2022届安徽省桐城中学高三下学期月考（十九）物理试卷

2022届安徽省桐城中学高三下学期月考（十九）

物理试卷

1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下关于物理研究方法和物理学史的叙述中，正确的是

A. 用质点来代替实际物体的研究方法叫微元法
B. 伽利略通过斜面实验直接得到了自由落体运动的速度与时间成正比
C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 库仑通过扭秤实验，定性地研究出真空中两点电荷的相互作用关系

2. 如图所示，倾角为的斜面体C置于水平面上，在它上面放有质量为m的木块B，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环A，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，重力加速度为g。则

A. 若斜面体上表面粗糙，细线对木块B一定有拉力作用
B. 若斜面体上表面粗糙，水平面对斜面体C的摩擦力方向可能向右
C. 若斜面体上表面光滑，水平面对斜面体C的摩擦力大小为mg
D. 若斜面体上表面光滑，则细线被剪断的前后，水平面对斜面体C的摩擦力方向会反向

3. 甲、乙两名运动员同时从泳池的两端出发，在泳池里训练，甲、乙的速度-时间图像分别如图、所示，不计转向的时间，两人的运动均可视为质点的直线运动。则

A. 两人第一次相遇时处于泳池的正中间处
B. 两人前两次相遇的时间间隔为20 s
C. 50 s内两人共相遇了2次
D. 两人第一次在泳池的两端处相遇的时刻为

4. 如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示的示意图，黑洞A和黑洞B均可看成球体，OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径，下列说法正确的是(    )

A. 两黑洞质量之间的关系一定是M1>M2
B. 黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度
C. 人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度一定大于第三宇宙速度
D. 若两黑洞间的距离一定，把黑洞A上的物质移到黑洞B上，它们运行的周期变大

5. 在真空中，一点电荷在M、N两点产生的电场场强方向如图所示，已知在两点的连线上电场强度的最大值为，取，，则

A. 该点电荷为负电荷
B. N点电势低于M点电势
C. N点的场强与M点的电场强度大小之比为
D. N点的电场强度大小为E

6. 超弹性碰撞是一个精彩的演示实验，把一个弹性小球放在一个弹性大球上，使它们自由落下，当它们落到弹性的水平地面上反弹时，小球跳得比原来高许多倍。某同学演示这个实验时，将A、B两个大小不同的弹力球从离水平地面h高处由静止同时释放，如图所示。释放时A、B两球均可视为质点相互接触且球心连线竖直，碰撞过程中均无机械能损失，若A球反弹后离碰撞点的最大高度为Hh，则A、B两球的质量之比为

A.  B.  

C.  D.

7. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是(    )

A. n
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
D. 图乙中的c光光子能量为

8. 为探讨磁场对脑部神经组织的影响及临床医学应用，某小组查阅资料得知：“将金属线圈放置在头部上方几厘米处，给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流，电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场及感应电流，而对脑神经产生电刺激作用，其装置如图所示。”同学们讨论得出的下列结论正确的是(    )

A. 脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应
B. 脉冲磁场对脑部特定区域产生感应电流是电磁感应现象
C. 若将脉冲电流改为恒定电流，可持续对脑神经产生电刺激作用
D. 若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间，则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强

9. 如图所示，小物块放在足够长的木板AB上，以初速度从木板的A端向B端运动，若木板与水平面之间的夹角不同，物块沿木板向上运动的最大距离也不同。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，若物块沿木板运动到最高点后又返回到木板的A端，且沿木板向下运动的时间是向上运动时间的3倍，则下列说法正确的是(    )

A. 物块上滑时损失的机械能是下滑时损失的机械能的3倍
B. 物体下滑到A端时的速度v的大小是初速度大小的
C. 物块上滑时的合力的冲量是下滑时合力的冲量的3倍
D. 根据题设条件不能求出斜面倾角的正切的大小

10. 
    如图a所示，水平面内固定有宽L的两根光滑平行金属长导轨，质量m、不计电阻的金属杆ab垂直导轨水平放置。定值电阻阻值R，不计导轨的电阻。磁感应强度B的有界匀强磁场垂直于导轨平面，现用水平恒力F从静止起向右拉动金属杆，金属杆初始时距离磁场边界的距离为d。当时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线1；当d时，金属杆进入磁场后的速度变化如图b的图线2，两次运动均在进入磁场t后匀速运动，速度大小为v。从图中读取数据时，精确到(    )

A. 达到匀速状态时，电路中无感应电流
B. 水平恒力F
C. 若d，可使得金属杆进入磁场后经过t时间变为匀速运动
D. 若d，可使得金属杆进入磁场后经过t时间变为匀速运动

11. 关于热力学规律，下列说法正确的是_________。

A. 热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律
B. 从微观意义上讲，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
C. 从微观意义上讲，热力学第二定律是一个统计规律
D. 一定质量的理想气体放出热量，则分子的平均动能不一定减少
E. 一定质量的理想气体等温压缩，外界对气体做正功，内能一定增加

12. 一列已持续、稳定地沿x轴正方向传播的简谐横波如图，令图示时刻t，图中质点P的x坐标为。已知任意一个振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为。下列说法正确的是(    )

A. 波速为
B. 波的频率为5Hz
C. x坐标为的质点在t时恰好位于波谷
D. x坐标为的质点在t时恰好位于波峰
E. 当质点P位于波峰时，x坐标为的质点恰好位于波谷

13. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。

为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是________。填选项字母

A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力

B.四组实验都需要平衡摩擦力

C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件

D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件

按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为时，它的加速度为________2。

若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为________。

14. 甲、乙两个实验小组利用传感器研究电池组电动势和内阻及负载功率问题。已知两小组所选用的定值电阻阻值相同，均为R0。
    
    甲小组利用电压传感器相当于理想电压表和电阻箱，实验电路图如图甲所示。改变电阻箱接入电路的阻值，获得多组电压U与电阻R的值，根据P在坐标纸上描出的P-R图像如图乙所示。发现当R时，电阻箱的功率P达到最大值。定值电阻R0的作用是______；可求出甲小组电池组电动势E1=______V，内阻r1=______结果均保留两位有效数字。
    乙小组利用电压传感器相当于理想电压表、电流传感器相当于理想电流表和滑动变阻器，实验电路图如图丙所示。移动滑动变阻器滑片，获得多组电压U与电流I的值，根据P=UI，利用作图软件生成的P-U图像如图丁所示。发现当U时，滑动变阻器的功率P达到最大值。可求出乙小组电池组电动势E2=______V，内阻r2=______结果均保留两位有效数字。
15. 如图，光滑四分之一圆弧轨道PQ竖直放置，在最低点与一水平传送带相切，一质量ma的小物块a从圆弧轨道最高点P由静止释放，到最低点Q时与静止在最低点质量mb的小物块b发生完全非弹性碰撞两小物块都可视为质点，碰撞时间极短。已知圆弧轨道半径R，传送带L足够长且在电机驱动下始终以速度v0顺时针匀速转动与轮子间无相对滑动，两物体与传送带间的动摩擦因数均为，g2。求：

碰撞前瞬间小物块a的速度va大小；

碰撞前瞬间小物块a对圆弧轨道的压力的大小；

因传送物块电机所做的功W。

16. 如图所示，位于竖直平面内的平面直角坐标系xOy的第一象限虚线上方包含虚线存在竖直向下的匀强电场如图甲，电场强度大小为E；第三象限某个区域未画出存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有大量质量为m、电荷量为+q的粒子以相同的初速度水平射入电场，均经过O点进入磁场，最后离开磁场进入第四象限，粒子在第三象限运动均在磁场中，忽略粒子的重力及相互间的作用。

匀强电场的边界方程粒子入射点的坐标y和x间的关系；

粒子进入电场的位置记为Px，y其中，，若，求磁场区域的最小面积；

在问的基础上，若在、的空间内加一沿x轴方向的大小未知的匀强磁场B1如图乙，则从P进入电场的粒子，在B1磁场中运动轨迹最高点的y坐标恰好为0，求轨迹最高点对应的x坐标的可能取值。

17. 一竖直放置的导热良好的汽缸内壁光滑，两个质量及厚度均不计的活塞a、b封闭两部分质量一样的同种理想气体。活塞横截面积，静止时a、b到汽缸底部的距离分别为，，汽缸内壁有一小固定卡口，卡口上端到汽缸底部的距离为。重力加速度，大气压强。

在活塞b上放置一质量为的重物，求稳定后b到汽缸底部的距离；

接第问，若再把环境温度从升高到，求再次稳定后b到汽缸底部的距离。

18. 如图所示，一半径为R的透明球体放在水平地面上，球心为O，球与地面的接触点为B，在球体的顶点A有一点光源，点光源发出的光通过球体后照亮地面上的部分区域。已知透明球体材料的折射率n，真空中光速为c。
     

求光从A点到B点的传播时间；

若不考虑光在透明球体中的反射影响，求地面上被光照亮的区域的面积。

答案

1.【答案】D 

2.【答案】C 

3.【答案】C 

4.【答案】C 

5.【答案】D 

6.【答案】A 

7.【答案】AC 

8.【答案】ABD 

9.【答案】BC 

10.【答案】BC 

11.【答案】BCD 

12.【答案】ADE 

13.【答案】；
；
 

14.【答案】保护电路，，；，。
15.【答案】解：设小物块a下滑到圆弧最低点未与小物块b相碰时的速度为va，根据机械能守恒定律有
magR=a，
代入数据解得va。
小物块a在最低点，根据牛顿第二定律有FN-mag，
代入数据解得FN，
根据牛顿第三定律，可知小物块a对圆弧轨道的压力大小为60 N。
小物块a与小物块b发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒有
mavama+mbv，
联立解得：v，
两物体的加速度：a=2，
设加速时间为t，则：v0=v+at，
所以t，
两物块与传送带间的摩擦力为f=ma+mbg，
由分析可知，电机额外的驱动力大小F=f，
所以电机此过程中做的功的为W=Fv0t 

16.【答案】对从点射入电场的粒子，在电场中做类平抛运动

 

解得

粒子从O点射入磁场时，设速度v与x轴负方向的夹角为，位移与x轴负方向的夹角为，可得粒子在磁场中的速度大小

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有

解得

根据几何关系可得，粒子在磁场中的运动轨迹对应的弦长为

解得

所以d为定值，即所有粒子从磁场中射出时与y轴的交点一定，所有粒子的轨迹经过的区域如图所示

根据类平抛运动的规律有

易知

则，进入磁场最大的速度

当粒子从O点以最大速度入射时，其轨迹与y轴所围的面积为

当粒子从O点以最小速度入射时，其轨迹与y轴所围的面积为

磁场的最小面积为

粒子进入第四象限，在沿x轴方向以做匀速直线运动，以垂直xOy平面做匀速圆周运动，由题意可得
在B1磁场中运动轨迹最高点的时刻为：、1、2、

轨迹最高点对应的x坐标的可能取值：、1、2、

 17.【答案】先讨论活塞a是否到达卡口。设重物质量为m0时，活塞a恰与卡口接触。对下部气体，初状态压强为p0，体积为laS，末状态压强为，体积为l0S，由玻意耳定律有

解得

由于，则活塞a到达卡口且与卡口有作用力。

对上部气体，初状态压强为p0，体积为lbaS，稳定后末状态压强为，体积为lb＇aS，由玻意耳定律有

得

先分析温度从升高到后，活塞a是否离开卡口。设温度升高到Tm时，活塞a与卡口接触但无作用力。对下部气体，初状态压强为p0，体积为laS，温度为

末状态压强为，体积为l0S，温度为

由理想气体状态方程有

得
则

由于，则环境温度为t2时，活塞a未离开卡口，对上部气体，初状态压强为p0，体积为lbaS，温度为

稳定后末状态压强为，体积为aS，温度为

由理想气体状态方程有

得

 18.【答案】解：光在透明球体内传播速度v  ①
光从AB的时间t ②
联立①②得   t ③
设透明球体介质的临界角为C，则C， 得C④
光屏上光照面为以B为圆心，BM为半径的圆。
光线恰好在球体内发生全反射时的入射角等于临界角C，如图所示，

由几何知识得，其半径rR⑤
光屏上光照面积⑥