2023届安徽省1号卷原创信息物理试卷（三）（含解析）

这是一份2023届安徽省1号卷原创信息物理试卷（三）（含解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023届安徽省1号卷原创信息试卷（三）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．已知氢原子的基态能量为，激发态的能量，其中。用氢原子从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为。则锌的逸出功为（　　）A． B． C． D．2．如图，半径为R、质量为m的半圆柱体A放在粗糙的水平地面上，A与竖直墙面间有一半径为R、质量为m的光滑圆柱体B，A和B的质量分布都均匀。改变半圆柱体A距竖直墙面的距离，使A、B仍保持静止状态，半圆柱体A的圆心距竖直墙面的最远距离为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则半圆柱体A与地面间的动摩擦因数为（　　）  A． B． C． D．3．天文学家发现了一对被称为“灾难变星”的罕见双星系统，约每51分钟彼此绕行一圈，通过天文观测的数据，模拟该双星系统的运动，推测在接下来的7000万年里，这对双星彼此绕行的周期逐渐减小至18分钟。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型，如图所示，两星球在万有引力作用下，绕O点做匀速圆周运动。不考虑其他天体的影响，两颗星球的质量不变，在彼此绕行的周期逐渐减小的过程中，下列说法中正确的是（　　）  A．每颗星球的角速度都在逐渐变小B．两颗星球的距离在逐渐的变大C．两颗星球的轨道半径之比保持不变D．每颗星球的加速度都在变小4．坐标原点O处有一波源，时刻，波源开始振动。在，的区域波形如图所示，质点P位于处。下列说法正确的是（　　）  A．波源的振动周期是B．在的时间内质点P通过的路程为C．质点P在时以最大速度平行于y轴向上运动D．一观察者在的位置沿x轴向波源运动，观测到该波的频率将大于5．如图，一个边长为l的正方形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、带电量为的粒子以某一速度从M点垂直于磁场射入，粒子恰好从的中点射出磁场。已知粒子射入磁场时的速度方向与的夹角为，不计粒子重力，粒子射入磁场的速度大小为（　　）  A． B． C． D． 二、多选题6．如图，边长为L、粗细均匀的等边三角形金属线框固定在绝缘水平面上，E、F分别为边和边的中点，虚线上方存在着垂直于水平面向外的匀强磁场，虚线下方存在垂直于水平面向里的匀强磁场。已知两磁场的磁感应强度B的大小随时间t的变化关系均为（），等边三角形的每个边电阻均为R。下列说法正确的是（　　）  A．金属线框中有顺时针方向的感应电流B．金属线框的感应电流始终保持不变C．在的时间内，通过金属线框某截面的电荷量为D．金属线框所受的安培力大小不变7．如图，足够长的光滑细杆水平固定，质量的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量的物块B通过长度的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。现让物块B以初速度水平向右运动，g取，则（　　）  A．物块A的最大速度为B．物块A、B组成的系统，动量守恒C．物块B恰好能够到达细杆处D．物块B从开始运动到最大高度的过程中，机械能减少了8．规定无限远处的电势为零，真空中离正点电荷距离为r处的电势，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量。如图，真空中的M、N为两个半径均为R、电荷量均为的均匀带电细圆环，两圆环竖直、正对固定，B为两圆心A、C连线的中点。已知，则（　　）  A．A点的场强为 B．B点的场强为C．B点的电势为 D．C点的电势为 三、实验题9．图甲是某研究性学习小组探究小车加速度与合外力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上。细线一端与小车相连，另一端通过一个定滑轮和一个动滑轮与固定的弹簧测力计相连，动滑轮下悬挂一个沙桶。改变桶中沙的质量进行多次实验，并记录相关数据。请完成下列问题：  （1）某次实验中，小车释放后弹簧测力计示数如图乙所示，其读数为______N；（2）实验中得到一条纸带，各计数点到A点的距离如图丙所示，相邻计数点间有四个点未标出，电源的频率为。由纸带可知小车的加速度大小为______（结果保留两位小数）；（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以小车的加速度a为纵坐标，画出的图像可能正确的是______。A．     B．  C．       D．  10．小明在实验室中精确测量一段金属丝（约）的电阻率。有如下操作：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图甲，其直径___________；已知金属丝的长度；  （2）本次实验除电源（电动势为，内阻不计）、待测金属丝、导线、开关外，还提供如下的实验器材：电流表A：量程，内阻；电压表V：量程，内阻约为；定值电阻；滑动变阻器；最大阻值，额定电流。请根据提供的实验器材在方框内画出实验的电路图；___________（3）按照电路图连接好电路后，小明多次改变滑动变阻器触头位置，得到了多组数据，并作出图像，如图乙，根据图像可知，金属丝的电阻___________，金属丝的电阻率___________（计算结果均保留两位有效数字）。 四、解答题11．如图，粗糙水平面的左端有一挡板，紧靠挡板有一弹射装置P，P距B的距离为，与处于同一高度的水平传送带在B点平滑连接，水平传送带长度，以的速度逆时针匀速运动。质量、可视为质点的小物块以水平向右的初速度从B点滑上传送带，小物块最终返回水平面并到达A端，在A端被弹射装置P弹出，恰好到达传送带的最右端C点并滑离传送带。已知小物块与水平面和传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，不计P的形变，求：（1）小物块从B点滑上传送带到返回B点在传送带上运动的时间t；（2）弹射装置P对小物块所做的功。  12．如图，两等高、内壁光滑、导热性良好的圆柱形汽缸竖直放置，左、右两侧汽缸的横截面积分别为S、，汽缸顶部由细管（体积不计）连通，右侧汽缸底部带有阀门K，两汽缸中均有一厚度可忽略的活塞a、b，两活塞的质量相同与汽缸密闭且不漏气。初始时，阀门K关闭，活塞b处于左侧汽缸的顶部且与顶部无弹力，封闭着气体C，活塞a处于右侧汽缸的中间位置，将汽缸分成A、B两部分，A中气体的压强为、体积为。现打开阀门K，用打气筒通过K给右侧汽缸下部分充气，每次将体积为、压强为的空气打入汽缸中，直至活塞b下降到整个汽缸高度的处。已知大气压强为，重力加速度为g，整个过程中，周围环境温度不变，其他量均为未知量。求：（1）初始时，左侧汽缸中封闭的气体C的压强；（2）充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压强p；（3）打气次数n。    13．如图，平面直角坐标系位于竖直平面内，y轴竖直向上，在第四象限内有沿x轴负方向的匀强电场，长的非弹性绝缘轻绳一端系于坐标原点O，另一端系一质量、电荷量为q、可视为质点的带正电的小球。现将小球从y轴上处，以水平初速度向左抛出，运动一段时间后轻绳被拉直，轻绳被拉直后小球以O为圆心，L为半径在竖直平面内做圆周运动。已知轻绳刚被拉直时，轻绳与竖直方向的夹角，重力加速度g取，匀强电场的场强大小，。求：（1）小球水平抛出的初速度大小；（2）小球运动到最低点时的速度大小v；（3）小球在第四象限运动到最高点的坐标以及轻绳对小球的拉力大小。  
参考答案：1．A【详解】根据题意可知从能级跃迁到基态辐射的光照射锌板，辐射出光子的能量为由于电子逸出锌板表面的最大初动能为，由光电效应方程有解得故选A。2．D【详解】对AB整体受力分析如图：  可知地面对A的支持力摩擦力对B受力分析如图：    由几何关系可知则又联立解得故选D。3．C【详解】AB．根据题意，由公式可知，由于在彼此绕行的周期逐渐减小，则每颗星球的角速度都在逐渐变大，设双星转动的角速度为，双星间距离为，星球的质量分别为、，由万有引力提供向心力有解得可知，距离逐渐的变小，故AB错误；C．根据题意，由万有引力提供向心力有解得由于星球质量不变，则两颗星球的轨道半径之比保持不变，故C正确；D．由万有引力公式提供向心力有可知，由于距离逐渐的变小，每颗星球的加速度都在变大，故D错误。故选C。4．D【详解】A．根据题意，结合图可得解得故A错误；B．根据题意，由图可知，该波的波长为，则波速为时刻，波源开始振动，传播到点的时间为则在的时间内质点P振动的时间为则在的时间内质点P通过的路程为故B错误；C．根据题意，由同侧法可知，质点以最大速度平行于y轴向上运动，时，即经过了半个周期，质点以最大速度平行于y轴向下运动，故C错误；D．由上述分析可知，波源的频率为当观察者靠近波源时，由多普勒效应可知，观测到该波的频率将大于，故D正确。故选D。5．B【详解】根据题意作出粒子运动轨迹如图  由题可知，根据几何关系有则粒子运动的轨迹半径为根据洛伦兹力提供向心力有联立解得故选B。6．BC【详解】A．根据法拉第电磁感应定律有由于虚线下方有效面积大，则三角形金属线框的总电动势由虚线下方回路决定，根据楞次定律可知，金属线框中有逆时针方向的感应电流，A错误；B．根据上述，虚线上方回路产生的感应电动势大小为虚线下方回路产生的感应电动势大小为则回路总的感应电动势大小为回路的感应电流大小为即金属线框的感应电流始终保持不变，B正确；C．在的时间内，通过金属线框某截面的电荷量为结合上述解得C正确；D．虚线上下两方回路的有效长度相等，均为根据左手定则可知，安培力方向均垂直于EF向上，大小为可知，安培力方向不变，大小随时间增大而增大，D错误。故选BC。7．AD【详解】A．当B在A的右侧运动时，细绳弹力对A一直做正功，可知当B再次回到最低点时，A的速度最大，则有，解得A正确；B．对B分析，可知B在竖直方向有有加速与减速过程，即物块A、B组成的系统存在超重与失重过程，系统所受外力的合力不为0，系统的动量不守恒，但是系统在水平方向上所受外力的合力为0，即系统在水平方向上动量守恒，B错误；C．令物块B恰好到达最高点上升的高度为h，此时A、B速度相等，则有，解得可知，物块B不能够到达细杆处，C错误；D．根据上述可知，物块B从开始运动到最大高度的过程中，B减小得机械能与A增加的机械能相等，则有D正确。故选AD。8．CD【详解】A．根据对称性可知M圆环对A点的电场强度为0，N圆环距A点的距离为根据点电荷产生的电场的计算公式及微元法可知A点的场强为故A错误；B．M、N圆环距B点的距离相等，根据矢量叠加可知B点的场强为0，故B错误；C．M、N圆环距B点的距离相等，且为则B点的电势为故C正确；D．M圆环距C点的距离为N圆环在C点的电势为0，则C点的电势为故D正确；故选CD。9．     0.55（0.54~0.57）     1.52     A【详解】（1）[1]根据弹簧测力计的读数规律，该读数为（2）[2]由于相邻计数点间有四个点未标出，则相邻计数点之间的时间间隔为根据逐差法可知，小车的加速度大小为（3）[3]由于长木板置于水平桌面上，令小车质量为M，对小车进行受力分析有则有可知，画出的图像是一条斜率为正值的倾斜直线，图像在a轴上的截距为负值，则只有第一个图像符合题意。故选A。10．                      【详解】（1）[1]由图甲可得，金属丝的直径为（2）[2]根据题意可知，测量金属丝电阻实验中，为了使电压表能够从零开始连续变化，则滑动变阻器采用分压接发，电路中电流大约为则需要把定值电阻与电流表并联，扩大电流表量程，由于电流表内阻准确值已知，电压表内阻的准确值未知，则采用电流表内接法，画出电路图，如图所示  （3）[3]根据题意，由欧姆定律有整理可得结合图乙可得解得[4]由电阻定律可得代入数据解得11．（1）2s；（2）9J【详解】（1）小物块滑动时加速度大小小物块从B点滑上传送带先减速到0后再以的加速度反向加速，两过程对称，减速时间则小物块从B点滑上传送带到返回B点在传送带上运动的时间t=（2）小物块返回到B点时的速度大小为从小物块返回到B点到运动到传送带最右端的过程，根据动能定理代入数据解得W=9J12．（1）；（2）；（3）次【详解】（1）初始时，对活塞b，根据受力平衡有对活塞a，根据受力平衡有联立解得，（2）对气体C，根据玻意耳定律可知再次对活塞b和c根据平衡条件有联立解得（3）对气体B，根据玻意耳定律可知解得可知对气体A，根据玻意耳定律有解得次13．（1）6m/s；（2）4m/s；（3），【详解】（1）小球在第三象限内作平抛运动，则有解得（2）小球平抛运动竖直方向的分速度为细绳绷紧后，沿绳方向的分速度突变为0，则垂直于绳的速度为解得之后小球做圆周运动，小球运动到最低点过程有解得（3）令小球在第四象限运动到最高点时细绳与竖直方向夹角为，则该过程有结合解得根据几何关系有可知到最高点的坐标为 。小球做圆周运动，在最高点速度为0，则径向合力为0，则有解得