【物理】山东省泰安肥城市2020届高三下学期适应性训练（一）试题（解析版）

【物理】山东省泰安肥城市2020届高三下学期适应性训练（一）试题（解析版）

山东省泰安肥城市2020届高三下学期 适应性训练（一）‎ 一、单项选择题 ‎1.如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n=4到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n=4到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n=2到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是（　　）‎ A. λ1>λ3 B. λ3>λ2‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【详解】由能级图可知n=4到n=1的能级差等于n=4到n=2的能级差与n=2到n=1的能级差之和，则 即 故选D。‎ ‎2.一定质量的理想气体的图像如图所示，则从状态a变化到状态b的过程中，以下说法正确的是（　　）‎ A. 气体内能不变 B. 气体内能增加 C. 气体放热 D. 气体对外界做功 ‎【答案】C ‎【详解】根据可得 则图像上的点与原点连线的斜率k=CT，则由图像可知Ta>Tb，则从a到b，温度降低，内能减小；体积减小，外界对气体做功；根据可得气体放热，故选项ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎3.如图所示，网球发球机水平放置在距地面某处，正对着竖直墙面发射网球，两次发射网球分别在墙上留下A、B两点印迹。测得。OP为水平线，若忽略网球在空中受到的阻力，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 两球发射的初速度：‎ B. 两球碰到墙面前运动的时间：‎ C. 两球碰到墙面时的动量可能相同 D. 两球碰到墙面时的动能可能相等 ‎【答案】D ‎【详解】AB．设，忽略空气阻力，则做平抛运动，竖直方向：‎ 整理可以得到：‎ 水平方向为匀速运动，而且水平位移大小相等，则：‎ 整理可以得到：‎ 故AB错误；‎ C．动量为矢量，由图可知，二者与墙碰撞时其速度方向不相同，故二者碰到墙面时的动量不可能相同，故C错误；‎ D．设两球的质量相等，均为，从抛出到与墙碰撞，根据动能定理有：‎ 整理可以得到：‎ 由于、以及初速度的大小等具体数据未知，可能存在，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重力为G的物块A，有一水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与物块A接触。若物块A静止时受到沿斜面向下的摩擦力大小为，此时弹簧的弹力大小是（　 ）‎ A. ‎ B. ‎ C. G D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 详解】对A进行受力分析，利用正交分解法对力进行分解，如图所示：‎ 在沿斜面方向，根据平衡条件：‎ Fcos30°=f+Gsin30°‎ 而 解得：‎ 故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】根据单摆周期公式列出等式：T=2π，可得：g=；根据月球表面万有引力等于重力得：，解得：M=，所以密度，故B正确，ACD错误。‎ ‎6.某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计．在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移x的变化图线正确的是　　‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【详解】由图可知，从O到A点，电场线由疏到密，电场强度先减小后增大，方向不变，因此电荷受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A错误，B正确；沿着电场线方向电势降低，而电势与位移的图象的斜率表示电场强度，故C错误；根据能量守恒关系，则，由此可知：，因此粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线斜率先减小后增大，故D正确．所以B正确，ACD错误．‎ ‎7.如图，半圆柱形玻璃砖放置于桌面上，A、B、C、D为边界上的点，O为其圆心。，。当一细光束从A点射入玻璃砖时，入射角为60°，该光线直接在CD面上经过一次反射后从B点射出，则半圆形玻璃砖的折射率为（　　）‎ A. B. ‎1.5 ‎C. D. 2.0‎ ‎【答案】C ‎【详解】光路如图，‎ 设，因，，则 解得θ=30°‎ 则根据折射率公式 故选C。‎ ‎8.如图所示，在水平面上有两条导电导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里，磁感应强度的大小为B。两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上，且与导轨垂直，它们的电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2，为使两杆不相碰，则杆2固定与不固定两种情况下，最初摆放两杆时的最小距离之比为（　　）‎ A. 1:1 B. 1:‎2 ‎C. 2:1 D. 3:1‎ ‎【答案】C ‎【详解】若杆2固定，则设原来二者之间的最小距离为x1，对杆1由动量定理得：‎ ‎ ‎ 解得 若杆2不固定，设原来二者之间的最小距离为x2，两者最终速度为v恰不相碰，则由动量定理得： 对杆1有 对杆2有 电荷量 解得 ‎ ‎ 则 故选C。‎ 二、多项选择题 ‎9.如图所示，理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为11:1，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表和电流表均为理想电表。下列说法中正确的有（　　）‎ A. 变压器输入功率与输出功率之比为1:1‎ B. 1min内滑动变阻器上产生的热量为40J C. 仅将S从1拨到2，电流表示数变小 D. 仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，电压表示数变大 ‎【答案】AC ‎【详解】A．根据理想变压器的特点可知，变压器的输入功率与输出功率之比为1：1，A正确；‎ B．根据 解得 则1min内滑动变阻器产生的热量 B错误；‎ C．若只将S从1拨到2，原线圈匝数变大，根据 副线圈输出电压减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据 原线圈输入电流即电流表的示数减小，C正确；‎ D．将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，原线圈输入电压不变，匝数不变，则副线圈输出电压不变，故电压表示数不变，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10.一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子（钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上），下列说法正确的是（　　）‎ A. 钩子对细绳的作用力始终水平向右 B. OA段绳子上的张力大小不变 C. 钩子对细绳的作用力逐渐增大 D. 钩子对细绳的作用力可能等于 ‎【答案】BC ‎【详解】A．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；‎ B．物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的力T=mg，大小不变，故B正确；‎ C．两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C正确；‎ D．由于是水平向右缓慢拉动绳子，如果两段绳子的夹角等于90°，竖直方向受力不平衡，所以两段绳子拉力的夹角一直大于90°，故钩子对细绳的作用力不可能等于，故D错误。故选BC。‎ ‎11.从两个波源发出两列振幅相等，频率均为5Hz简谐横波如图实线和虚线所示，实线波沿着x轴正向传播，虚线波沿着x轴负向传播，波速为‎10m/s，当实线波到达A点时，虚线波恰好传到B点，以下说法正确的的是（　　）‎ A. 这两列波的波长为‎2m B. O、P开始振动的时刻之差为0.5s C. 在x=‎1.5m和x=‎4.5m之间振幅最大的质点为x=‎2m、‎3m、‎‎4m D. 在x=‎1.5m和x=‎4.5m之间振幅最小的质点为x=‎2m、‎3m、‎‎4m ‎【答案】AC ‎【详解】A．根据 解得 B．O开始振动到达A点时的时间为 P开始振动到达B点时的时间为 O、P开始振动的时刻之差为，B错误；‎ CD．根据同侧法，在x=‎1.5m和x=‎4.5m之间的质点x=‎2m、‎3m、‎4m，振动方向相同，根据叠加原理，振幅最大，D错误，C正确。‎ 故选AC。‎ ‎12.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连，并静止在光滑的水平地面上，现使A以‎3m/s的速度向B运动压缩弹簧，速度图象如图乙，则有（　　）‎ A. 在t1时刻两物块达到共同速度‎1m/s，且此时弹簧处于伸长状态 B. 在t3时刻两物块达到共同速度‎1m/s，且此时弹簧处于压缩状态 C. 两物体的质量之比为m1:m2=1:2‎ D. 在t2时刻A与B的动能之比为 ‎【答案】CD ‎【详解】A B．由图可知t1、t3时刻两物块达到共同速度‎1 m/s，且此时系统动能最小，根据系统机械能守恒可知，此时弹性势能最大，t1时刻弹簧处于压缩状态，而t3时刻处于伸长状态，故A错误，B错误。‎ C．根据动量守恒定律，t=0时刻和t=t1时刻系统总动量相等，有 其中 v1=‎3 m/s v2=‎1 m/s 解得 m1：m2=1：2‎ 故C正确。‎ D．在t2时刻A的速度为 B速度为 根据 m1：m2=1：2‎ 求出 Ek1：Ek2=1：8‎ 故D正确。‎ 故选BCD。‎ 三、非选择题 ‎13.某同学用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续计数点，其中两相邻计数点间还有四个点未画出。（结果均保留三位有效数字）‎ ‎(1)打A点时物块的速度vA=_______m/s，物块下滑时的加速度a=_____m/s2。‎ ‎(2)已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的一个物理量是____。‎ A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角 ‎【答案】(1)1.35 1.57 (2) C ‎【详解】(1) [1][2]．两相邻计数点间还有四个点未画出，则T=0.1s，打A点时物块的速度 根据逐差法可求得物块下滑时的加速度 ‎(2)[3]．由牛顿第二定律可得 即 则为求出动摩擦因数，还必须测量的一个物理量是斜面的倾角。‎ 故选C。‎ ‎14.某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表——欧姆表；‎ ‎(1)先用如图(a)所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到时，电压表指针指恰好半偏。由以上信息可求得电压表的内阻RV=____；‎ ‎(2)将图(a)的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图(b)所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为_______（填0或）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻，找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为_________；‎ ‎(3)该欧姆表使用一段时间后，电动势不变，但内阻变大不能忽略，若将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将_____。（填“偏大”，“偏小”，或“不变”）‎ ‎【答案】 (1). 6 (2). 1 (3) 不变 ‎【详解】（1）[1] 由图（a）所示电路图可知，电源电动势为 由题意可知 解得 ‎。‎ ‎（2）[2] 两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔间的电阻为无穷大，即电压表的示数为3V时，此处刻度值为。‎ ‎（2）[3] 设电阻箱接入电路的阻值为R，电源电动势为E，则电路电流 即 若电压表示数为1V，电路电流 其中 代入数据解得。‎ ‎（3）[4] 设电池内阻为r时，电阻箱阻值为R，电压表满偏，则 ‎ 当电池内阻为r′时，电阻箱阻值为R′，电压表满偏，则 由以上两式可知 测某个电阻时，有 比较可知，若电压相等，则 测量结果不变。‎ ‎15.如图所示，用货车运输规格相同的水泥板，货车装载两层水泥板，底层水泥板固定在车厢里，上层水泥板堆放在底层水泥板上，已知水泥板间的动摩擦因数μ=0.72，货车紧急刹车时的加速度大小为‎8m/s2；每块水泥板的质量m=‎200kg，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g =‎10m/s2，求：‎ ‎(1)货车以‎5m/s2的加速度启动时上层水泥板所受的摩擦力大小；‎ ‎(2)若货车在水平路面上匀速行驶的速度为‎12m/s，要使货车在紧急刹车时上层水泥板不撞上驾驶室，最初堆放时上层水泥板最前端应该离驾驶室的最小距离。‎ ‎【答案】(1)1000N；(2)‎‎1.0m ‎【详解】（1）要使上层水泥板不发生相对滑动，上层水泥板的最大静摩擦力 货车的加速度不得超过 启动加速度 所以未发生相对滑动，根据牛顿第二定律，上层水泥板所受的摩擦力大小 ‎（2）由题意知，货车紧急刹车时,上层水泥板受到滑动摩擦力减速，其加速度大小 ‎ 上层水泥板在急刹车及货车停下后运动的总距离 货车加速度 货车的刹车距离 上层管道相对于货车滑动的距离 代入数据解得 ‎16.如图所示，左右两个竖直气缸的内壁光滑，高度均为H，横截面积分别为2S、S，下部有体积忽略不计的细管连接，左气缸上端封闭，右气缸上端与大气连通且带有两个卡槽。两个活塞M、N的质量和厚度不计，左气缸和活塞M绝热，右气缸导热性能良好。活塞M上方、两活塞M、N下方分别密封一定质量的理想气体A、B。当A、B的温度均为‎-3℃‎时，M、N均恰好静止于气缸的正中央。外界大气压强为p0，环境温度恒为‎-3℃‎。在开始通过电阻丝对A缓慢加热，忽略电阻丝的体积。‎ ‎(1)当活塞N恰好上升至右气缸顶端时，求气体A的热力学温度；‎ ‎(2)当活塞M恰好下降至左气缸底端时，求气体A的热力学温度。‎ ‎【答案】(1)405K；(2)810K ‎【详解】（1）在N活塞刚好到顶端的过程中，B体积不变，M下降的距离 A做压强为的等压变化 T1=270K，V1=HS，V2=‎ 得A的热力学温度 T2=405K ‎（2）当M下降至低端时B的压强为p，B做等温变化由玻意耳定律得 对A：A的热力学温度为 由理想气体状态方程得 解得 ‎=810K ‎17.如图甲所示，竖直平面内坐标系xOy的y轴左侧有一个加速电场，电压U=100V，y轴右侧存在变化的磁场，磁场方向与纸面垂直，规定向里为正方向，其随时间变化如图乙所示。若将静止的电子加速后从y=210‎-2m处垂直y轴进入磁场。已知电子的比荷，不计重力，不考虑磁场变化引起的电磁影响，计算时π取3。‎ ‎(1)求电子进入磁场时的速度；‎ ‎(2)在坐标纸图丙上画出电子的运动轨迹，并求出电子运动轨迹的最高点和最低点的纵坐标。‎ ‎【答案】(1)；‎ ‎(2)‎ 最高点纵坐标值，最低点纵坐标值 ‎【详解】（1）根据 ‎①‎ 得②‎ ‎（2）在磁场中洛伦兹力充当向心力轨道半径r ‎③.‎ 周期 ‎④‎ 在的半径， ⑤‎ 在做匀速直线运动位移⑥‎ 在内的半径，周期⑦‎ 在 内⑧‎ 在之后与前面相同，电子的运动轨迹如图⑨‎ 电子轨迹的最高点纵坐标值，最低点纵坐标值⑩‎ ‎18.如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．‎ ‎（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；‎ ‎（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．‎ ‎（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【详解】本题考查物体的自由下落、碰撞以及涉及弹簧的机械能守恒问题．‎ ‎（1）设碰撞前瞬间P的速度为，碰撞后瞬间二者的共同速度为 由机械能守恒定律，可得 由动量守恒定律可得 ‎，‎ 联立解得 ‎（2）设开始时弹簧的压缩量为x，当地面对B的弹力为零时弹簧的伸长量为，由胡可定律可得 ‎，，‎ 故 二者从碰撞后瞬间到地面对B弹力为零的运动过程中上升的高度为 由可知弹簧在该过程的始末两位置弹性势能相等，即 设弹力为零时二者共同速度的大小为v，由机械能守恒定律，得 ‎，‎ 解得 ‎（3）设小球Q从距离A高度为H时下落，Q在碰撞前后瞬间的速度分别为，碰后A的速度为，由机械能守恒定律可得 由动量守恒定律可得 由能量守恒可得 ‎，‎ 由（2）可知碰撞后A上升的最大高度为 由能量守恒可得 联立解得 ‎。‎