和重心距悬点O的距离L外 还需要测量哪些物理量 写出这些物理量及其字母代号 2 通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能EP 写出其计算表达式 无需书写推导过程 3 该实验除了要保证光滑导轨水平 小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外 还应注意些 什么 答案 1 还需测量小球A的质量m 重盒C的质量M 弹簧的压缩量x 2 3 要注意每次实验时 弹簧压缩量不要过大 以保证绳总处于绷直状态 同时摆角不大于 90 每次实验时 弹簧的压缩量也不宜过小 否则压缩量L及摆角 的测量相对误差大 轨道 摩擦损耗不可忽略 解析 1 弹簧的弹
