安徽省滁州市定远县育才学校2022届高三下学期理综物理第一次...

更新时间：2022-03-31 浏览次数：62 类型：月考试卷

一、多选题

1. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为va、vb两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为va，、vb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（）

A . 图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV B . 图丙中的图线b所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C . 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 D . 用图丙中的图线a所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线b所表示的光照射时更大

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2. 第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需要的最小速度，即当以第二宇宙速度发射探测器，探测器将到达距离地球无限远时的速度恰好为零。若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能 $\text{[math]}$ ，式中G为引力常量。为了节省发射探测器成本，某同学设计了一种可以收集利用近地卫星回收中的能量来发射的小型探测器。质量为M的近地卫星回收时，启动内部装置释放部分能量，瞬间弹出质量为m的小型探测器，弹射后卫星剩余部分竖直自由下落，探测器恰好获得脱离地球束缚的速度，忽略释放能量时质量损失。则下列说法正确的是（）

A . M与m的比值为 $\text{[math]}$ B . M与m的比值为2 C . 装置释放的能量与卫星初始动能的比值为 $\text{[math]}$ D . 装置释放的能量与卫星初始动能的比值为 $\text{[math]}$

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3. (2022·松原模拟) 如图所示，虚线MN左侧空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。纸面内有一个圆心角为120°的扇形金属线框OCD，半径为r，线框围成的回路电阻为R，顶角O在虚线MN上。当金属线框绕顶角O在纸面内以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动时，下列说法正确的是（）

A . 线框转动一圈的过程中，线框中有电流的时间为 $\text{[math]}$ B . 线框中存在电流时，电流的大小为 $\text{[math]}$ C . 线框进入磁场过程中，通过线框某截面的电荷量大小为 $\text{[math]}$ D . 线框持续转动过程中，线框中电流的有效值为 $\text{[math]}$

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4. 如图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比n₁∶n₂＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L₁、L₂为规格相同的两个小灯泡，S₁为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S₁接1、S₂闭合，此时L₂正常发光。下列说法正确的是（）

A . 输入电压u的表达式u＝20 $\text{[math]}$ sin（50πt）V B . 只断开S₂后，L₁、L₂均正常发光 C . 只断开S₂后，原线圈的输入功率减小 D . 若将S₁换接到2，R消耗的电功率为0.8 W

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5. 一定质量的理想气体状态变化如p-V图所示由状态1变化到状态2，图中，p₁=3p₂ ， V₂=4V₁ ，状态1、2对应的温度分别为T₁、T₂ ，下列说法正确的是（）

A . 气体对外做功，内能减小，T₁>T₂ B . 气体吸热，气体分子热运动平均动能增大，T₁<T₂ C . 器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少 D . 若气体由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等，则气体放出的热量也一定与图示变化吸收的热量大小相等 E . 气体从状态2变化到状态1的过程中不可能有吸热现象

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6. 在x轴正半轴和负半轴存在两种不同材质的弹性绳（相连于O点），x=－6m和x=12m处为两波源，分别向右、向左传播形成振幅均为4cm的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，此时x=－2m和x=4m处的质点刚好开始振动，已知波在左右两种介质中的传播速度之比为1：2，t=0s到 $\text{[math]}$ 时间内P点经过的路程为6cm，则下列说法正确的是（）

A . t=0时刻P处质点向右运动 B . 波1振动的周期为1s C . 波2振动的周期为2s D . 波2在x轴正半轴的传播速度为8m/s E . 两列波相遇后在x=2m处质点的振幅为8cm

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二、单选题

7. 如图所示，在水平地面上有一个斜面体，斜面体上有一个物块，物块受到一个大小恒定的力F，当力F从水平向右在竖直平面内逆时针缓慢转到水平向左的过程中，斜面体和物块始终保持静止，下列说法正确的是（）

A . 地面对斜面体的支持力不变 B . 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大 C . 斜面体对物块的摩擦力可能一直减小 D . 斜面体对物块的摩擦力先减小后增大

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8. 建造一条能通向太空的电梯（如图甲所示），是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人类极为看重的一种性能，目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍，密度是其 $\text{[math]}$ ，这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。图乙中r为航天员到地心的距离，R为地球半径， $\text{[math]}$ 图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系，图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的航天员，地面附近重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，地球自转角速度 $\text{[math]}$ ，地球半径 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的有（）

A . 随着r增大，航天员受到电梯舱的弹力减小 B . 航天员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 C . 图中 $\text{[math]}$ 为地球同步卫星的轨道半径 D . 电梯舱停在距地面高度为6.6R的站点时，舱内质量60kg的航天员对水平地板的压力为零

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9. (2022高三上·浙江月考) 如图所示，有一倾角为 $\text{[math]}$ 的固定斜面，从斜面上的A、B两点分别以相同初速度 $\text{[math]}$ 水平抛出两个小球，两个小球恰好能落到同一点O。已知OC距离 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . A，B两点的高度之比为9：25 B . A，B两点间的距离为3m C . 若将小球以速度v₀在AB中点水平抛出，落点位置位于O点左侧 D . 斜面上还存在能以初速度 $\text{[math]}$ 水平抛出打中O点的第三个位置

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10. 如图，长直导线水平固定放置，通有向右的恒定电流，绝缘细线一端系于导线上的 $\text{[math]}$ 点，另一端系一个带电小球，细线拉直，第一次让小球在A点由静止释放，让小球绕 $\text{[math]}$ 点沿圆1在竖直面内做圆周运动；第二次让小球在 $\text{[math]}$ 点由静止释放，让小球绕 $\text{[math]}$ 点沿圆2在竖直面内做圆周运动。圆1与直导线在同一竖直面内，圆2与直导线垂直，A、 $\text{[math]}$ 两点高度相同，不计空气阻力，则两次小球运动到最低点 $\text{[math]}$ 时（）

A . 速度大小相等，线的拉力相等 B . 速度大小不等，线的拉力相等 C . 速度大小相等，线的拉力不等 D . 速度大小不等，线的拉力不等

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三、实验题

11. 某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法。
1. （1）其中甲同学采用例如如图1所示的装置进行实验，他使物块在重力的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上，实验中甲同学用打点计时器记录了物块的物体，如图为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz。
  根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度的大小a=m/s²（保留两位有效数字）。若当地的重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，则物块与桌面的动摩擦因数 $\text{[math]}$ =（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）。
2. （2）乙同学采用了如图3所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后由静止释放。A最终滑到Q点，分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。
  乙同学在图4中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出 $\text{[math]}$ 关系图线。实验中测得A、B的质量之比 $\text{[math]}$ ，则根据 $\text{[math]}$ 关系图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ =。（保留两位有效数字）
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12. 现要组装一个酒精测试仪，它利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度＜0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL” 。提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）
C．电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）
D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
E.定值电阻R₁（阻值为50Ω）
F.定值电阻R₂（阻值为10Ω）
G.单刀双掷开关一个，导线若干
1. （1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；
2. （2）电路中R应选用定值电阻（填R₁或R₂）；
3. （3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
  ①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2 mg/mL；
  ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”，此浓度表刻度线上对应的浓度值是（填“均匀”或“非均匀”）变化的；
  ③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
4. （4）某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表读数为2V，则测量的酒精浓度（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。
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四、解答题

13. 2021年3月，8辆编组高速动车组首次在符合实际工况的线路上进行的整列车被动安全碰撞试验，试验有效采集了列车吸能系统的变形次序等重要数据。其列车吸能系统中的多个吸能装置可以有效吸收碰撞或挂接过程中损失的动能。假设在编组站进行的某次挂接实验中，共有3节车厢，当动力车1以某速度匀速运动到距静止的编组车2距离为L时撤掉动力，动力车1与编组车2相碰，并以共同速度运动距离L后与编组车3相碰，最后三车又以共同速度运动了距离L后停止。已知每辆编组车的质量均为m，运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，碰撞时间很短，忽略空气阻力。求：
1. （1）整个运动过程中摩擦阻力所做的总功；
2. （2）动力车1匀速运动时的速度大小；
3. （3）因摩擦系统损失的动能和因碰撞系统损失的动能之比。
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14. 如图，一倾角为θ的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.05kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻为R=1Ω、质量m=0.2kg的金属棒PQ的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路PQMN；MN长度L=0.5m。初始时PQ与MN相距一定距离，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，导体框下滑x₀= $\text{[math]}$ m后恰好匀速进入一方向垂直于斜面向上的匀强磁场区域，直至离开磁场区域。PQ、MN、磁场边界（图中虚线）都与斜面底边平行，当导体框的MN边离开磁场的瞬间，金属棒PQ正好进入磁场，并一直匀速运动直到离开磁场。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，金属棒与导体框之间的动摩擦因数μ=0.125，磁感应强度大小B=1T。重力加速度大小取g=10m/s² ， sinθ=0.6.求
1. （1）导体框的边MN刚要进入磁场时的速度大小；
2. （2）磁场的宽度d；
3. （3）金属棒和导线框由静止开始下滑到二者速度相等的过程中，因摩擦产生的热量Q。
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15. 如图所示为长庆胡同某住宅小区二次供水系统示意图，压力罐甲、乙与水泵连接，两罐为容积相同的圆柱体，底面积为0.6m² ，高为0.8m，开始两罐内只有压强为1.0×10⁵Pa的气体，阀门K₁、K₂关闭，现启动水泵向甲罐内注水，当甲罐内气压达到2.4×10⁵Pa时，水泵停止工作，当甲罐内气压低于1.5×10⁵Pa时，水泵启动，求：
1. （1）甲罐内气压达到2.4×10⁵Pa时，注入水的体积；
2. （2）打开阀门K₁ ，水流入乙罐，达到平衡前水泵是否启动。
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16. 如图，透明材料的圆柱体底部中心P点处有一束光以入射角 $\text{[math]}$ 射入，已知圆柱体的底面半径为 $\text{[math]}$ ，高度为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的速度为c。
1. （1）若圆柱体折射率为 $\text{[math]}$ ，入射角 $\text{[math]}$ ，求光线从圆柱体底部传播到顶部的时间；
2. （2）若任意改变入射角 $\text{[math]}$ ，圆柱体侧面始终没有光线射出，求折射率的取值范围。
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