安徽省定远中学2023届高三下学期高考冲刺卷（四）物理试卷（含答案）

安徽省定远中学2023届高三下学期高考冲刺卷（四）物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、下列关于光电效应、原子结构和原子核的叙述正确的是(   )

A.α粒子散射实验表明原子核是可分的

B.根据玻尔理论可知氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以辐射各种不同频率的光子

C.如果某金属的逸出功为1.72eV，若用波长为500nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应

D.铀核衰变为铅核的过程中，要经过6次α衰变和6次β衰变

2、“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点，下列说法正确的是(   )

A.在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大

B.载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上运行的周期小

C.载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度

D.在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大

3、如图所示，a、b、c、d为圆周上的四个点，ab和cd为直径且相互垂直，M、N为cd上关于圆心O对称的两个点，在a、b、c三点分别固定等量的点电荷，a、c带正电，b带负电。有一带负电的试探电荷在外力作用下由N点沿直线匀速运动到M点，不计电荷重力。下列说法正确的是(   )

A.M处的电场强度与N处的电场强度方向相同

B.试探电荷在运动过程中，电势能保持不变

C.试探电荷在运动过程中，外力先做负功再做正功

D.试探电荷在运动过程中，电场力始终做正功

4、蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下(忽略空气阻力)。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程Ⅰ，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程Ⅱ。(重力加速度)下列说法正确的是(   )

A.过程Ⅱ中绳对人的平均作用力大小为750N

B.过程Ⅱ中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等

C.过程Ⅱ中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量

D.过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等

5、如图(a)，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在半径的圆形金属框上。金属框的水平直径下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为；在到时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系如图(b)所示。以下说法正确的是(   )

A.金属框中的电流方向沿顺时针

B.时金属框所受安培力大小为0.5 N

C.在到时间内金属框产生的焦耳热为

D.在到时间内通过金属框的电荷量为20 C

二、多选题

6、如图所示，水面下的光源S向水面A点发射一束光线，反射光线为c，折射光线分成a、b两束，则(   )

A.水对a光折射率小于水对b光折射率；在水中a光的速度比b光的速度大

B.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

C.若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失

D.用b光照射某金属产生光电效应，则用a光照射该金属一定能产生光电效应

7、某民航客机在高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气压之比为4:1。机舱内有一导热气缸，活塞质量、横截面积，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图(a)所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图(b)所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图(c)所示，地面大气压强，地面重力加速度。下列说法正确的是(   )

A.气缸内气体由图(a)状态到图(b)状态的过程压强增大

B.气缸内气体由图(a)状态到图(b)状态的过程中压强减小

C.高度h处的大气压强为

D.根据图(c)估测出此时客机的飞行高度为

8、如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为3:1，为四只规格均为“6V  6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，四只灯泡均能正常发光。下列说法正确的是(   )

A.交流电源的输出电压为18V B.电流表的示数为3A

C.电压表的示数为0 D.原线圈的输入功率为18W

三、实验题

9、小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理，遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游标有十个分度)所示，其中托盘的质量为，每个砝码的质量均为，小车和遮光条以及传感器的总质量为，忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作：

①滑块上不连接细绳，将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力；

②取5个砝码放在小车上，让小车由静止释放，传感器的示数为F，记录遮光条经过光电门时的挡光时间为；

③测出遮光条距离光电门的间距为s，如图丙所示；

④从小车上取一个砝码放在托盘上，并将小车由同一位置释放，重复②，直到将砝码全部放在托盘中；

由以上操作分析下列问题：

（1）遮光条的宽度d为________mm，遮光条到光电门的间距s为________m；

（2）用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为____________________；

（3）在②过程中细绳的拉力所做的功为________，所对应动能的变化量为________；(用字母表示)

（4）在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为，则所做的功为________，所对应系统的动能的变化量为________________；(用字母表示)

（5）如果以为纵轴，的______________为横轴，该图线为直线，由题中的条件求出图线的斜率k，其大小为____________________(结果保留两位有效数字)。

10、要测绘一个标有“3 V  0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作.已选用的器材有：

电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；电键一个、导线若干.

（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号).

A.滑动变阻器(最大阻值5 Ω，额定电流1 A)

B.滑动变阻器(最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)

（2）实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号).

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.

四、计算题

11、一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），如图甲所示，时刻开始计时，a、b两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m。求：

（1）处在平衡位置的b质点从开始到第三次处于波峰位置时，a质点在振动过程中通过的路程；

（2）该简谐横波的波长和波速。

12、如图所示，在倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，有一质量为的长木板正以的初速度沿斜面向下运动，现将一质量的小物块(大小可忽略)轻放在长木板正中央，已知物块与长木板间的动摩擦因数，设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。

（1）求放上小物块后，木板和小物块的加速度大小；

（2）要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长。

13、如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场区域Ⅰ，在第三象限内存在另一垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ，在第四象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为的粒子由坐标为的P点以某一初速度进入磁场，速度方向与y轴负方向成60°角，粒子沿垂直x轴方向进入第四象限的电场，经坐标为的Q点第一次进入第三象限内的磁场区域Ⅱ，粒子重力不计.求：

（1）粒子的初速度大小;

（2）匀强电场的电场强度E大小;

（3）若粒子从电场进入磁场区域Ⅱ时做圆周运动的圆半径，求粒子从开始进入电场时刻到第二次进入电场时间间隔.

参考答案

1、答案：C

解析：A.α粒子散射实验表明原子有核式结构，故A错误；

B.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，因不稳定，则会向基态跃迁，可能发射多种频率的光子，故B错误；

C.金属的逸出功为1.72eV，，入射光的波长必须小于极限波长才可能发生光电效应，故用波长为500nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应。故C正确；

D.α衰变次数，β衰变次数，故D错误。故选C。

2、答案：A

解析：A.根据万有引力定律有，离地球越远，万有引力越小，加速度越小，选项A正确；

B.由开普勒第三定律可知，轨道半长轴越大，运行周期越大，选项B错误；

C.载人飞船在轨道Ⅲ经过P点时需加速做离心运动，才能进入轨道Ⅳ，所以载人飞船在轨道Ⅲ经过P点的速度小于在轨道Ⅳ经过P点的速度，选项C错误；

D.载人飞船在轨道Ⅲ上运行时机械能守恒，在Q点和P点的机械能一样大，选项D错误。

3、答案：D

解析：A.a、b两处点电荷在M、N处产生的合电场强度大小和方向都相同，c处点电荷在M、N处产生的电场强度方向相同、大小不同，所以a、b、c三处点电荷在M、N处产生的合电场强度大小和方向均不同，A错误；

BCD.a、b、c三处点电荷在cd上产生的电场方向斜向右下方，试探电荷所受电场力方向斜向左上方，外力斜向右下方，试探电荷在运动过程中，电场力始终做正功，电势能逐渐减小，外力始终做负功，BC错误，D正确。

故选D。

4、答案：D

解析：A.绳在刚绷紧时，人的速度为，绷紧过程中，以向上为正方向，根据动量定理，解得，故A错误；

BC.绷紧过程中，根据动量定理，故，故BC错误；

D.过程Ⅰ运动只受重力作用，由动量定理，过程Ⅰ中运动员动量的改变量与重力的冲量相等，故D正确；

故选D。

5、答案：C

解析：A.根据楞次定律可知，金属框中的电流方向沿逆时针，故A错误；

B.金属框中产生的感应电动势为，

金属框的总电阻为，

金属框中的电流为，

时金属框所受安培力大小为，故B错误；

C.在到时间内金属框产生的焦耳热为，故C正确；

D.在到时间内通过金属框的电荷量为，故D错误。

故选C。

6、答案：AB

解析：A.据折射定律及光路可逆分析，在折射角r相同的情况下，a光入射角i较小，折射率n较小，据可知，在水中a光的速度较大，A正确；

B.由A的分析可知，a光波长较大，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，据可知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，B正确；

C.据可知，b光的临界角C较小，若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，b光入射角先达到临界角，发生全反射，从水面上方观察，b光先消失，C错误；

D.由可知，a光频率较低，用b光照射某金属产生光电效应，则用a光照射该金属不一定能产生光电效应，D错误；故选AB。 

7、答案：BD

解析：AB.图(a)所示平衡时活塞与缸底相距，图(b)所示平衡时活塞与缸底相距，气缸内气体由图(a)到图(b)状态的过程气体体积变大，气体的温度不变，根据玻意耳定律，可知压强变小，故A错误，B正确；

CD.设气体初状态压强为，对活塞，由平衡条件得，解得：，气体温度不变，由玻意耳定律得，解得：，机舱内外气体压强之比是4:1，因此舱外气体，由图(c)出此时客机的飞行高度为，故D正确，C错误。

8、答案：BD

解析：AC.由于四只灯泡均正常发光，则副线圈两端的电压为6V，则由电压与匝数的关系得原线圈两端的电压为18V，即电压表的示数为18V，则电路输入的电压等于灯泡两端的电压与原线圈两端的电压之和，即为24V，故AC错误；

B.由于灯泡正常发光，则由灯泡的规格知额定电流为：，又由于灯泡、、并联，则电流表的示数为3A，故B正确；

D.由于灯泡、、均正常发光，则输出功率为18W，根据输入功率等于输出功率可知变压器原线圈的输入功率为18W，故D正确。

故选BD。

9、答案：（1）12.0；1.44

（2）

（3）Fs；

（4）；

（5）倒数的二次方；（均可）

解析：（1）该游标卡尺的读数为：，刻度尺的读数为；

（2）由平均速度公式可得，经过光电门的速度；

（3）传感器的示数为细绳的拉力，则其做功为Fs，所对应动能的变化量为；

（4）所做的功为，所对应动能的变化量为；

（5）由动能定理，整理得，

图像为直线的条件是横坐标为倒数的二次方，该图线的斜率为，代入数据得。

10、答案：（1）A（2）B（3）0.1

解析：（1）因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，为了便于操作，应选全电阻最小的变阻器A。

（2）因小灯泡电阻为，，故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B。

（3）电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端的电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；

根据交点坐标(1.0V,0.1A)可以计算出小灯泡消耗的功率为：。

11、答案：（1）0.77m

（2）见解析

解析：（1）由题意知a点振动了

则a质点通过的路程为

（2）若波沿x轴正方向传播有（，1，2……），

联立得（，1，2…）

（，1，2…）

若波沿x轴负方向传播有（，1，2……），

联立得（，1，2…）

（，1，2…）

12、答案：（1）；（2）10m

解析：（1）小铁块在长木板上滑动时受到的沿板的滑动摩擦力大小为：

由牛顿第二定律，对小物块有：，代入数据得：

对长木板有：，代入数据得：；

（2）当小物块与长木板共速时，有：

得：，

共速后，小物块与长木板一起运动，相对位移为：

因为小物块放在长木板正中央，故长木板长度至少为。

13、答案：（1）（2）（3）

解析：（1）如图所示：

作的垂线交x轴于A点，由于粒子垂直x轴进入电场区域，故A点为圆周运动的圆心

由几何关系得，

过x轴进入电场的C点坐标为

在磁场Ⅰ区域内有，

得；

（2）进入电场做类平抛运动，，

，

，

得，；

（3）在电场中沿电场方向的速度，

则进入Ⅱ中磁场区域是的速度，

与y轴负方向夹角为θ，有，

，

粒子在磁场Ⅱ做圆周运动周期，

在磁场Ⅱ中运动时间，

则粒子从开始进入电场到第二次进入电场所用时间。