2019~2020学年4月中国人民大学附属中学高三下学期月考物理试卷（原卷）Word.doc

‎2019~2020学年4月中国人民大学附属中学高三下学期 月考物理试卷 一、单选题 ‎（本大题共14小题，每小题3分，共42分）‎ 1. 如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气缸中，活塞上堆放细砂，活塞处于静止．现对气体缓慢加热，同时逐渐取走细砂，使活塞缓慢上升，直到细砂全部取走．若活塞与气缸之间的摩擦可忽略，外界环境温度始终保持不变，则在此过程中（ ）‎ A. 气体对外做功，气体温度可能不变 B. 气体对外做功，内能一定减小 C. 气体压强可能增大，内能可能不变 D. 气体从外界吸热，内能一定增加 2. 如图所示，一窄束平行光，射向半圆玻璃砖的圆心 ．折射后发生了色散，分解为互相分离的两 束光 和 ．下列判断正确的是（ ）‎ A. ‎ 光频率大于 光的频率 B. 在真空中 光波长大于 光波长 C. 在真空中， 光传播速度大于 光传播速度 D. 在完全相同的条件下做双缝干涉实验， 光对应的干涉条纹间距大于 光对应的干涉条纹间距 3. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 的激发态，原子在向较低能级跃迁的过 程中向外发出光子．若用这些光照射逸出功为 的金属钠，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从 跃迁到 所发出的光波长最短 B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从 跃迁到 所发出的光频率最高 C. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 D. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 2. 将一个半径为 的 匝圆形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总 电阻 ，磁感应强度 随时间 的变化规律如图所示．则线框中感应电流的有效值约为（‎ ‎）‎ A. B. C. D.‎ 3. 如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，在电场 力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示， 、 为轨迹上的两点，若 点电势为 ， 点电势为 ‎，则（ ）‎ A. 场强方向一定向左，且电势 B. 场强方向一定向左，且电势 C. 场强方向一定向右，且电势 D. 场强方向一定向右，且电势 4. 国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：‎ 行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 星球半径( )‎ 轨道半径(‎ ‎)‎ 从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（ ）‎ A. 年 B. 年 C. 年 D. 年 2. 一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上 质点的振动图象如图 乙所示，则（ ）‎ ‎ ‎ A. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为 B. 若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比 大很多 C. 从该时刻起，再经过 ， 质点通过的路程为 D. 从该时刻起，质点 将比质点 先回到平衡位置 3. 风雨之后见彩虹， 高三学子在较长时间的自主复习后，即将回到熟悉的校园继续追梦，宁 静的教室，安静的书桌在等待着陪伴 的你，老师们将继续陪伴你们一段时光，如图所示．在 这阳光明媚的春天，空气分子的平均速率约为 ，如果撞击课表桌面的空气分子的速度方向均与桌面垂直，并以原速率反弹回来．已知大气压约为 ，一个空气分子的平均质 量为 ，高三全体 师生约 人，由此估算 内打在一张课桌桌面上的空气 分子个数约是高三全体 师生人数的（ ）倍 ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ 4. 如图所示，质量为 的物体从竖直轻弹簧的正上方由静止自由落下，落到弹簧上，将弹簧压缩． 这一过程经历的时间为 ，物体下落的高度为 ，物体的末速度为 ．在此过程中，地面对弹簧的支持力做功为 ，支持力的冲量大小为 ，则有（ ）‎ A. B. C. D.‎ 2. 如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面受到水平地面的摩擦力 为 ．若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面受到地面的摩擦力为． 则 （ ）‎ A. 不为零且方向向右， 不为零且方向向右 ‎B. 为零， 不为零且方向向左 C. 为零， 不为零且方向向右 D. 为零， 为零 3. 如图所示的电路中，闭合开关 ，当滑动变阻器的滑动触头 向下滑动时，四个理想电表的示数 都发生变化，电表的示数分别用 、 、 和 表示，电表示数变化量的大小分别用 、‎ ‎ 、 、 表示．下列说法错误的是（ ）‎ ‎ 不变 4. 传感器是智能社会的基础元件．如图所示，为电容式位移传感器的示意图，观测电容 的变化即可知道物体位移 的变化， 表征该传感器的灵敏度．电容器极板和电介质板长度均为 ，测量范围为 ．下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 若电容器的电容变大，则可判断物体向 方向运动 B. 若电容器的电容变大，则可判断物体向 方向运动 C. 电介质的介电常数越小，传感器灵敏度越高 D. 电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高 2. 如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆 与金属框架接触良好．在两根导轨的端点 、 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．用一水平向右的外力 作用在金属杆 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆 D.‎ 始终垂直于框架．右图为一段时间内金属杆受到的安培力 随时间 的变化关系，则可以表示力随时间 变化关系的图象是（ ）‎ A. B. C.‎ 3. 如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克．我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行 秒的成绩．多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强．尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败．不计粒子重力粒子之间的电磁作用．下列说法正确的是（‎ ‎）‎ A. 正离子在纵向场中沿顺时针方向运动 B. 发生漂移是因为带电粒子的速度过大 C. 正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移 D. 正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移 二、非选择题 ‎（本大题共6小题，共62分）‎ 1. 合金材料的电阻率都比较大，某同学利用伏安法按如下步骤测量一合金丝的电阻率．实验操作如下：‎ ‎（ 1 ）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为 ．‎ ‎（ 2 ）按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的， 则出现电路故障的导线为 （用图中导线编号表示），电路故障 ．‎ ‎（ 3 ）排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝接入电路长度 和利用伏安法接入电路的电阻 ，如下表 ‎ ‎ ‎ ‎ 请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出 图像．‎ ‎（ 4 ）‎ 根据图象及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率 （保留二位有效数 字）．‎ ‎（ 5 ）采用上述（1） （4）的测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响 为 (填”使结果偏大”、”使结果偏小”、”对结果无影响”)，并说明理 由： ．‎ 1. 所示是“用电流表和电压表测量电阻”的实验电路图，只是电压表未连到电路中．图 是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻 阻值约为 ，电流表量程 、内阻不到 ，电压表 量程 、内阻约 ，电源输出电压约 ．滑动变阻器甲的最大阻值为 ，乙的最大 阻值为 ．‎ ‎（ 1 ）在图 的电路图中把电压表连到正确的位置．‎ ‎（ 2 ）根据电路图把图 的实物连成实验电路．‎ ‎（ 3 ）说明本实验电路中两个滑动变阻器在调节上所起的作用有何不同? 答： ．‎ 2. 如图所示，用一端固定的长为 的绝缘轻细绳悬吊一质量为 的带正电的绝缘小球（可视为质 点），为使小球保持静止时细绳与竖直方向成 角，在空间施加一个恒定匀强电场，发现当电场方向与水平方向成某一角度时，电场强度最小，电场强度的最小值大小为 ．已知重力加速度为 ‎．‎ ‎（ 1 ）求画出小球的受力示意图，并求小球所带电荷量．‎ ‎1‎ ‎（ 2 ）如果不改变电场强度的大小保持为 ，而突然将电场的方向变为竖直向下． 带电小球将怎样运动？请分析说明．‎ ‎2‎ 电场方向改变后，带电小球的最大速度值是多少？‎ 1. 如图所示，一个半径 的 光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的， 轨道下端距地面高度 ．在圆弧轨道的最下端放置一个质量 的小物块 ‎（可视为质点）．另一个质量 的小物块 （也视为质点）由圆弧轨道顶点从静止开始释放，运动到轨道最低点时，和物块 发生碰撞，碰后物块 水平飞出，其落到水平地面时的水平位移 ．忽略空气阻力，取重力加速度 ，求：‎ ‎（ 1 ）物块 与物块 碰撞前瞬时， 对圆弧轨道最低点的压力．‎ ‎（ 2 ）‎ ‎（ 3 ）‎ ‎离开圆弧轨道最低点时的速度大小．‎ 与物块 碰撞过程中， 、 所组成的系统损失的机械能．‎ 2. 如图甲所示，光滑绝缘的水平面上，有一宽为 的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 ，方向 竖直向上． 是均匀的电阻丝做成的边长为 的正方形线框，总电阻值为 ．线框以垂直磁场 边界的初速度 从左边界进入磁场并在水平拉力作用下匀速通过磁场区域通过，在运动过程中，‎ 线框 、 两边始终与磁场边界平行．设线框 边刚进入磁场的位置 ， 轴沿水平方向垂直磁场边界向右．‎ ‎（ 1 ）线框 边刚进入磁场时， 两端的电压，并指明哪端电势高．‎ ‎（ 2 ）在答题纸的图乙中，画出电势差 随坐标 变化的图象．‎ ‎（ 3 ）若线框 边刚进入磁场时，撤去外力，发现最终线框 边也能从右边界出磁场．‎ ‎1‎ 线框从左边界进入磁场的全过程和从右边界离开磁场的全过程，通过线框某一横截面的电量分别为 和 ，分析说明 、 的大小关系．‎ ‎2‎ 线框从左边界进入磁场的全过程和从右边界离开磁场的全过程，线框的速度减少量分别为 和 ，分析说明 、 的大小关系．‎ 1. 一辆总质量为 的太阳能电动汽车，使用太阳能电池供电．它的集光板能时刻正 对着太阳．车上有一个直流电阻 的电动机．太阳能电池可以对电动机提供 的电压和 的电流．‎ ‎（ 1 ）这辆太阳能汽车正常工作时，车上电动机将电能转化为机械能的效率 是多少．‎ ‎（ 2 ）若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的 倍．求这辆车可能行驶的最大速度 ．‎ ‎（ 3 ）太阳向外辐射能量是由于太阳上进行热核反应，目前太阳处于主序星阶段，当太阳的质量减少其目前总质量的万分之三时太阳就不能继续进行热核反应，通常将这个过程经历的时间视为太阳在主序星阶段的剩余寿命．太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约 的能量损耗，太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为 ‎．通过日食观测可知，太阳光从太阳传到地球的时间约为 ‎．地球一年的时间约为 ，万有引力常量取 ‎，光速为 ．根据题目所给信息，建立合适的 模型，并利用所给的数据：估算太阳太阳在主序星阶段剩余的寿命 为多少年．（保留 位有效数字）‎