2020年百师联盟高三全真演练物理模拟试卷四(全国卷Ⅰ)

2020年百师联盟高三全真演练物理模拟试卷四（全国卷Ⅰ）
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电粒子（不计重力）沿直线AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P、Q两点射出，则下列说法正确的是（）
A．若两粒子比荷相同，则从A 分别到P、Q经历时间之比为1:2
B．若两粒子比荷相同，则从A分别到P、Q经历时间之比为2:1
C．若两粒子比荷相同，则两粒子在磁场中速率之比为2:1
D．若两粒子速率相同，则两粒子的比荷之比为3:1
第(2)题
如图所示，李辉、刘伟用多用电表的欧姆挡测量变压器初级线圈的电阻。

实验中两人没有注意操作的规范：李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量。

测量时表针摆过了一定角度，最后李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离。

在这个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。

下列说法正确的是（ ）
A．电击发生在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆接触线圈裸露的两端时
B．有电击感的是刘伟，因为所测量变压器是升压变压器
C．发生电击前后，流过刘伟的电流方向发生了变化
D．发生电击时，通过多用电表的电流很大
第(3)题
如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S，质量为（p0为大气压强，g为重力加速度大小），活塞与汽缸底部相距为L。

汽缸和活塞绝热性能良好，初始时气体的温度与外界大气温度均为T0。

现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向上移动0.5L后停止，整个过程中气体吸收的热量为4p0SL。

忽略活塞与汽缸间的摩擦，则该过程中理想气体（ ）
A．压强逐渐减小B．压强逐渐增大
C．内能的增加量为6p0SL D．内能的增加量为2p0SL
第(4)题
关于卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法正确的是（ ）
A．在原子中心有一很小的带负电的核B．原子的全部质量都集中在原子核里
C．电子在核外不停地绕核运动D．电子绕核运动的向心力由核力提供
第(5)题
如图，一根足够长的均质粗糙杆水平固定，一个圆环套在杆上。

现给环一个向右的初速度，同时对环施加一个竖直方向的
力，力的大小与环的速度大小成正比。

则环所受摩擦力的瞬时功率P与速度v的图像不可能为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(6)题
磁感应强度的单位用国际单位制基本单位可表示为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．T
第(7)题电容的额定电压为电容两端所允许施加的最大电压，如果施加的电压大于额定电压值，电容有可能会被损坏。

如图甲所示，交流发电机的矩形线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴以角速度匀速转动，
线圈的匝数，矩形线圈面积，线圈电阻忽略不计。

标有“100V 40W”的灯泡和电容器并联接到线圈两
端，电容器实物图如图乙所示，电压表V 和电流表A 均为理想电表。

下列说法正确的是（ ）
A ．电容器不可能被击穿
B ．灯泡恰好正常发光
C ．电压表V 的示数为100V
D ．电流表A 的示数为0
二、多选题 (共3题)
第(1)题左侧竖直墙面上固定半径为m 的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O 等高处固定一水平光滑直杆。

质量为
kg 的小球a 套在半圆环上，质量为kg 的小球b 套在直杆上，两者之间用长为m 的轻杆通过两饺链连接。

现将a 从圆环
的最高处由静止释放，由于受到微扰使a 沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a 、b 均视为质点，g 取10m/s 2，则以下说法中正确的是（ ）
A ．小球a 滑到与圆心O 等高的P 点时，a 、b 两球的速度大小相等
B ．小球a 滑到与圆心O 等高的P 点时，a 的速度大小为m/s
C ．小球a 从P 点下滑至杆与圆环相切的Q 点（图中未画出）时，a 、b 两球的速度大小相等
D
．小球a 从P 点下滑至杆与圆环相切的Q 点（图中未画出）的过程中，杆对小球b 做的功为
J
第(2)题两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，波速均为v ＝0.4m/s ，两个波源分别位于x ＝﹣0.2m 和x ＝1.2m 处，波源的振幅均为2cm 。

如图所示为t ＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x ＝0.2m 和x ＝0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置位于x ＝0.5m 处。

下列判断正确的是（ ）
A．质点M刚开始振动时的方向沿y轴的正方向
B．t＝0.75s时，质点P、Q的位移均为2cm
C．t＝0~2s时间内，质点M经过的路程为32cm
D．t＝2.5s时，两波源间振动最弱点有6个
第(3)题
如图甲，两根电阻不计、足够长的导轨MN、PQ平行放置，与水平面问夹角α＝37°，间距为0.8m，上端连接一电阻R＝0.1Ω。

两导轨之间存在方向垂直导轨平面向上的均匀分布的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。

t＝0时刻，一电阻不
计，质量为0.02kg的导体棒ab从导轨上且在MP下方0.5m处由静止释放。

取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，ab与导轨间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑t＝4.25s时磁感应强度突变产生的电磁感应现象。

则（ ）
A．0~4.25s内ab中感应电流方向从a到b
B．t＝0s时ab中感应电流I0＝0.4A
C．0~4.25s内R中消耗的热功率为0.016W
D．ab的最大速度值为0.625m/s
三、实验题 (共2题)
第(1)题
为了测定某电池的电动势（约为10V）和内阻（小于5Ω），一个量程为5V的电压表与电阻箱串联，将其量程扩大为15V，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电阻，该实验的操作过程如下：
(1)扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。

①把滑动变阻器的滑片移至___________（填“a”或“b”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。

②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4.8V，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的示数为___________V，若此时电阻箱的示数为R0，则改装后电压表的内阻为___________（结果用R0表示）。

(2)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并作出U一I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。

第(2)题
某实验小组要精确测定额定电流为的纯电阻电灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时的电阻大约为。

实验室提
供的器材有：
A．电流表（量程为，内阻为，读数记为）
B．电流表（量程为，内阻为，读数记为）
C．电压表（量程为，内阻约为，读数记为）
D．电压表（量程为，内阻约为，读数记为）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）
H．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）
I．电池E（电动势为，内阻很小），开关S一个
某同学设计了如图电路测量电灯电阻。

(1)为尽量精确测量结果，请你帮他选择合适的器材，电表1应选____，电表2应选____，定值电阻应选____，滑动变阻器应
选____。

（填写器材前的字母代号）
(2)测量电灯电阻的表达式为____。

（用物理量的字母表示）
(3)实验时，不断改变滑动变阻器的阻值，当电表2的示数达到____时，其对应的计算结果为电灯正常工作时的电阻。

（结果保留2位小数）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
在平面坐标系第Ⅰ像限内有沿x轴负方向的匀强电场，虚线PQ为在同一平面内的竖直直线边界，在第Ⅱ、Ⅲ像限内虚线PQ与y轴之间有垂直坐标平面向里的大小为B的匀强磁场。

C、D两个水平平行金属板之间的电压为U。

一质量为m、电荷量为e的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近D板的S点由静止开始做加速运动，从x轴上x=2L处的A点垂直于x轴射入电场，粒子进入磁场时速度方向与y轴正方向θ=37°，（不计粒子的重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

要使粒子不从PQ边界射出，求：
（1）粒子运动到A点的速度大小v0；
（2）匀强电场的场强大小E；
（3）虚线PQ与y轴之间磁场的最小宽度d。

第(2)题
如图所示，静置在光滑水平地面（足够大）上的木块由水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道AB组成，水平轨道与圆弧轨道相切于B点，其右端固定有水平轻弹簧，弹簧处于自然伸长状态且左端在C点；一质量为m的滑块（视为质点）静置在B点，滑块与水平轨道上表面BC间的动摩擦因数为μ，B、C两点间的距离为L。

现对木块施加一个大小为10μmg（g为重力加速度大小）、方向水平向左的推力，当滑块到达C点时撤去推力。

木块与滑块的质量分别为3m、m，圆弧轨道AB的半径为，C点右侧的水平轨道上表面光滑。

求：
（1）滑块滑到C点时木块的速度大小v1以及滑块的速度大小v2；
（2）弹簧的最大弹性势能E pm以及弹簧的弹性势能最大时滑块的速度大小v；
（3）滑块第一次滑到圆弧轨道的最高点A时的速度大小v3以及滑块最终与C点的距离x。

第(3)题
如图所示为回旋加速器的工作原理示意图。

它由两个铝制“D”形金属盒组成，两个“D”正中间有一条狭缝，两个“D”形盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。

在盒中心A处有离子源，它发出的质子（初速度可视为零）经狭缝电场加速后，进入盒
中。

已知磁场的磁感应强度大小为B，高频交变电源的电压为U，两个“D”形盒的半径为R。

质子质量为m，电荷量为。

忽略狭缝宽度和粒子在缝隙间的运动时间、不考虑相对论效应和重力作用。

求：
（1）质子第二次加速后，再次经过狭缝时与A的距离；
（2）质子加速完成后获得的最大动能；
（3）质子在回旋加速器中运动的时间。