2020届安徽省定远县高三下学期停课不停学线上物理试卷(九)

“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定了光具有粒子性。弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验。实验原理如图1所示，灯丝K发射出初速度不计的电子，K与栅极G间的电场使电子加速，GA间加有0.5V电压的反向电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达A极电子的多少。在原来真空的容器中充入汞蒸汽后，发现KG间电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，如图2所示。科学家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去解释。下列说法错误的是

A. 汞原子基态和第一激发态的能级之差可能是4.9eV

B. KG间电压低于4.9V时，电流随电压增大而上升，是因为电子能量越高，越容易克服反向电压到达A极

C. KG间电压在5~10V之间时，出现电流随电压增大而上升的一段图线，是因为单位时间使汞原子发生跃迁的电子个数增加

D. 即使KG间电压高于4.9V，电子也存在始终不与汞原子发生碰撞的可能性

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如图所示为一种获得高能粒子的装置一环形加速器，环形区域内存在垂直纸面向外的可变匀强磁场，质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A，B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，设粒子的初速度为零，在两极板间的电场中加速，每当粒子离开电场区域时，A板电势又降为零，粒子在电场多次加速下动能不断增大，而在环形区域内绕中心运动的半径不变(设极板间距远小于R)，粒子重力不计，下列关于环形加速器的说法中正确的是

A. 加速器对带正电粒子顺时针加速，对带负电粒子加速需要升高B板电势

B. 电势U越高，粒子最终的速度就越大

C. 粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为

D. 环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为

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小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（　　）

A.4.7π B.3.6π C.1.7π D.1.4π

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如图所示，理想变压器的原线圈连接一个r=9的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16 的电阻，副线圈匝数n2=1000匝。在原线圈上加一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是

A.若交流电的周期增大，则变压器的输出功率增大

B.若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小

C.若触头P向下移动，则流过电阻r的电流减小

D.当n1=750匝时，电阻R消耗的功率最大

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如图所示，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m，重力加速度为g，则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是（　　）

A. 小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mg

B. 橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大

C. 小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量

D. 小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量

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在一水平向右匀速运动的传送带的左端A点，每隔相同的时间T，轻放上一个相同的工件．已知工件与传送带间动摩擦因数为μ，工件质量为m.经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g，下列判断正确的有(　　)

A.传送带的速度大小为

B.工件在传送带上加速时间为

C.传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为

D.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为

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一个篮球被竖直向上抛出后又落回到拋出点。假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小与其运动的速度大小成正比，下列判断正确的是（　　 ）

A. 上升过程中重力的冲量大小等于下降过程中重力的冲量大小

B. 篮球运动的过程中加速度一直减小

C. 上升过程中空气阻力做的功等于下降过程中阻力做的功

D. 上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小

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在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示．在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体．已知星球M的半径是星球N的3倍，则

A.M与N的密度相等

B.Q的质量是P的3倍

C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍

D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍

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如图所示，M、N是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，M中间有一小孔。M、N分别接到电压恒定的电源上（图中未画出）。小孔正上方的A点与极板M相距h.与极板N相距3h.某时刻一质量为m、带电量为q的微粒从A点由静止下落，到达极板N时速度刚好为零（不计空气阻力，重力加速度为g．则

A. 带电微粒在M、N两极板间往复运动

B. 两极板间电场强度大小为

C. 若将M向下平移h/3 ，微粒仍从A点由静止下落，进入电场后速度为零的位置与N的距离为5/4 h

D. 若将N向上平移h/3 微粒仍从A由静止下落，进入电场后速度为零的位置与M的距离的5/4 h

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如图所示边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小为B．一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框总电阻为R．在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是(　　 )

A.导线框进入磁场区域时产生逆时针方向的感应电流

B.整个过程导线框中有感应电流的时间为

C.导线框的bd对角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为

D.整个过程通过线框某一横截面电荷量为

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如图所示为一定质量气体发生状态变化的P－V图象，1、2是两条等温线，A、B是等温线1上的两点，C、D是等温线2上的两点，若气体按图线从A→B→C→D→A进行状态变化，则下列说法正确的是（ ）

A.等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度高

B.气体从状态A变化到状态B，气体一定吸收热量

C.气体从状态B变化到状态C，气体吸收的热量比气体做功多

D.气体从状态C变化到状态D，气体分子密度增大了，但气体分子的平均速率不变

E.气体从A→B→C→D→A的过程中，气体做的总功为零

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图甲所示为某实验小组测量A、B两个箱子质量的装置图,其中D为铁架台,E为固定在铁架台上的轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略),F为光电门,C为固定在A上、宽度为d的细遮光条(质量不计)．此外该实验小组还准备了砝码一套(总质量m0=1kg)和刻度尺等,请在以下实验步骤中按要求作答:

(1)在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门之间的高度差h．

(2)取出质量为m的砝码放在A中,剩余砝码都放在B中,让A从位置O由静止开始下降．

(3)记录下遮光条通过光电门的时间t,根据所测数据计算出A下落到F处的速率v=____;下落过程中的加速度大小a=______．

(4)改变m,重复(2)(3)步骤,得到多组m及a的数据,作出____(填“a-m”或“a-”)图像如图乙所示(图中横、纵坐标物理量的单位均采用国际制单位)

(5)由图像可得,A的质量mA=____kg,B的质量mB=____kg(保留两位有效数字,重力加速度大小g取10m/s2)

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某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A．电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）

B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）

C．定值电阻R0=900Ω

D．滑动变阻器R（5Ω，2A）

E．干电池组（6V，0.05Ω）

F．一个开关和导线若干

G．螺旋测微器，游标卡尺

(1)如图，用螺旋测微器测金属棒直径为_____mm；如图用游标卡尺测金属棒长为_____cm。

(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用_____挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒阻值约为_____Ω。

(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值，请在方框中画出电路图______________________。

(4)若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的符号表达式为Rx=___________。（用I1，I2，R0，Rg表示）

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如图所示、是两块完全相同的长为1 m的木板，静止在光滑水平地面上，木板的右端与的左端相距，物块(可视为质点)静止在的右端．用的水平向右恒力作用于木板上使其从静止开始运动．一段时间后，与碰撞，碰撞时间极短，碰撞瞬间，作用在木板上的水平力撤除，木板和碰撞粘在一起．已知物块质量为2kg，木板、的质量均为1 kg，物块与、之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取．求:

（1）物体、、最终的速度大小;

（2）若要使碰撞后，停在木板上，则的取值范围．

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如图，光滑水平桌面上有一个矩形区域abcd，bc长度为2L，cd长度为1.5L，e、f分别为ad、bc的中点。efcd区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B；质量为m、电荷量为+q的绝缘小球A静止在磁场中f点。abfe区域存在沿bf方向的匀强电场，电场强度为；质量为km的不带电绝缘小球P，以大小为的初速度沿bf方向运动。P与A发生弹性正碰，A的电量保持不变，P、A均可视为质点。

（1）求碰撞后A球的速度大小；

（2）若A从ed边离开磁场，求k的最大值；

（3）若A从ed边中点离开磁场，求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间。

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如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦大气压强，密封气体初始温度，重力加速度g取，活塞面积，其厚度忽略不计．

（1）给电阻丝通电加热密封气体，当活塞A缓慢上升到气缸顶端时，求密封气体的温度；

（2）保持密封气体的温度不变，当用的力竖直向下压活塞A，求再次稳定的过程中，A向下移动的距离.

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