2021届安徽省马鞍山市高三物理第二次教学质量监测试卷含答案

 高三物理第二次教学质量监测试卷

一、单项选择题

1.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如下列图，假设该直线的斜率为k、与横轴交点为ν0  ， 电子电荷量的绝对值为e，那么〔   〕 

A. 普朗克常量为ek
B. 所用材料的逸出功为kν0
C. 用频率低于ν0的光照射该材料，只要光照足够强，也能发生光电效应
D. 用频率为ν〔ν>ν0〕的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为ekν

2.一质量为1kg的小滑块沿斜面向上运动到最高点再返回，此过程的v-t图像如下列图。那么以下说法正确的选项是〔   〕 

A. 滑块从最高点下滑至出发点所用时间为10s         B. 滑块返回到出发点时的速度为10m/s
C. 滑块受到的摩擦力为2N                                      D. 滑块上升过程中克服摩擦力做功80J

3.2021年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星〞方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心卫星部署完成。中圆地球轨道卫星到地球外表的距离为地球半径的3倍，地表重力加速度为g，第一宇宙速度为v1。那么中圆地球轨道卫星的〔   〕           

A. 向心加速度为               B. 周期为               C. 角速度为               D. 线速度为

4.如下列图，虚线边界MN右侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，纸面内有一个边长为L，粗细均匀的正方形导线框abcd，cd边与MN平行。导线框在外力作用下，先后以v和2v的速度垂直MN两次匀速进入磁场。运动过程中线框平面始终与磁场垂直，那么〔   〕 

A. 进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为逆时针方向
B. 导线框以速度v进入磁场时，cd两点间电势差为BLv
C. 导线框两次进入磁场过程中产生的热量之比1∶2
D. 导线框两次进入磁场过程中，外力做功的功率之比1∶2

二、多项选择题

5.如下列图，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两根彼此靠近且平行的长直导线a和b放在纸面内，导线长度均为L。导线中通有如下列图的相反方向电流，a中电流为I，b中电流为2I，a受到的磁场力大小为F1  ， b受到的磁场力大小为F2  ， 那么〔   〕 

A. 导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里
B. F2=2F1
C. F2<2F1
D. 导线a的电流在导线b处产生的磁感应强度大小为

6.如下列图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘固定圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向。小球重力为电场力的2倍。现将小球从a点由静止释放，那么小球〔   〕 

A. 不能越过d点继续沿环向上运动
B. 在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大
C. 从a点到b点过程中，重力势能减小，电势能增大
D. 从c点到d点过程中，电势能变化量小于重力势能变化量

7.如下列图，带电量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C点，斜面上有A、B、D三点，A和C相距为L，B为AC中点，D为A、B的中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度恰好为零。重力加速度为g，带电小球在A点处的加速度大小为 ，静电力常量为k。那么〔   〕 

A. 小球从A到B的过程中，速度最大的位置在AD之间     B. 小球运动到B点时的加速度大小为
C. BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA         D. AB之间的电势差UAB=

8.如下列图，倾斜直杆OM可以在竖直面内绕O点转动，轻绳AB的A端与套在直杆上的光滑轻环连接，绳子中间某点C拴一重物，用手拉住绳的另一端B。初始时BC水平，现将OM杆缓慢旋转到竖直，并保持∠ACB大小和轻环在杆上的位置不变，在OM转动过程中〔   〕 

A. 绳AC的张力逐渐减小                                          B. 绳AC的张力先减小后增大
C. 绳BC的张力先增大后减小                                   D. 绳BC的张力逐渐增大

9.氧气分子在100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。以下说法中正确的选项是〔   〕 

A. 100℃时也有局部氧气分子速率大于900m/s
B. 曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少〞的分布
C. 在100℃时，局部氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域
D. 100℃时,400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数多
E. 温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动

10.如下列图，在某均匀介质中的一条直线上有两个振源A、B，相距6m，C点在A、B的中间位置。t＝0时，A、B以相同的频率开始振动，且都只振动一个周期，振幅也相同，图甲为A的振动图象，乙为B的振动图象。t1＝0.3s时，A产生的向右传播的波与B产生的向左传播的波在C点相遇，那么以下说法正确的选项是〔   〕

A. 两列波的频率都是0.2Hz                                     B. 两列波在A、B间的传播速度大小为10m/s
C. 两列波的波长都是4m                                         D. 在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点
E. t2＝0.7s时，B经过平衡位置且振动方向向下

三、实验题

11.某同学利用如图〔a〕所示的装置测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数。   

〔1〕物块放在水平桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz，纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。图〔b〕为打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为纸带上5个计数点〔相邻两计数点间有4个点未画出〕，各计数点间距离如下列图，那么加速度大小为________m/s2。〔结果保存两位有效数字〕 

〔2〕物块的质量为m1  ， 所悬挂钩码的总质量为m2  ， 重力加速度为g，实验中测得的加速度用a表示，那么物块与桌面间的动摩擦因数为________。   

12.某同学为了测量一电源的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：

A．待测电源E〔电动势约为4V〕

B．灵敏电流计G〔满偏电流Ig=100μA、内阻Rg=2.0kΩ〕

C．电阻箱R〔最大阻值999.9Ω〕

D．定值电阻R0=4Ω

E．开关S，导线假设干

该同学根据如图〔a〕所示的实验电路对电源的电动势及内阻进行测量，步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②通过改变电阻箱阻值R，测相应的电流I，并记录数据；

③根据实验数据,以电阻R和相应的电流I的乘积IR为纵坐标，I为横坐标，在坐标系中描点绘出的IR—I图线如图〔b〕所示。

〔1〕根据图线可得电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω。〔保存两位有效数字〕；   

〔2〕从测量原理来看，利用图〔a〕所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比________〔选填“偏大〞、“偏小〞或“相等〞〕。   

四、解答题

13.如下列图，光滑的固定斜面体倾角为θ=30º，细绳一端用钉子固定在斜面上的O点，另一端连接一质量为m=0.2kg的小球，将小球放在A点时，细绳刚好拉直且OA水平。小球由静止释放，重力加速度g取10m/s2。求： 

〔1〕小球运动到最低点B时，细绳中的张力大小；   

〔2〕假设小球与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，小球的速度最大时，细绳与OA之间的夹角大小。   

14.如下列图，两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ＝37°，两导轨之间相距为L＝1m，两导轨M、P间接入电阻R＝1Ω，导轨电阻不计。在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度为B1＝2T，磁场的宽度x1＝3m，在cd连线以下的区域有一个方向也垂直于两导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为B2＝1T。一个质量为m＝1kg的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻r＝1Ω。假设将金属棒在离ab连线上端x0处自由释放，那么金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过ef时刚好到达平衡状态，cd与ef之间的距离x2＝9m。重力加速度g取10m/s2  ， sin37º=0.6，求金属棒： 

〔1〕在磁场Ⅰ区域内速度v1的大小；   

〔2〕从开始运动到在磁场Ⅱ中到达平衡状态这一过程中整个电路产生的热量；   

〔3〕从开始运动到在磁场Ⅱ中到达平衡状态所经过的时间。   

15.如下列图，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，U形管两端竖直朝上。环境温度为240K时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=24cm和l2=16cm，左边气体的压强为20cmHg。现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降1cm〔左侧竖直管内仍有水银〕。求此时的环境温度。 

16.如下列图，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为 圆周，半径均为R，对接成半圆。一光束从A点垂直射入甲中，OA＝ R，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点(图中未画出)射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°。光在真空中的速度为c，求： 

〔1〕乙介质的折射率；   

〔2〕光由B到D传播的时间。   

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】AB．根据

那么

可知

那么普朗克常量为h=ek

所用材料的逸出功为

A符合题意，B不符合题意；

C．用频率低于ν0的光照射该材料，即使光照多么强，也不能发生光电效应，C不符合题意；

D．用频率为ν〔 〕的光照射该材料，逸出光电子的最大初动能为

D不符合题意。

故答案为：A。

 
【分析】利用光电效应方程可以判别普朗克常量的大小及逸出功的大小；光电效应的条件是入射光的频率要大于截止频率；利用光电效应方程可以求出最大初动能的大小。

2.【解析】【解答】A．物体上滑的加速度

物体下滑的加速度

上滑和下滑的位移大小相等

解得滑块从最高点下滑至出发点所用时间为

A不符合题意；

B．滑块返回到出发点时的速度为

B不符合题意；

C．上滑时

下滑时

解得f=4N

C不符合题意；

D．滑块上升过程中克服摩擦力做功

D符合题意。

故答案为：D。

 
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的大小；结合位移公式可以求出运动的时间；利用速度位移公式可以求出速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小；利用摩擦力和路程可以求出摩擦力做功的大小。

3.【解析】【解答】A．根据

解得

A不符合题意；

BD．根据

可得

中圆地球轨道卫星的速度 周期

B符合题意，D不符合题意；

C．角速度为

C不符合题意；

故答案为：B。

 
【分析】利用引力提供向心力可以求出加速度、线速度、周期和角速度的大小。

4.【解析】【解答】A. 由楞次定律可知，进入磁场过程中，导线框中感应电流方向为顺时针方向，A不符合题意；

B. 导线框以速度v进入磁场时，电动势E=BLv

那么cd两点间电势差为

B不符合题意；

C. 导线框两次进入磁场过程中产生的热量为

那么产生的热量之比为1∶2，C符合题意；

D. 导线框两次进入磁场过程中，外力做功的功率等于电功率，即

那么外力功率之比为1∶4，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用电动势的表达式结合欧姆定律可以求出电势差的大小；利用焦耳定律可以求出产生热量之比；利用电功率的大小可以求出外力功率之比。

二、多项选择题

5.【解析】【解答】A．由安培定那么可知，导线a的电流在导线b处产生的磁场方向垂直纸面向里，A符合题意；

BCD．两个导线间的作用力是相互排斥力，根据牛顿第三定律，等大、反向、共线，大小设为Fab；磁场的磁感应强度为B，那么

对左边电流有F1=BIL+Fab

对右边电流有F2=2BIL+Fab

两式联立解得Fab=2F1-F2

那么2F1>F2

那么a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为

那么C符合题意，BD不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】利用左手定那么结合安培力的叠加可以求出磁场力的大小；利用安培定那么可以判别导体产生的磁场方向；利用安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小。

6.【解析】【解答】A．重力是电场力的2倍，那么二者的合力指向左下方，由于合力是恒力，故可等效为“新的重力〞，所以过圆心平行于合力的方向的直线与圆周的交点M、N分别相当于竖直平面圆周的“最高点〞和“最低点〞。根据对称性可知，圆环从a点由静止释放，可到达a点关于“最高点〞M对称的位置，由图可知此位置高于d点，即圆环能越过d点继续沿环向上运动，A不符合题意；

B．由图可知，C点距离“最低点〞N的距离比b点距离N点的距离较近，可知c点的速度大于b点的速度，根据f=qvB可知，在c点受到的洛伦兹力比在b点受到的洛伦兹力大，B符合题意；

C．从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C不符合题意；

D．从c点到d点过程中，电场力做负功

重力做功

电势能的变化量等于电场力的功，重力势能的变化量等于重力的功，可知电势能变化量小于重力势能变化量， D符合题意。

故答案为：BD。

 
【分析】利用等效合力进而判别小球能否经过d点；利用速度的比较可以比较洛伦兹力的大小；利用电场力和重力做功可以判别重力势能和电势能的变化；利用重力做功和电场力做功可以比较重力势能的变化量和电势能的变化量大小。

7.【解析】【解答】A．由题意可知，小球带正电，在A点时

设平衡位置距离C点为x，那么

解得

那么速度最大的位置在BD之间，A不符合题意；

B．在B位置时

解得

方向沿斜面向上，B符合题意；

C．根据点电荷周围的电场分布可知，BD之间的场强大于DA之间的场强，根据U=Ed可知， BD之间的电势差UBD大于DA之间的电势差UDA  ， C符合题意；

D．从A到B由动能定理

解得

D不符合题意。

故答案为：BC。

 
【分析】利用平衡条件可以判别速度最大的位置；利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；利用电场线的分布可以比较场强的大小进而比较电势差的大小；利用动能定理可以求出电势差的大小。

8.【解析】【解答】设将OM杆缓慢旋转到竖直位置的过程中，某位置AC与竖直方向夹角为α，CB与竖直方向夹角为β，此时AC和BC上的拉力分别为T1和T2  ， 那么由平衡条件可知

联立解得

因 定值，将OM杆缓慢旋转到竖直位置的过程中α变大，β减小，可知T2变大，T1减小，即绳BC的张力逐渐增大，绳AC的张力逐渐减小。

故答案为：AD。

 
【分析】利用平衡方程结合角度的变化可以判别绳子张力的大小变化。

9.【解析】【解答】A．100℃时也有局部氧气分子速率大于900m/s，A符合题意；

B．曲线反映100℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少〞的分布，B符合题意；

C．温度是平均动能的标志，100℃时，也有局局部子的速率较大，局部平均速率较小，但不是说明内部有温度较高的区域，C不符合题意；

D．因图线与坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数，那么由图像可知100℃时，400～500m/s的速率分子数比0～400m/s的速率分子数少，D不符合题意；

E．温度降低时，分子平均速率减小，那么氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，E符合题意。

故答案为：ABE。

 
【分析】气体的速率大小根本每个范围都有；曲线出现中间多两头少的特点；温度是大量分子平均动能的标志；利用图像只能知道百分比的大小。

10.【解析】【解答】A．由图可知，两列波的周期均为T=0.2s，那么频率都是

A不符合题意；

B．在0.3s的时间内两列波各传播3m，那么波速为

B符合题意；

C．两列波的波长都是

C不符合题意；

D．因两列波起振的方向相反，可知在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点，D符合题意；

E．t2＝0.7s时，向左传播的波在B点已经不会引起振动；向右传播的波传到x=7m的位置且该处质点由平衡位置向上振动，此时B也经过平衡位置且振动方向向下，E符合题意。

故答案为：BDE。

 
【分析】利用周期可以求出频率的大小；利用传播的距离和时间可以求出波速的大小；利用波速和周期可以求出波长的大小；利用波的叠加可以判别振动的加强或减弱；利用传播的时间可以判别质点的振动方向。

三、实验题

11.【解析】【解答】(1) 相邻两计数点间有4个点未画出，可知T=0.1s，那么根据 解得 ；(2)对滑块和砝码系统，由牛顿第二定律

解得

 
【分析】〔1〕利用逐差法可以求出加速度的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律可以求出动摩擦因素的大小。

12.【解析】【解答】(1)根据电路图以及闭合电路欧姆定律可知

带入数据整理

由图可知

r=2.0Ω(2)从测量原理来看，实验中考虑了电表内阻对电路的影响，那么利用图〔a〕所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比相等。

 
【分析】〔1〕利用欧姆定律可以求出电动势和内阻的大小；
〔2〕利用电流表内阻对于电路没有影响所以测量值等于真实值。

四、解答题

13.【解析】【分析】〔1〕利用牛顿第二定律结合机械能守恒定律可以求出张力的大小；
〔2〕利用平衡条件可以求出夹角的大小。

14.【解析】【分析】〔1〕利用欧姆定律结合平衡条件可以求出速度的大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合平衡条件和动能定理可以求出产生的热量大小；
〔3〕利用速度公式和动量定理可以求出运动的时间。

15.【解析】【分析】利用左侧气体的状态方程结合右侧气体的状态方程可以求出环境的温度。

16.【解析】【分析】〔1〕利用几何关系结合临界角的大小可以求出折射率的大小；
〔2〕利用传播的路程结合传播的速度可以求出传播的时间。