2017届山西省太原市高三第二次模拟考试理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a；从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是

A. 在真空中光子a的波长大于光子b的波长

B. 光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态

C. 光子a可能使处于n=4能级的氢原子电离

D. 大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线

2. 难度：中等

目前，我国柔性直流输电技术世界领先。上海南汇风电场柔性直流输电工程，输送容量为2×10⁴kW，直流电压等级±30kV。设某段输电线路的两导线在同一竖直平面内，若宇宙射线中的质子、电子以速率v_o到达输电线所在处，不考虑地磁场的影响和粒子速率的变化，质子的运动轨迹大致是下图中的

A.     B.

C.     D.

3. 难度：困难

甲、乙两车在平直公路上行驶，其v-t图象如图所示。t=0时，两车间距为s₀；t₀时刻，甲、乙两车相遇。0—t_o时间内甲车发生的位移为s，下列说法正确的是

A. 0～t₀时间内甲车在前，t₀～2t₀时间内乙车在前

B. 0～2t₀时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍

C. 2t₀时刻甲、乙两车相距s₀

D. s₀=s

4. 难度：中等

如图，一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。A、O、B为竖直平面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点，AO=BO。现有带电量为q、质量为m的小物块从A点以初速v_o向B滑动，到达B点时速度恰好为0。则

A. 从A到B,q的加速度一直减小，到达O点时速率为

B. 从A到B,q的加速度先增大后减小，到达O点时的动能为

C. q-定带负电荷，从A到B电势能先减小后增大

D. 从A到B，q的电势能一直减小，受到的电场力先增大后减小

5. 难度：中等

如图，一内壁为半圆柱形的凹槽静止在光滑水平面上，质量为M．内壁光滑且半径为R，直径水平。在内壁左侧的最高点有一质量为m的小球P，将P由静止释放，则

A. P在下滑过程中，凹槽对P的弹力不做功

B. P在到达最低点前对凹槽做正功，从最低点上升过程中对凹槽做负功

C. P不能到达内壁右端的最高点

D. 凹槽的最大动能是

二、多选题

6. 难度：中等

电子束熔炼是指高真空下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示，阴极灯丝被加热后产生初速为0的电子，在3×10⁴V加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动；穿过阳极后，在金属电极A₁、A₂间1×10³V电压形成的聚焦电场作用下，轰击到物料上，其动能全部转换为热能，使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO'所示，P是轨迹上的一点，聚焦电场过P点的一条电场线如图，则

A. 电极A₁的电势高于电极A₂的电势

B. 电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角大于90°

C. 聚焦电场只改变电子速度的方向，不改变电子速度的大小

D. 电子轰击到物料上时的动能大于3×10⁴eV

三、选择题

7. 难度：中等

北京时间2017年2月23日凌晨2点，美国航天局举行新闻发布会，宣布确认发现一个拥有7个类地行星的恒星系统TRAPPIST -1（简称T-1）。在这绕T-1做圆周运动的七兄弟 (1b、1c、1d、le、1f、lg、1h)中，1e、1f、1g被认为是最有可能存在液态水的。部分数据与地球的数据比较如下表：

将T-1、le、1f均视为质量均匀分布的球体，不考虑七兄弟间的相互作用，则

A. T -1的质量约为太阳质量的倍

B. 1f与恒星T-1的距离约为

C. le表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的0.74倍

D. 1e的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的0.70倍

四、多选题

8. 难度：困难

如图，有理想边界的正方形匀强磁场区域abcd边长为L，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。一群质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从b点沿各个方向以大小为的速率射入磁场，不考虑粒子间的相互作用，下列判断正确的是

A. 从a点射出的粒子在磁场中运动的时间最短

B. 从d点射出的粒子在磁场中运动的时间最长

C. 从cd边射出的粒子与c的最小距离为L

D. 从cd边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为

五、实验题

9. 难度：简单

用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验中：

(1)下列做法正确的是____ 。（填选项符号）

A．体积相同的重物，选质量较大的、

B．实验中先接通电源后松开纸带

C．在计算重物动能增加量时，速度用公式 计算

D．在计算重物动能增加量时，速度用公式v=gt计算

(2)实验中选择一条符合要求的纸带，将第一个点标为O，从某点开始选取三个连续的点  A、B、C，测得OA=44.23cm，OC=56.73cm。已知当地重力加速度为g= 9.8m/s²，  打点计时器打点的周期为0. 02s，则打下B点时重物的速度为____m/s。（保留三位有效数字）

(3)某同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v²一h图象。若v²一h图象是一条过原点的直线，且直线的斜率接近 ___时，可知重物在下落过程中机械能守恒。（填选项符号）

A.         B.         C.g        D.2g

10. 难度：中等

容量和内阻是电池的两个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时(A．h)或毫安小时(mA·h)做单位。某实验小组为粗略测量手机电池在25℃下充满电时的内阻和容量，进行了如下实验：

①控制电池温度为25℃；

②正常使用手机至自动关机，取出电池，用数字电压表（视为理想电压表）测出电池电压U₀=2.75V;

③将电池装入手机，用充电器对手机充电至100%；

④将电池从手机中取出，按图接入电路，闭合K₁，读出数字电压表的示数U₁=4.18V;

⑤接着闭合K₂，读出数字电压表和电流表的示数U₂=4.16V、I₂=0.20A．断开开关；

⑥调节电阻R至合适的阻值且保持不变，闭合开关K₁、K₂的同时开始计时，每隔一段时间记录一次电流表和电压表的示数。当电压表示数降为U_o=2.75V时断开开关，停止计时。下表是记录的三组数据，其他数据已描到图中：

完成下列问题：

(1)该电池充满电时的内阻约为r=____Ω

(2)将表中数据描在图中并绘出I-t图线_______________________；

(3)该锂电池的容量约为____A·h（保留两位有效数字）；

(4)之后，实验小组继续用上述方法（R的值不变）描绘出该锂电池在20℃、5℃和- 10℃温度下电池的放电曲线如图所示，可知下列说法正确的是_________。

A.同一电池充满电后在高温环境中比在低温环境中内阻小

B．同一手机在低温环境比在高温环境中待机时间长

C．锂电池的内阻是定值，无论如何使用均不会发生变化

D.不同的使用方法和不同的使用环境，锂电池的实际容量会发生变化

六、简答题

11. 难度：中等

如图所示，两足够长的金属导轨EF、PQ倾斜固定，F、Q间接一阻值为R的电阻，其余部分电阻不计，两导轨间距为d，所在平面与水平面的夹角θ= 37°，导轨cd以上部分存在与导轨平面垂直的匀强磁场。转轴为0的光滑轻质定滑轮上跨轻质绝缘细线，一端系有质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻不计的金属杆，开始时金属杆置于导轨上ab处，ab与cd距离为l₀将重物从静止释放，当金属杆进入磁场时恰好做匀速直线运动。已知金属杆与导轨间的动摩擦因数μ= 0,5，ab运动过程中始终与导轨垂直，求：（取sin37°=0.6，cos37°= 0.8。重力加速度为g）

(1)金属杆进入磁场时的速率；

(2)匀强磁场磁感应强度的大小。

12. 难度：困难

如图所示，半径R= 3.4m的光滑圆弧轨道AB与粗糙水平台面BC相切于B点，在台面右端点C处静止有质量M₁=1kg的小物块Q。质量M₂=1kg的长木板静置于水平面上，其上表面与BC相平，且紧靠端点C。将质量m=0.5kg的小物块P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，P到达C点与Q相碰后，P恰好返回到B点停止运动，Q最终停在长木板上。已知P与BC间、长木板与水平面间的动摩擦因数均为μ₁ =0.1;Q与长木板上表面间的动摩擦因数μ₂=0.4，BC间距离为XBC=2m。取g=10m／s²，求：

(1)Q滑上长木板时的速度；

(2)长木板滑动的距离。

七、多选题

13. 难度：简单

下列说法正确的是 ____（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A.晶体熔化后再次凝固依然是晶体

B．水滴从房檐滴落的瞬间成下大上小是由于重力和表面张力共同作用的结果

C．在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强为零

D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不可能减少

E．摩尔质量为M( kg/mol)、密度为ρ(kg/m³)的1m³的铜所含原子数为N_A（阿伏伽 德罗常数为N_A）

八、简答题

14. 难度：简单

圆柱形喷雾器高为h，内有高度为 的水，上部封闭有压强为P_o、温度为T_o的空气。将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有水流出。已知水的密度为ρ，大气压强恒为P_o，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。

（1）求室内温度。

（2）在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比。

九、多选题

15. 难度：中等

波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向左、右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、和a'、b'、c'是沿波传播方向上的间距为1m的6个质点，t=0时刻各质点均处于平衡位置，如图所示。已知波的传播速度为8m／s，当t=0.125s时波源S第一次达最高点，则 ______（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A.任意时刻质点c与质点c'振动状态完全相同

B．t= 0.28s时质点a的速度正在减小

C.t=2.375s时质点b'处于波谷

D.波传到c点时，质点c开始向上振动

E．若波源S向距它40m的接收器匀速靠近，接收器接收到的频率将大于2Hz

十、简答题

16. 难度：中等

横截面边长为3L的正方形薄壁透明容器内，盛有透明液体，在容器的右侧壁上液面下方 ， L的位置有一点光源S。在容器左侧与容器距离为L、液面上方 L处有一点P，从P点通过液面上方观察S，发现P与S的像连线的延长线与右侧器壁交于S_l点，S₁位于液面下方 L处，其正视图如图所示。若从P点通过侧壁沿液面与器壁交点b观察S，发现P与S的像连线的延长线与右侧器壁交于S₂点。忽略器壁厚度，求：

（1）透明液体的折射率n;

（2）S₂与液面的距离。