2022届辽宁省县级重点高中协作体高三下学期一模考试物理试卷

辽宁省2022届县级重点高中协作体高三下学期一模考试

物理试卷

一、单选题

1．利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，可以制成氢原子钟．如图所示为氢原子的能级图，（　　） 

A．当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的

B．氢原子从 能级跃迁到 能级比从 能级跃迁到 能级辐射出电磁波的波长长

C．当用能量为 的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态

D．从n=4能级跃迁到n=2能级时释放的光子可以使逸出功为 的金属发生光电效应

2．2月7日，我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。运动员在短道速滑比赛中过弯道时的情景如图所示，已知过弯道时运动员速度大小恒定，蹬冰的作用力大小恒定，力的方向与身体共线，则下列关于运动员过弯道时的说法正确的是（　　）

A．运动员处于平衡状态

B．冰刀与冰面间的摩擦力提供向心力

C．运动半径越小，运动员身体倾斜度越大

D．运动员身体可以保持向外侧倾斜状态

3．口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电，平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A．针状电极上，针尖附近的电场较弱

B．熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电

C．沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其加速度逐渐减小

D．两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大

4．玻璃三棱镜的横截面为直角三角形，，O点和D点分别为和边的中点，如图所示，现有两束相互垂直的同种单色光从O点入射，两束光线正好分别从C点和D点射出，则下列说法正确的是（　　）

A．两束折射光线的折射角之和等于

B．从C点射出的光线在O点的人射角大于从D点射出的光线在O点的入射角

C．玻璃三棱镜对该种单色光的折射率等于

D．该种单色光在玻璃三棱镜中发生全反射的临界角等于

5．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功对接，对接过程如图所示，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ，运行周期为，当经过A点时，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与核心舱对接，则神舟十二号飞船（　　）

A．在轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过B点的速度

B．沿轨道Ⅱ运行的周期为

C．沿轨道Ⅱ从A运动到B的过程中，速度不断增大

D．沿轨道Ⅰ运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期

6．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时的波形如图所示，N点的平衡位置为，M点的平衡位置为。已知从图示时刻起，在时，M点第二次到达波谷位置，则下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的周期和传播速度分别为和

B．在时，N点正在平衡位置沿y轴负方向运动

C．从到时间内，M点和N点运动的路程分别为和

D．在波的传播过程中，M点和N点的加速度总是大小相等、方向相反的

7．如图所示，光滑直角三角形支架ABC竖直固定在水平地面上，B、C两点均在地面上，AB与BC间的夹角为θ，分别套在AB、AC上的小球a和b用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与CA间的夹角为α．a、b的质量之比为（　　） 

A． B． C． D．

二、多选题

8．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为4:1，在a、b端接入正弦交流电，三个灯泡均能正常发光，a、b端输入的总功率为32W，灯泡L2的电阻为4Ω，灯泡L2的功率为16W，L1、 L3的功率相同，则（　　）

A．灯泡L1的额定功率为8W B．灯泡L1的额定电流为0.5A

C．灯泡L2的额定电压为8V D．a、b端的电压为24V

9．如图所示，固定的光滑长斜面的倾角θ=37°，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，质量均为m，用与斜面平行的轻弹簧连接。一跨过轻小定滑轮的轻绳左端与B相连，右端与水平地面上的电动玩具小车相连。系统静止时，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，长度为L且绳中无弹力。当小车缓慢向右运动距离时A恰好不离开挡板。已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8.在小车从图示位置发生位移过程中，下列说法正确的是（　　）

A．弹簧的劲度系数为

B．绳的拉力对B做功为

C．若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，B的速率为

D．若小车以速度向右匀速运动，位移大小为时，绳的拉力对B做的功为

10．如图所示，光滑平行的金属导轨由半径为r的四分之一圆弧金属轨道和与足够长的水平金属轨道和连接组成，轨道间距为L，电阻不计；电阻为R，质量为m，长度为L的金属棒锁定在水平轨道上距离足够远的位置，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现在外力作用下，使电阻为R、质量为m，长度为L的金属棒从轨道最高端位置开始，以大小为的速度沿圆弧轨道做匀速圆周运动，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．刚运动到位置时，受到的安培力大小为，方向水平向左

B．从运动到位置的过程中，回路中产生的焦耳热为

C．若运动到位置时撤去外力，则能够运动的距离为

D．若运动到位置撤去外力的同时解除棒的镇定，则从开始运动到最后达到稳定状态的整个过程中回路产生的焦耳热为

三、实验题

11．某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速直线运动，并测定当地的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放大图，其中A为电磁开关，B为可改变位置的光电门。

实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时，小球经过光电门B时，计时结束。改变B的位置，多次测量，记录AB间的高度差h和对应的小球下落时间t，数据如下表所示：

（1）该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度h与下落时间t之间的关系，请根据实验数据在答题纸上描点并画出图像。

（2）为了更准确地研究小球自由下落的运动规律，该小组利用计算机软件对数据进行拟合，得到h与的关系，已知当地的重力加速度为，本实验中所测重力加速度的相对误差为　     　%（结果保留2位有效数字）。

（3）另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运动，该图象的纵坐标表示的物理量为　     　（用题目中已给的字母表示），若图象中直线的斜率为k，则重力加速度为　     　（用k表示）。

12．力敏电阻被广泛应用于汽车电子，医疗设备以及工业机器人等领域，现有一型号为FSR408的力敏电阻（视为纯电阻），它的电阻值随着表面所受压力的增大而减小，已知其工作电压为4V，作用力范围：0.2N~20N，电阻阻值在一百多欧到几千欧之间变化；小明同学计划测定该力敏电阻在受到0.2N和20N压力时的具体阻值，实验器材见下表：

小明同学设计如下实验电路：

（1）a应选取　     　，b应选取　     　；

（2）在某个测量环节中，小明给FSR408施加0.2N压力的时候，开关S2需要处于　     　（填“断开”或“闭合”）状态；

（3）在给FSR408施加0.2N压力时，若电压表读数为“2.00V”，电流表读数为“2.00mA”，对应的阻值为　     　；

（4）在给FSR408施加20N压力时，若电压表读数为“2.00V”，电流表读数为“2.00mA”，对应的阻值为　     　Ω。

四、解答题

13．如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置，在距缸底h=0.5m处有体积可忽略的卡环a、b。质量m=5kg、截面积S=25cm2的活塞搁在、上，将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0=300K。现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞离开a、b缓慢上升，已知大气压强p0=1×105Pa，g取10m/s2.求：

（1）当活塞缓慢上升时活塞未滑出气缸缸内气体的温度T；

（2）若全过程电阻丝放热45J，求气体内能的变化ΔU。

14．如图所示，质量为的长木板A放在水平地面上，在A上表面左端放有质量为m的小物块B；另一质量为的小物块C用轻质细绳悬挂在O点，C所在的最低点M与B所处位置等高；开始时长木板A的左端距离M点有一定的距离，所有物体都处于静止。现给长木板A一方向水平向左、大小为的初速度，当A、B速度相同时B、C发生碰撞，碰撞时间极短，且碰后B、C结合为一个整体绕O点运动。已知B、C结合体通过N点后细绳松弛，N点与O点连线与水平方向的夹角为，A与B和A与地面间的动摩擦因数分别为和，B、C和结合体均可视为质点，重力加速度g取，。求：

（1）开始时长木板A左端到M点的水平距离s；

（2）长木板A的最小长度L；

（3）悬挂小物块C的轻绳长度R。

15．如图所示，与水平面成角的、足够长的分界线将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一个质量为m、电荷量为的带电粒子以大小为的速度从分界线上的P点水平向右射入区域Ⅰ，区域Ⅰ内有方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场；区域Ⅱ有方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B的匀强磁场，不计粒子重力。求：

（1）水平向右射入区域Ⅰ的粒子，第一次进入磁场时速度v的大小；

（2）粒子第一次进人磁场时的位置到出发点P的距离；

（3）粒子进入磁场中运动后，第一次离开区域Ⅱ时的位置到出发点P的距离。

答案

1．【答案】B

2．【答案】C

3．【答案】C

4．【答案】C

5．【答案】B

6．【答案】C

7．【答案】A

8．【答案】A,C

9．【答案】B,D

10．【答案】A,D

11．【答案】（1）

（2）0.81

（3）；2k

12．【答案】（1）R1；V1

（2）断开

（3）4000

（4）160

13．【答案】（1）解：活塞刚要离开时，活塞受力平衡

解得

活塞在上升的过程中压强

根据理想气体的状态方程

可得

解得

（2）解：气体对外做功

电阻丝放热，所以气体吸热，，根据热力学第一定律可得

代入数据解得

故气体内能增加。

14．【答案】（1）解：根据牛顿第二定律可求A的加速度为

小物块B的加速度为

设运动时间为t，A、B速度相等时有

代入数据解得

所以有

代入数据解得

（2）解：到B、C碰撞时，A运动的距离为

代入数据解得

小物块B相对长木板A运动的距离即为A的最小长度，有

（3）解：B、C碰撞前B的速度为

碰撞过程动量守恒，设碰后结合体速度为，有

代入数据解得

结合体恰好通过N点，在N点轻绳拉力为零，重力分力提供向心力，设结合体在N点的速度大小为，有

从M到N，根据能量守恒定律有

联立解得

15．【答案】（1）解：设粒子第一次经过界面时速度方向与水平方向成角，位移与水平方向成角，且，如图所示

粒子在电场中运动时，做类平抛运动，设出电场时竖直方向的速度为，则有

根据平抛运动特点有

联立解得

根据速度矢量关系可得粒子第一次进入磁场时的速度大小为

联立解得

（2）解：根据牛顿第二定律，对粒子在电场中有

粒子在电场中运动时，水平方向有

竖直方向有

出电场时，粒子的位置到出发点P的距离即为粒子在电场中运动的位移大小

联立各式解得

（3）解：粒子在磁场中做匀速圆周运动有

联立解得

粒子在磁场中做匀速圆周运动，设出磁场时速度方向与方向的夹角即弦切角为，根据几何关系有

根据三角函数公式有

可得

粒子在磁场中运动的轨迹圆的弦长即为在磁场中的位移，根据几何关系有

由于磁场方向未知，故分两种情况分析：

（ⅰ）若磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则可判断，粒子在磁场中逆时针转动，则第一次离开区域Ⅱ时到出发点P的距离为

（ⅱ）若磁场方向垂直于纸面向外，根据左手定则可判断，粒子在磁场中顺时针转动（图中未画出），则第一次离开区域Ⅱ时到出发点P的距离为