青海省2022届高三下学期理综物理第四次模拟试卷及答案

 理综物理第四次模拟试卷

一、单选题

1．氢原子能级图如图所示，大量处于基态的氢原子被光子能量为E的光照射后处于激发态，这些氢原子向低能级跃迁时共产生六种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围约为1.62eV~3.11eV。则根据波尔理论可知 （　　）

A．入射光子的能量E=12.75eV

B．电子在低能级的动能小于其在高能级的动能

C．六种不同频率的光中有三种是可见光

D．氢原子向低能级跃迁时，核外电子远离原子核

2．2020年11月7日，“腾讯科学WE大会”在深圳举行，美国杜克大学米格尔·尼科莱利斯教授讲述了他们的研究团队曾让一位身披“机械战甲”的截瘫青年用意念开出了世界杯足球赛的第一球，这位青年用力踢足球，足球在地面上滚动的过程中，下面说法中正确的是（　　）

A．足球受到重力、地面的支持力、摩擦力、惯性力四个力的作用

B．脚对足球的作用力大于足球对脚的作用力

C．足球的速度减小，说明足球的合力一定不为零

D．若足球碰到墙上后以碰前的速率反弹，则足球与墙作用过程中足球的加速度为零

3．如图所示，绳子一端系在天花板上，另一端系一半径为R的小球，小球静置于倾角为37°的光滑斜面上，绳子与竖直方向的夹角为45°。沿水平向右缓慢推动斜面（小球不从斜面顶端落下），绳子与斜面接触前关于绳子张力T和斜面对小球的支持力F（忽略小球的转动），下列说法正确的是（　　）

A．T逐渐增大 B．F逐渐增大

C．T先增大后减小 D．F先增大后减小

4．如图所示，质量为M的长木板位于光滑水平面上，质量为m的物块静止在长木板上，两者之间的滑动摩擦因数为，现对物块m施加水平向右的恒力F，若恒力F使长木板与物块出现相对滑动，则恒力F的最小值为（重力加速度为g，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力）（　　）

A． B． C． D．

二、多选题

5．如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（　　）

A．绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθ

B．小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大

C．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力逐渐增大

D．小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变

6．电磁炉是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。如图电磁炉，下列说法正确的是（　　）

A．电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好

B．电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作

C．电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好

D．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差

7．如图所示，acd是半径为r的半圆，圆心为O，dfh是半径为2r的四分之一圆弧，两圆孤相切于d点，空间有垂直于纸面向外的匀强磁场B。从粒子源a射出的质量为m的粒子x沿圆弧acd运动，经时间t1与静置于d点的质量为4m的靶粒子y发生正碰，碰撞时间很短，碰撞后结合成一个粒子z，粒子z沿圆弧dfh经过时间t2第一次到达h点。不计其他作用，则（　　）

A．y带负电 B．x和z的速率之比为5：2

C．x和z的电荷量之比为2：1 D．t1：t2=2：5

8．2017年8月下旬，双台风“天鸽”、“帕卡”袭击广东。某应急供电小组的发电、输电设备示意图如图所示。如果发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线两端的电压分别为U1和U2，输电线电阻为r，下列说法正确的是（　　）

A．采用高压输电可以增大输电线中的电流

B．升压变压器原副线圈匝数比

C．输电线损耗的功率为

D．将P上移，用户获得的电压将升高

9．如图所示，一定质量的理想气体经历A→B的等压过程和B→C的绝热过程（气体与外界无热交换），则下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，外界对气体做功

B．A→B过程中，气体分子的平均动能变大

C．A→B过程中，气体从外界吸收热量

D．B→C过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少

E．B→C过程中，单位体积内气体分子数增多

10．某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，经过0.8 s时O处质点形成的波动图象如图所示，P点是x轴上距坐标原点96 cm处的质点。下列判断正确的是(　　)

A．该质点开始振动的方向沿y轴向上

B．该质点振动的周期是0.8 s

C．从O处质点开始振动计时，经过3.2 s，P处质点开始振动

D．该波的波速是30 m/s

E．从P处质点开始振动，再经0.6 s，P处质点第一次经过波峰

三、实验题

11．频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状（频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，如图所示是小球下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔闪光一次，当地重力加速度大小为，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的示数，单位是cm。利用上述信息可以求出：

（1）小球下落至C点时的速度大小为　     　m/s（结果保留3位有效数字）。

（2）小球下落的加速度大小为　     　m/s2（结果保留3位有效数字）。

（3）小球下落过程中所受空气阻力约为重力的　     　倍（结果保留2位小数）。

12．某实验小组改装的简易多用电表电路如图所示，其中电流表G的量程为10mA，内阻，定值电阻，，电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值未知。请回答以下问题。

（1）若该实验小组将接线柱1、2接入电路测量电流，电流表G的读数为6.0mA，则经过接线柱1、2的电流为　     　mA。

（2）若该实验小组将接线柱1、3接入电路测量电压，电流表G的读数为6.0mA，则接线柱1、3间的电压为　     　V，实际上测量值很有可能有较大误差，其原因是　                         　。

（3）该实验小组为测量某未知电阻的阻值，首先在接线柱1、4间接入电阻箱，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表G的6.0mA；当电阻箱读数为时，电流表G的读数为8.0mA。之后断开电阻箱，将待测电阻接入接线柱1、4间，电流表G的读数为4.8mA，则待测电阻　     　。

四、解答题

13．如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37°，A点与B点的高度差为h=0.2m，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果均保留两位小数）

（1）小球进入B点时速度大小。

（2）水平拉力F的大小。

（3）小球在C点对轨道的压力。

14．在如图甲所示的平面直角坐标系xOy（其中Ox水平，Oy竖直）内，矩形区域OMNP充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场（边界处有磁场），其中=d，，P点处放置一垂直于x轴的荧光屏，现将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从OM边的中点A处以某一速度垂直于磁场且沿与y轴负方向夹角为45°的方向射入磁场，不计粒子重力。

（1）求粒子恰好能打在荧光屏上与A等高的点的速度大小；

（2）求粒子能从OM边射出磁场的最大速度及其对应的运动时间。

（3）若规定垂直纸面向外的磁场方向为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示（图中B0已知），调节磁场的周期，满足，让上述粒子在t=0时刻从坐标原点O沿与x轴正方向成60°角的方向以一定的初速度射入磁场，若粒子恰好垂直打在屏上，求粒子的可能初速度大小及打在光屏上的位置。

15．如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S。已知大气压强为p0，两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置，现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦，求：

（1）加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力；

（2）气体温度上到时，封闭气体的压强。

16．用玻璃做成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OCD是四分之一圆弧，圆心为O.一光线从AB面上的某点入射，进入棱镜后射在O点，并在O点处恰好发生全反射．该棱镜的折射率n＝1.2.

①求入射角i的正弦值sini(结果可用根式表示)；

②求光在该棱镜中传播速度的大小v.已知光在真空中的传播速度为3×108m/s.

答案解析部分

1．【答案】A

2．【答案】C

3．【答案】B

4．【答案】C

5．【答案】A,D

6．【答案】B,C

7．【答案】A,C

8．【答案】B,D

9．【答案】B,C,D

10．【答案】B,C,E

11．【答案】（1）1.50

（2）9.60

（3）0.02

12．【答案】（1）15.0

（2）0.405；接线柱1、3间的总阻值太小

（3）400

13．【答案】（1）解：小球从A到B过程做平抛运动，可得

在B点时的竖直分速度为

据速度偏角公式可得

联立解得

（2）解：在B点有

小球在桌面上滑行过程，据动能定理可得

联立解得

（3）解：从A点到C点过程，据动能定理可知，合外力做功为零，C点速度大小等于v0，在C点据牛顿第二定律可得

其中

联立解得

由牛顿第三定律可知，小球在C点对轨道的压力大小为28.4N，方向水平向右

14．【答案】（1）解：要使粒子恰好能打在荧光屏上与A等高的点，则粒子速度方向偏转了90°，轨迹如图所示

由几何关系可得

由洛伦兹力作为向心力可得

联立解得

（2）解：当粒子的轨迹恰好与MN相切时，对应的速度最大，如图所示

由几何关系可得

由洛伦兹力作为向心力可得

联立解得

可知轨迹对应圆心角为270°，粒子在磁场中的运动周期为

故对应的运动时间为

（3）解：由题意可知，磁场的周期满足

可知每经过，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角均为60°，运动轨迹如图所示

粒子打在荧光屏上的Q点，由几何关系可得

则

设粒子在磁场中运动的轨道半径为R3，每次偏转对应的圆心角均为60°，粒子恰好垂直打在屏上，由几何关系可得(n=0，1，2，3…)

由洛伦兹力作为向心力可得

联立解得(n=0，1，2，3…)

15．【答案】（1）解：设加热前被封闭气体的压强为p1，细线的拉力为FT，则由力平衡条件可得

对活塞A

对活塞B

解得

（2）解：此时气体的体积为

对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞A恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处的过程中气体的压强p1保持不变，体积增大，直至活塞A移动l为止。此时气体的体积为

设此时温度为T2，由盖·吕萨克定律可得

解得

活塞A被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，由查理定律得

由题意得

代入数据得

16．【答案】解：①光路图如图所示：

光线在AB边折射，可得：sini=nsinr
光线在O点发生全反射，可得：nsinC=sin90°
由以上方程解得：sini=
②由公式

即光在该棱镜中传播速度的大小