河南省林州市第一中学2020届高三物理上学期12月调研考试试题(含解析)

河南省林州市第一中学2020届高三12月调研考试理综物理试题二、选择题1.关于光电效应，下列说法正确的是A. 对于任何一种金属都存在一个极限波长，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应B. 金属电子的逸出功与入射光的频率成正比C. 在发生光电效应时，光电流的强度与入射光的强度有关，且随入射光的强度的增强而增强D. 用不可见光照射某金属，一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大【答案】C【解析】【详解】A.对于任何一种金属都存在一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应，波长大的光频率小，所以入射光的波长必须小于这个极限频率对应的波长，才能产生光电效应，故A错误；B. 金属电子的逸出功与自身材料有关，与入射光的频率没有关系，故B错误；C.发生光电效应时，当入射光的强度越大，光电流的强度越强，C正确；D.由于不可见光的频率有比可见光大，也有比可见光小的，由光电效应方程可知，产生光电子的最大初动能比可见光产生的最大初动能可能大，也可能小，D错误。

故选：C2.如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，关于该粒子下列说法错误的是A. 电势能逐渐增加B. 动能逐渐减小C. 粒子所受重力小于电场力D. 粒子做匀加速直线运动【答案】D【解析】试题分析：带电粒子在运动过程中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化．粒子做直线运动，所受的电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，动能减小，电场力垂直于极板向上，对粒子做负功，则粒子的电势能增加，故AB正确D错误；电场力与重力的合力方向向左，由平行四边形定则知粒子所受重力小于电场力，故C正确．3.如图所示，质量为m的环A套在光滑的竖直杆上，与绕过定滑轮B的轻细绳连接，绳的另一端连接在地面上的物块C上，物块C的质量为3m，绳的AB段和BC段垂直时，物块C刚好不发生滑动，此时绳AB与竖直方向的夹角为α=53°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，，则物块C与水平面间的动摩擦因数为A. 0.3B. 0.6C. 0.4D. 0.5【答案】B【解析】【详解】绳的AB段和BC段垂直时，BC与水平方向的夹角也为α，对环A进行受力分析，绳的拉力F满足，对物块C进行受力分析，有，联立解得，故B正确，ACD错误；故选：B4.如图所示，质量相同的甲、乙两小球用轻细线悬于同一点，在不同的平面内做圆周运动，两球做圆周运动的轨道在同一倒立的圆锥面上，悬点、两圆轨道的圆形、以及锥顶在同一竖直线上，且、将三等分。

则甲、乙两球运动的角速度之比为A. 1B.C. 2D.【答案】D【解析】设连接a球的细线与竖直方向的夹角为，连接a球的细线与竖直方向的夹角为，O 1O2的距离为h，对球a进行受力分析，小球受重力，细线的拉力，两力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，同理，可得，，由以上两可解得，故D正确。

5.艾奥是木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗卫星。

资料表明：艾奥表明的重力加速度为1.79m/s2．设艾奥是质量均匀分布的球体，艾奥表面的第一宇宙速度为2.56km/s，艾奥围绕木星做匀速圆周运动．若引力常量G已知，由此可以求出（）A. 艾奥的半径B. 艾奥的密度C. 艾奥绕木星运动的周期D. 艾奥绕木星做圆周运动的半径【答案】AB【解析】【详解】AB.设艾奥的质量为M，半径为R，根据，可以求出艾奥的半径以及质量、根据，可以求出艾奥的密度，故AB正确；CD.由于不知道艾奥绕木星运动的参数，所以无法求出艾奥绕木星运动的周期与半径，故CD错误。

故选：AB6.如图所示，一台理想变压器的原副线圈的匝数比为，在副线圈两端接有“6V；40W”的两只灯泡，若灯泡正常发光，则下列说法中正确的是A. 通过原副线圈的磁通量一直相同B. 通过原副线圈的交变电流的频率不相同C. 变压器输入电压的最大值为300VD. 变压器输入功率为80W【答案】AD【解析】由于变压器的铁芯作用，通过原线圈的磁通量几乎都通过了副线圈，所以通过原副线圈的磁通量是相等的，A正确；变压器不变改变电流的额频率，通过原副线圈的电流频率相同，故B错误；两只灯泡正常发光，说明副线圈两端的电压为，故根据可知原线圈两端电压为，这是有效值，故最大值为，C错误；原副线圈两端的电功率相等，故变压器输入功率为，D正确．7.如图所示，质量为m的物块与一轻弹簧相连后放在倾角为的粗糙固定斜面体上，轻弹簧的另一端与斜面顶端的固定挡板相连。

当物块在B点时处于原长．现，物块刚好能向上运动到C点，将物块移到A点，给其一个向上的初速度vAB=BC=L，已知重力加速度为g，，则物块从A点运动到C点的过程中（）A. 物块运动到B点时速度最大B. 物块在A点释放时的加速度和上滑到C点时的加速度大小相等，方向相反C. 物块机械能的损失量为2（1-sinθ）mgLD. 物块与斜面间的动摩擦因数为【答案】CD【解析】试题分析：分析物块的受力情况，判断其运动情况，确定何位置速度最大．对A到C的过程，由功能关系列式求动摩擦因数，并求机械能的损失．根据牛顿第二定律分析加速度关系．物块运动到B点时，所受的滑动摩擦力沿斜面向下，重力有沿斜面向下的分力，而弹簧的弹力为零，所以此瞬间物块的合力沿斜面向下，做减速运动，所以B点的速度不是最大，当物块的合力为零速度最大，此位置在AB之间，A错误；物块在A点释放时的加速度为．上滑到C点时的加速度大小为，则知A、C两点的加速度大小不等，方向相反，B错误；损失的机械能等于克服摩擦力做功，故物块机械能的损失量为，C正确；物块从A点运动到C点的过程，弹簧弹性势能变化量为零，由功能关系得，又，解得，D正确．8.如图1所示，电阻，电容为C的电容器，圆形金属线圈半径为，线圈的电阻为R。

半径为（）的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图2所示，时刻磁感应强度分别为，其余导线的电阻不计，闭合开关S，至时刻电路中的电流已稳定，下列说法正确的是A. 电容器上极板带正电B. 时刻电容器的带电量为C. 时刻之后，线圈两端的电压为D. 时刻之后，两端的电压为【答案】AC【解析】试题分析：由B-t图象的斜率读出磁感应强度的变化率，由法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流的大小，从而求得路端电压，再由楞次定律判断出感应电流的方向．根据楞次定律可知，线圈产生的逆时针方向电流，则电容器上极板带正电，A正确；根据法拉第电磁感应定律，则有，电流为，，电容器所带的电荷量，B错误；时间之后，线圈两端的电压，C正确；时刻之后，两端的电压为，D错误．三、非选择题：9.利用图1的装置可以验证机械能守恒定律。

（1）要验证重物下落过程中机械能守恒，除了图示器材，以下实验器材中必须要选取的是有______。

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．交流电源（2）下列有关操作的叙述正确的是A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B．将打点计时器与直流低压电源连接C．释放纸带时应尽量让重锤靠近打点计时器D．应先释放纸带，然后接通电源（3）若实验中所用重物的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图2所示．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为，当地的重力加速度为g．本实验所用电源的频率为．从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△Ep=______，重锤动能增加量△Ek=_____。

在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒．（4）设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F，则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为____________（用题中所给字母m，g，s1，s4，f表示）．【答案】(1). BD (2). AC (3). ;(4).【解析】(1).图示中的器材已经知道了，但实验时我们还需要选取的是刻度尺，用它来测距离，还需要交流电流，用它来让打点计时器工作；而秒表与天平就不需要了，故选BD；(2) A．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，故A 正确；B．电磁打点计时器应该接在6V交流电源上，故B错误；C、开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，先接通电源，再释放纸带，故C 正确，D错误；故选AC；(3)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量，重锤动能增加量，(4) 根据得：可得：，根据牛顿第二定律得：，则得；【点睛】掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量，验证机械能守恒，即验证重物下落过程中任意两点间的动能增加量和重力势能的减小量是否相等。

10.某实验小组要哦精确测定额定电压为2.5V的LED灯正常工作时的电阻。

已知该灯正常工作时的电阻为500Ω，电路符号与小灯泡相同。

实验室提供的器材有：A．电流表A1（量程为0~10mA，内阻RA1约为3Ω，示数用表示）B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻RA2=15Ω，示数用表示）C．定值电阻R1=697ΩD．定值电阻R2=985ΩE．滑动变阻器R（0~20Ω）F．电压表V（量程为0~12V，内阻RV=1kΩ，示数用U表示）G．蓄电池（电动势为12V，内阻很小）H．开关一个，导线若干（1）如图1所示，请选择合适的器材，电表1为______，电表2为______，定值电阻为______．（填写器材前的字母编号）（2）将采用的电路图如图2补充完整__________．（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=____________（用相应字母表示）．【答案】 (1). （1）A； (2). B； (3). D (4). （2）见解析 (5). （3）【解析】（1）要精确测定额定电压为2.5V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，需要改装电压表，若将电流表A1与定值电阻R1串联改装为电压表，量程为，将电流表A1与定值电阻R2串联改装为电压表，量程更大；将电流表A2与定值电阻R1串联改装为电压表，量程为，将电流表A2与定值电阻R1串联改装为电压表，量程为，量程恰好，故选用电流表A2（电表2）与定值电阻R2（D）串联改装电压表；电流表A1（电表1）测量电流；（2）实物图如图所示（3）根据闭合电路欧姆定律知，LED灯两端的电压，通过LED灯的电流，所以LED灯正常工作时的电阻．11.如图所示，小球A用长为L的轻绳悬挂起来，轻绳与竖直方向夹角为时，小球A由静止释放，当小球A运动到最低点时，与质量相同的小球B发生完全弹性碰撞，碰后小球B沿光滑的水平轨道运动，该轨道与一竖直的光滑圆轨道相切于最低点，已知，若小球能运动到圆轨道的最高点，则圆轨道的半径应为多大？【答案】【解析】【详解】设小球A、B的质量均为m，小球A由静止运动到最低点，根据机械能守恒定律有小球A与B发生完全弹性碰撞时，动量和机械能均守恒，碰后小球A、B的速度分别为，则有，，解得小球B若能达到最高点，则有小球B从水平轨道运动到轨道最高点，则有，解得【点睛】（1）甲球在下摆过程中，绳子拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求甲、乙碰前瞬间小球甲的速度大小．（2）甲乙发生完全弹性碰撞，根据动量守恒定律和动能守恒列式，求得碰后瞬间滑块的速度．根据小球恰能运动到圆轨道的最高点，重力提供向心力，由机械能守恒定律求圆轨道的半径即为最小值。