2022届安徽省合肥八中等十校联盟高三下学期4月期中考试理综物理试卷（解析版）

这是一份2022届安徽省合肥八中等十校联盟高三下学期4月期中考试理综物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
 2022届安徽省合肥八中等十校联盟高三下学期4月期中考试理综物理试卷一、单选题1．氢原子能级的示意图如图所示，现用一定频率的光加照射一群处于基态的氢原子，氢原子跃迁到激发态，处于激发态的氢原子再跃迁到n=2能级，发出的光照射到逸出功为2.13eV的金属铷上，能发生光电效应。则光子的能量至少为（　　）A．10.2eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV2．如图，a、b、c、d为某电场中的4个等势面，相邻等势面间的电势差相等，等势面c上有一点E。一个质子仅在电场力作用下经过a时的动能为18eV，经过c时的电势能为6eV，到达d时的速度恰好为零。已知质子的电荷量为e，不计质子的重力，下列说法正确的是（　　）A．质子从a到d的过程中，电场力做功为18eVB．质子所具有的动能和电势能的总和为24eVC．E点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右D．等势面b的电势为03．《点绛唇》是北宋文学家苏轼创作的一首词，其中一句“雨打芭蕉闲听雨，道是有愁又无愁”是脍炙人口的名句。设雨水竖直匀速下落，某张芭蕉叶认为是水平的，该叶片的面积为S，水滴落到叶片上以原来的一半速率竖直反弹，测得叶片受到雨水的作用力大小为F。已知空中雨水的平均密度为，不考虑落到叶片上雨水的重力。单位时间内雨水下落的高度为（　　）A． B． C． D．4．已知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到导线的距离成反比。如图，固定的水平长直导线通以向右的电流I，导线处于垂直纸面向里、充满整个空间的匀强磁场（图中未画）中，导线正下方有共线的三点A、B、C，C点到导线的距离是A点到导线的距离2倍，B点为AC的中点，导线上方有一点D，C、D两点关于导线对称。通电长直导线在A点产生的磁感应强度的大小为3T，且A点的磁感应强度是C点磁感应强度的1.5倍。下列说法正确的是（　　）A．C点的磁感应强度大小为1.5TB．匀强磁场的磁感应强度大小为3TC．B点的磁感应强度大小为3.5TD．D点的磁感应强度大小为3T5．如图，一足够长且倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端连在斜面底端的固定挡板上，物体A和B紧靠在一起并置于弹簧上端，质量分别为m和2m，A与弹簧接触但不栓接，系统处于静止状态。现对B施加一沿斜面向上的外力，使B物体以的加速度沿斜面做匀加速运动。已知重力加速度为g，从施加力到两物体分离时，物体B机械能的增加量为（　　）A． B． C． D．二、多选题6．同步卫星发射可以简化为下列过程：卫星从地面发射后绕近地圆轨道I做匀速圆周运动，在P点点火后进入椭圆轨道Ⅱ，在远地点Q再次点火后进入同步圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，如图所示。设地球的半径为R，Q点到地心的距离为r，卫星在轨道I上运动的速度大小为，在轨道Ⅱ上P点的速度与加速度大小分别为、，在轨道Ⅱ上Q点的速度与加速度大小分别为、，在轨道Ⅲ上运动的速度大小为，下列表达式正确的是（　　）A． B． C． D．7．如图为某种发电机的横截面图，闭合矩形线圈匝数为n，电阻为R，垂直纸面的长边长度为L，短边在纸面内长度为d，矩形线圈放在均匀辐射状磁场中（磁场方向均沿半径方向），转轴在中O，线圈两条长边经过的位置的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直，磁场分布在磁极与铁芯之间的左右两个圆心角均为120°区域内。现让线圈以角速度绕中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）A．线圈在匀速转动过程中产生的是正弦交变电流B．线圈在磁场中匀速转动时产生的电动势大小始终不变C．线圈的一侧长边在磁场中受到的安培力大小为D．线圈匀速转动一周的过程中产生的焦耳热为8．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中，电压表的读数增大。则下列说法正确的是（　　）A．电流表的示数将增大 B．电源的输出功率增大C．电容器所带电荷量增加 D．电阻R2的电功率将减小9．分子力F随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为零。下列说法正确的是（　　）A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间仅存在斥力作用B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，它们的加速度先增大后减小C．图中两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为零D．两分子之间的距离变化吋，可能存在分子势能相等的两个点E．当两分子间的距离从r0逐渐增大的过程中，分子力做负功，分子势能增大三、实验题10．利用图（a）装置做“验证机械能守恒定律”的实验。将重物从高处由静止释放，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是　     　；A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．利用公式来求解瞬时速度D．重复实验时，重物必须从同一位置开始下落（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图（b）所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的电源频率f，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物重力势能变化量的大小为　     　，重物动能变化量的大小为　              　。11．某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率，设计了如图甲所示的电路。已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计。除了一段粗细均匀的电阻丝AB（总长度L总=60cm）外，还有以下器材：A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）B．定值电阻R1=20C．定值电阻R2=200D．电源E（电动势为6V，内阻不计）E.毫米刻度尺F.开关S，导线若干（1）先用多用电表粗测电阻丝的总电阻，选择开关“×10”，进行正确操作后，指针的位置如图乙，则金属丝的电阻为　     　；（2）为了减小实验误差，定值电阻应选择　     　（选填“R1”或“R2”）；（3）按照电路图，在图丙中用笔画线代替导线连接完整电路；（4）闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，测得多组L与I的值；
根据测出的I的值，将出的值，并在坐标纸上描出各数据点（L，），根据这些数据点作出的图像；
若电源的电动势为E、定值电阻为R，金属丝的直径为d。的图像的纵截距为b，斜率为k，利用上述物理量表示电流表内阻Rg=　     　，金属丝的电阻率为　         　。四、解答题12．如图，倾角为、足够长的粗糙斜面固定在水平面上，一个质量为2m的小物体乙静止放置在斜面顶端B处，斜面左上方有另一个质量为m的小物块甲，以某一初速度从A点水平抛出，恰好以速度v到达斜面顶端B，速度方向与斜面平行，与乙发生正碰（碰撞时间极短），碰后粘在一起，并沿斜面下滑，经时间t静止在斜面上。已知甲、乙与斜面之间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，不计空气阻力，甲、乙均可视为质点，求：（1）A、B两点之间的距离s；（2）甲乙整体在斜面上运动时克服摩擦力所做的功W。13．如图，在x轴的下方以坐标原点O为圆心，半径为r的半圆形区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴上方-r≤x≤r的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场场强大小为E。一质量为m，电量为e的电子从y轴上P点由静止释放，不计电子的重力。（1）若电子第一次经过磁场时速度方向改变了120°，求电子在磁场中运动时的动量大小；（2）要使电子经过磁场之后不再经过x轴，求电子在电场中电势能减少量的最小值；（3）若P点距原点O的距离，求电子在电场、磁场中运动的总时间。14．利用图甲所示的装置可以测量粉末状物体的体积。绝热的密闭容器，顶部连接一气压计和温度计可测出容器内的气体压强和温度，容器的左端与一个带有活塞的汽缸相连。右端有一个小门。开始时开启小门，活塞位于图中1位置，气压计的读数为，气体温度为（K）。现将小门封闭，再将活塞缓慢推到卡口2位置，记录此时气压计的读数为气体的温度为（K）；打开小门，将粉末放入容器中，活塞仍置于图乙中1位置，封闭小门，气体的压强为，温度为（K）。再次将活塞推到卡口2处，此时气体的压强为，气体的温度为（K）。测得汽缸中位置1至卡口2处的体积为，求待测粉末状物体的体积。15．如图，在直角坐标系的第一、四象限内固定有一横截面为半圆形的柱状玻璃砖，AB为直径，圆心在坐标原点O上。一束平行于x轴的单色光从空气中垂直y轴从M点射入玻璃砖，在圆弧面上的N点发生反射和折射，反射光线与x轴相交于P点，折射光线与x轴相交于Q点，NQ恰好为圆弧的切线。已知Q点到O点距离是M点到O点距离的2倍。求：（1）该玻璃砖的折射率n；（2）该单色光从M点传播到P点与Q点的时间之比。五、填空题16．如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，x=3.0m处的M质点从该时刻开始，经过0.6s第一次到达波谷位置，质点N的平衡位置坐标x=1.5m，则该简谐波的传播速度为　     　m/s。从图示时刻开始计时，质点N经过　     　s第一次到达波峰位置；从图示时刻开始计时，经过2.0s，质点M振动的路程为　     　m。
答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】处于第三、第四、第五能级的氢原子跃迁回第二能级辐射的光子能量分别为能使逸出功为2.13eV的金属铷发生光电效应的光子能量需要大于2.13eV，所以是从第四能级以上（含第四能级）的氢原子跃迁回第二能级发出的。则入射光子的能量能使基态氢原子跃迁到第四能级以上，设入射光子能量为E0，则或所以，只有C选项满足题意。故答案为：C。
【分析】利用光电效应逸出功的大小可以判别其原子跃迁的最初能级，利用其能级跃迁的能量差可以求出光子最小能量。2．【答案】D【解析】【解答】AC．质子从a到d过程中，根据动能定理可得解得则可知电场方向从d指向a，则E点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左，AC不符合题意；BD．由于质子从a到d电场力做负功，且每相邻等势面间的电势差为6V，根据动能定理可知，质子每经过一等势面动能减小6eV，电势能增加6eV，则可知质子到达c时的动能为6eV，故质子所具有的动能和电势能的总和为由于质子到达等势面b时的动能为12eV，则质子在等势面b时的电势能为0，则等势面b的电势为0，B不符合题意，D符合题意。故答案为：D。
【分析】利用动能定理可以求出电势差的大小；利用其电势降低的方向可以判别电场强度的方向；利用其动能定理可以求出质子动能的大小，结合其电势能的大小可以求出总能量的大小；利用其质子总能量及动能的大小可以求出质子在b时电势能的大小，结合电荷量可以求出电势的大小。3．【答案】B【解析】【解答】一定时间内，水落到叶片上时，对水，根据动量定理可知水的质量解得水在空中匀速下落，则单位时间内雨水下落的高度为。故答案为：B。
【分析】利用水的质量结合其动量定理可以求出其水的速度，其速度代表单位时间水下落的高度。4．【答案】C【解析】【解答】AB．设匀强磁场磁感应强度大小为B，由于通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与该点到导线的距离成反比。又C点到导线的距离是A点到导线的距离2倍，则通电直导线在C点产生的磁感应强度大小为根据安培定则可知，通电直导线在导线下方产生的磁场方向垂直纸面向里，上方产生的磁场方向垂直纸面向外，则有解得C点的磁感应强度大小为AB不符合题意；C．设通电导线在B点产生的磁感应强度为BB，则有则B点的磁感应强度为C符合题意；D．按照对称性，通电直导线在D点产生的磁感应强度大小有则D点的磁感应强度为D不符合题意。故答案为：C。
【分析】利用其距离的大小可以求出通电导线在各点产生的磁感应强度的大小，结合其A和C磁感应强度的大小可以求出匀强磁场的磁感应强度的大小，结合其磁感应强度的叠加可以求出各点合磁感应强度的大小。5．【答案】C【解析】【解答】初始静止时，根据平衡条件解得两物体分离时，两物体的加速度相同且之间没有弹力，此时对A，根据牛顿第二定律解得此时A和B的速度均为物体B机械能的增加量故答案为：C。
【分析】利用其平衡条件可以求出最初静止时弹簧压缩量的大小；当其物体分离时，利用牛顿第二定律可以求出弹簧压缩量的大小；结合速度位移公式可以求出分离时速度的大小；利用其动能和重力势能的变化量可以求出物体B机械能的增量。6．【答案】B,D【解析】【解答】AC．卫星在近地圆轨道I做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有卫星在椭圆轨道Ⅱ上P点做离心运动，万有引力不足以提供绕地心做圆周运动所需向心力，则有联立可得卫星在轨道Ⅱ上P点的加速度为AC不符合题意；BD．卫星在圆轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有卫星在椭圆轨道Ⅱ上点做近心运动，万有引力大于绕地心做圆周运动所需向心力，则有联立可得卫星在轨道Ⅲ上点的加速度为BD符合题意；故答案为：BD。
【分析】利用引力提供向心力结合离心运动可以比较其卫星在P点及在轨道1的速度大小；利用牛顿第二定律可以比较加速度的大小；利用其卫星近心运动可以比较速度的大小。7．【答案】B,C【解析】【解答】A．线圈在匀速转动过程中，两长边会同时经过无磁场区域，不产生感应电流，整个过程产生的不可能是正弦交变电流，A不符合题意；B．线圈在磁场中匀速转动时产生感应电动势的大小所以E的大小不变，B符合题意；C．线圈的一侧长边在磁场中受到的安培力为C符合题意；D．线圈匀速转动一周的过程中产生电流的时间为产生的焦耳热为D不符合题意。故答案为：BC。
【分析】由于其线圈经过无场区域不会产生感应电流所以产生的不是正弦式交流电；利用其动生电动势的表达式可以判别其电动势的大小不变；利用安培力的表达式可以求出安培力的大小；利用其运动的时间结合焦耳定律可以求出产生的焦耳热大小。8．【答案】A,D【解析】【解答】A．电压表测量电阻定值电阻R1两端电压，电压表示数变大，说明通过R1的电流，即干路电流I1变大，电源内压变大，可知R2和R3并联电压减小，则通过R2的电流I2减小，又可知I3增大，即电流表示数增大，A符合题意；B．电源内阻和外电路总电阻大小关系未知，不能判断电源输出功率变化情况，B不符合题意；C．R2两端电压减小，电容不变，由可知电容器所带电荷量减小，C不符合题意；D．由电阻R2的电功率将减小，D符合题意。故答案为：AD。
【分析】其电压表读数增大时，结合动态电路的串反并同可以判别其电流表及电容器电压的大小变化，利用电容器电容的定义式可以判别电荷量的变化；利用其热功率的表达式可以求出电阻电功率的变化；结合内外电阻的阻值未知不能判别电源输出功率的大小变化。9．【答案】B,D,E【解析】【解答】A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间存在斥力作用，也存在引力作用，A不符合题意；B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，两分子的作用力先增大后减小，力是产生加速度的原因，即它们的加速度先增大后减小，B符合题意；C．两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小，并不是零，C不符合题意；D．两分子之间的距离变化吋，可能存在分子势能相等的两个点，D符合题意；E．当两分子间的距离从r0逐渐增大的过程中，分子力做负功，分子势能增大，E符合题意。故答案为：BDE。
【分析】分子之间同时存在引力和斥力；利用其分子力做功可以判别分子势能的变化及大小；利用其分子力的大小可以判别加速度的大小。10．【答案】（1）AB（2）mgh2；【解析】【解答】（1）A．重物选用质量和密度较大的金属锤，可以减轻空气阻力带来的影响，A符合题意；B．两限位孔在同一竖直面内上下对正，可以减轻纸带与限位空之间的摩擦带来的影响，B符合题意；C．若利用公式来求解瞬时速度，则默认为机械能守恒，不符合实验规律，C不符合题意；D．重复实验时，重物是否从同一位置开始下落对实验结果没有影响，高度合适即可，D不符合题意。故答案为：AB；（2） 从打O点到打B点的过程中，重物重力势能变化量的大小打点周期为打B点时的速度为重物动能变化量的大小
【分析】（1）为了减小空气阻力的影响其应该选择质量较大的金属锤；两个限位孔对齐可以减小摩擦力的影响；验证其机械能守恒定律不能利用速度位移公式直接求出速度的大小；重复实验其释放重物的高度不需要相同；
（2）利用其高度的变化可以求出重力势能的减少量；利用平均速度公式结合质量可以求出动能的变化量。11．【答案】（1）220（2）R1（3）（4）；【解析】【解答】（1）由图读出，电阻为（2）为减小实验误差，应使电路中的电流变化尽量较大，则应使电路总电阻较小，故定值电阻选择R1。（3）根据图甲，连线如下（4）根据闭合电路欧姆定律整理得故解得根据电阻定律解得
【分析】（1）利用示数和挡位可以求出电阻的大小；
（2）为了使电流的电流尽可能大所以其定值电阻要使用小阻值；
（3）利用电路图完成实物图连线；
（4）利用闭合电路的欧姆定律可以求出电流表内阻的大小；结合其电阻定律可以求出金属丝电阻率的大小。12．【答案】（1）解：甲平抛到斜面顶端B点，由平抛规律v0=vcos，vy=vsin=gt，联立可解得（2）解：甲、乙碰撞，由动量守恒mv=3mv1碰后沿斜面下滑x速度减为零由动能定理解得甲乙整体在斜面上运动时克服摩擦力所做的功W=【解析】【分析】（1）甲做平抛运动到达B点，利用其速度的分解结合位移公式可以求出AB之间的距离大小；
（2）甲乙一起在斜面上运动，利用动量守恒定律可以求出碰后速度的大小，结合其位移公式可以求出运动的位移，再利用动能定理可以求出克服摩擦力做功的大小。13．【答案】（1）解：电子第一次经过磁场时速度方向改变了120°，则在磁场中运动轨迹对应的圆心角为120°，根据几何关系，运动的轨迹半径根据洛伦兹力提供向心力电子在磁场中运动时的动量（2）解：要使电子经过磁场之后不再经过x轴，则临界情况为电子第一次经过磁场时速度方向改变了90°，根据几何关系，此时在磁场中的轨迹半径为根据洛伦兹力提供向心力解得进入磁场时的动能为电子在电场中电势能减少量等于动能增加量，故电子在电场中电势能减少量的最小值为（3）解：电子第一次进入磁场时，根据动能定理解得在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力解得轨迹半径为易发现，电子将会运动半个周期后沿y轴正方向射入电场，之后经过匀变速直线运动再以相同速度射入磁场，由此往复运动，在磁场中运动4次后，不再进入磁场。故在磁场中共完整运动两个周期，时间为在电场中，共经历9次加速或减速过程，运动的总时间为故电子在电场、磁场中运动的总时间【解析】【分析】（1）已知电子速度方向改变的角度可以求出其轨迹所对圆心角的大小，结合几何关系可以求出轨道半径的大小，再利用牛顿第二定律可以求出电子的速度，结合质量的大小可以求出其动量的大小；
（2）利用其粒子经过磁场后不再经过X轴，利用其几何关系可以求出轨道半径的大小，结合其能量守恒定律可以判别电势能的大小变化；
（3）电子第一次进入磁场中，利用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度大小，结合牛顿第二定律可以求出轨道半径的大小；再利用其在磁场中运动的轨迹可以求出运动的时间，在电场中，利用位移公式可以求出运动的时间。14．【答案】解：设卡口2右边容器体积为，未放入粉末时，活塞从1位置到卡口2处，根据理想气体状态方程可得解得放入粉末后，活塞从1位置到卡口2处，根据理想气体状态方程可得解得【解析】【分析】活塞从1到卡口位置时，利用其气体的状态方程可以求出待测粉末状物体体积的大小。15．【答案】（1）解：ON是法线，根据反射定律，入射角为45°，根据折射定律得（2）解：根据题意得根据折射定律得解得ONQ是等腰直角三角形解得时间之比为【解析】【分析】（1）画出其光折射关系，利用其入射角与折射角的大小可以求出折射率的大小；
（2）已知光传播的路程，利用几何关系可以求出路程的大小，结合其传播的速度可以求出传播的时间。16．【答案】5；0.5；0.5【解析】【解答】M质点从该时刻开始，经过0.6s第一次到达波谷位置，且波沿x轴负方向传播，故传播周期为由图知波长为4m，则该简谐波的传播速度为从图示时刻开始计时，x=4m处的状态传播到N时，质点N第一次到达波峰位置，用时为从图示时刻开始计时，经过2.0s，质点M振动的路程
【分析】利用其质点振动的时间与位置可以求出波的周期大小；结合波长的大小可以求出波速的大小；利用其质点间的距离结合振动的时间可以求出质点M振动的路程大小。