2023届安徽省定远中学高三下学期6月高考押题卷（二）物理试题（解析版）

物理押题卷（二）

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共5小题，共30分）

1.  年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应的描述正确的是 (    )

A. 只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B. 金属的逸出功与入射光的频率和强度无关
C. 用同种频率的光照射发生光电效应时，逸出的光电子的初动能都相同
D. 发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加

2.  如图所示，一透明玻璃半球竖直放置，为其对称轴，为球心，球半径为，半球左侧为圆面，右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球，玻璃半球对该光的折射率为，真空中的光速为，不考虑光在玻璃中的多次反射，则从左侧射入刚好能从右侧半球面射出的入射光束偏折后到与对称轴相交所用的传播时间为

 

A.  B.  C.  D.

3.  空间同时存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的方向沿轴正方向，场强大小为；磁场方向垂直纸面向外。质量为、电荷量为的粒子重力不计从坐标原点由静止释放，释放后，粒子恰能沿图中的曲线运动。已知该曲线的最高点的纵坐标为，曲线在点附近的一小部分，可以看做是半径为的圆周上的一小段圆弧。则(    )

 

A. 粒子在轴方向做匀加速运动 B. 粒子在最高点的速度大小为
C. 粒子经过时间运动到最高点 D. 磁场的磁感应强度大小为

4.  土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从到的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从延伸到。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为，引力常量为，则土星的质量约为估算时不考虑环中颗粒间的相互作用(    )

A.  B.  C.  D.

5.  如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为，正弦交流电源电压为，电阻，，滑动变阻器最大阻值为，滑片处于中间位置，则 (    )
 

A. 与消耗的电功率相等 B. 通过的电流为
C. 若向上移动，电压表示数不变 D. 若向上移动，电压表读数将变大

二、多选题（本大题共3小题，共18分）

6.  一根长的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点，以绳上各质点的平衡位置为轴建立图示坐标系．两人在绳端、沿轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为、的相向传播的机械波．已知的波速为，时刻的波形如图所示，下列判断正确的有(    )
 

A. 两波源的起振方向相反
B. 两列波的频率均为，叠加区域有稳定干涉图样
C. 时，两波源间不含波源有个质点的位移为
D. 叠加稳定时两波源间不含波源有个质点的振幅为

7.  多选如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴，作出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为以下判断正确的是(    )


 

A. 当时，小球的动能最小
B. 最低点的坐标：
C. 当时，小球的加速度为，且弹力为
D. 小球动能的最大值为

8.  如图所示，形金属框长、宽，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为的定值电阻，其总质量为。金属框右端和中间位置放两根相同的细金属棒和，两金属棒质量均为、电阻均为，两金属棒跟金属框接触良好，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属框电阻不计。金属框右侧有宽为的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为。已知金属框和两金属棒共同以初速度进入匀强磁场，最终棒恰好没从磁场中穿出，整个过程中两金属棒与形金属框均保持相对静止。重力加速度为。下列说法正确的是
 

A. 金属棒与形金属框间的动摩擦因数至少为
B. 在棒进入磁场前，通过、间定值电阻的总电荷量为
C. 棒刚进入磁场时的速度为
D. 整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共16分）

9.  （8分）某同学利用图所示的实验装置研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”。
 

实验中需要把木板一端垫高，调节木板的倾斜度，平衡木板对小车的阻力及其他阻力，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列____的点，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做____运动。

保持砂和砂桶质量不变，小车中加入砝码，每增加一个砝码打出一条纸带，打点计时器的电源为的交流电源，图是实验打出的一条纸带的一部分，、、、是纸带上标出的计数点，每两个相邻的计数点之间还有个打出的点未画出，小车的加速度大小____保留位有效数字。

某同学在平衡了木板对小车的阻力及其他阻力情况下进行实验，处理数据时，他以小车加速度的倒数为纵轴，以小车和车上砝码的总质量为横轴，描绘出图象如图所示。设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，若牛顿定律成立，则砂和砂桶的质量为____用斜率和截距表示。

10. （8分） 某同学要将一量程为的微安表改装为量程为的电流表。该同学测得微安表内阻为，经计算后将一阻值为的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图所示电路对改装后的电表进行检测虚线框内是改装后的电表。
 

根据图和题给条件，将中的实物连接。

当标准毫安表的示数为时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是______。填正确答案标号

 

A.  B.  C.  D.

产生上述问题的原因可能是_______。填正确答案标号

A. 微安表内阻测量错误，实际内阻大于
B. 微安表内阻测量错误，实际内阻小于
C. 值计算错误，接入的电阻偏小
D. 值计算错误，接入的电阻偏大

要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中______。

四、计算题（本大题共3小题，共46分）

11. （12分） 为减少病毒的影响，在公共场所、家庭住所等地点需进行消毒处理。图为消毒灭菌所用喷雾器的示意图，若其内有药液，还有的空气，外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程温度及喷雾器体积的变化，空气可看作理想气体。

打开喷雾阀门开始向外喷药，当桶内药液的体积是时，求喷雾器内空气的压强；

当桶内剩下药液的体积是时关闭喷雾阀门，要使现在喷雾器内气体压强增大到，用打气筒向喷雾器内打气，设每次可以打进压强为、体积为的空气，求打气筒应打气的次数。

12.（14分）  如图甲，间距的平行长直导轨、水平放置，两导轨左端之间接有一阻值为的定值电阻，导轨电阻忽略不计一导体棒电阻不计垂直于导轨放在距离导轨左端的处，其质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。取竖直向下为正方向，从时刻开始，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示在内导体棒在外力作用下处于静止状态，不计感应电流磁场的影响，取。
 

求时安培力的大小和方向

从开始，导体棒在恒力作用下向右运动时，导体棒的速度达到最大。求导体棒的最大速度及该过程中电阻上产生的热量。

13.  （20分）如图所示，在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接，水平面上有无穷多个位于同一直线上、处于静止状态的相同小球，小球质量。质量的物体可视为质点从轨道上高的点由静止开始下滑，滑到传送带上的点时速度大小。物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带之间的距离。物体与小球、小球与小球之间发生的都是弹性正碰。重力加速度，。求：

物体从点下滑到点的过程中，摩擦力做的功；

物体第一次向右通过传送带的过程中，传送带对物体的冲量大小；

物体第一次与小球碰后到最终的过程中因为物体在传送带上滑动而多消耗的电能。

答案和解析

1. 

解析：A.当入射光的频率大于极限频率时发生光电效应现象，由于波长较长的光频率较低，故发生光电效应时，入射光的波长应小于极限波长，故A错误；
B.每种金属都存在一个极限频率，依据可知，金属的逸出功与入射光的频率和强度无关，故 B正确；
C.不同金属的逸出功不同，由光电效应方程可知，用同种频率的光照射不同金属时，逸出的光电子的最大初动能一般不同，即使照射同一金属，光电子的初动能不是最大初动能也不一定相同，故C错误；
D.发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，光电子数减小，但光电子的最大初动能不变，故从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变化，故D错误。
故选B。  

2. 

解析：射到半球面上的点刚好发生全反射，

则由折射定律有，可得入射角为，折射角为
在中
在半球内部，入射光线到点的距离为：
光在玻璃中传播速度为：
光从入射点传播到点的时间为：
代入数据解得：，故C正确，ABD错误。
故选C。  

3. 

解析：A.粒子受到电场力和洛伦兹力作用，轴方向不可能做匀加速运动，故A错误；
B.粒子从运动到的过程，只有电场力做功，由动能定理得：，解得：，故B错误
D.粒子经过点时，由电场力和洛伦兹力的合力提供向心力，则有：，联立解得：，故D正确。
C.如果没有电场，粒子圆周运动周期，有电场时候，粒子从到的过程时间不是，故C错误；
故选D。  

4. 

解析：解：研究环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：
 
，其中为轨道半径大小是，为周期约为。
代入数据得：
故选：。
5. 

解析：设电阻两端的电压为，则由电压比与匝数比关系得：，由电流比与匝数比关系得：，解得，，所以通过的电流为，消耗的电功率为：，通过副线图中的电流为：，消耗的电功率为：，经分析可知与消耗的电功率不相等，故A错误，B正确；
若向上移动，接入电路电阻减小，副线圈中电流增大，原线圈中电流增大，因为电源电压不变，电阻上分得电压增大，所以原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，电压表读数将变小，故CD错误。
故选B。  

6. 

解析：A.由平移法可知：图示时刻处质点的起振方向向下，处质点的起振方向向上，所以两波源的起振方向相反，故A正确；
B.两列波的波速均为，绳端形成的波波长为，绳端形成的波波长也为，由波速公式知，两列波的频率均为，频率相同，叠加区域有稳定干涉图样，故B错误；
D.叠加稳定时两波源间与两波源路程差等于半个波长偶数倍的各点振动加强，振幅为，设某点是振动加强点，到两个波源的距离分别为和，则有：，
，
解得：，由于，故值可取、、、、不含波源时有处振动加强点，故D错误；
C.在时两波形成的波形图如图所示，

根据图象可知，、、、、这个点的位移为，故C正确。
故选AC。
7. 

解析：由图乙可知，解得，由图线与横轴所围图形的面积表示弹力所做的功，则有，由动能定理得，即，解得，故最低点坐标不是，且此处动能不是最小，故AB错误；
C.由图可知，，由对称性可知当时，小球加速度为，且弹力为，故C正确；
D.小球在处时，动能有最大值，根据动能定理有，依题可得，所以，故D正确。

8. 

解析：A.根据题意，金属棒在磁场中做减速运动，开始时速度最大，棒受到的安培力最大，由于法拉第电磁感应定律及安培力公式联立可得：，由，解得金属棒与金属框间的动摩擦因数至少为，A正确；
B.在棒进入磁场前，，所以，定值电阻与金属棒并联，通过定值电阻的电荷量为，B错误；
C.棒进入磁场前，任取一段极短时间，对整体由动量定理得：，则当棒刚进入磁场时对整体有，在棒进入磁场后，同样由动量定理得：，该过程中对整体有，即；设棒刚进入磁场时的速度为，则，故，C正确；
D.金属棒未进入磁场前，整体产生的焦耳热为，设、间定值电阻产生的热量为，则，解得。金属棒进入磁场后整体产生的焦耳热为，设、间定值电阻产生的焦耳热为，则，解得。所以整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为，D正确。
故选ACD。  

9.【小题】

点迹距离均匀，匀速直线运动

【小题】

都可以

【小题】

解析：1.为了保证细绳的拉力等于小车的合力，需要调节木板的倾斜度，平衡木板对小车的阻力及其他阻力，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列点迹距离均匀的点，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动运动。

 每两个相邻的计数点之间还有个打出的点未画出，故；

利用逐差法计算加速度，

 以小车和车上砝码以及砂和砂桶为系统，根据牛顿第二定律：

整理得：

与为一次函数关系，根据数学知识可知，，

解得：

  10.【小题】

【小题】

【小题】

【小题】

解析： 电表改装时，微安表应与定值电阻并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：


 由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：，故本小题选C；
 根据，得：，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻真实值，大于；或者因为定值电阻的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻阻值偏小。故本小题选AC；
 由于接入电阻时，改装后的表实际量程为，故满足；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为电流表，应满足，其中，联立解得：或。
11.解：由题意可知，，，
设喷雾器内气体压强为，根据玻意耳定律得，得
设应打气次，，，，
根据玻意耳定律得，解得次。 

解析：本题考查了理想气体状态方程，关键是把变质量问题转化为恒质量问题，找出初末状态参量即可。
根据玻意耳定律得：，可以求出喷雾器内空气的压强
选择里面原有气体和打进气体的整体作为研究对象，运用玻意耳定律，即可求出喷雾器内气体压强增大到，打气筒应打气的次数
12.解：前内，根据图乙可知，磁感应强度的变化率大小为
由闭合电路欧姆定律得：
由法拉第电磁感应定律得：，
联立解得：
根据楞次定律可知电流方向俯视为顺时针方向
安培力
解得，根据左手定则可知，安培力方向水平向右；
导体棒速度最大时，根据平衡条件可得
其中
根据图乙知
联立解得，导体棒的最大速度，方向水平向右
由能量守恒定律可得：
解得该过程中电阻上产生的热量为； 

13.解：
物块由到的过程，满足，解得：
物块滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，加速度大小为：
减速至与传送带速度相等时所用的时间：
匀减速运动的位移：
所以物块与传送带共速后向右匀速运动，匀速运动的时间为：
故物块从运动到的时间为：
传送带对物块的冲量大小为：
物块与小球发生弹性正碰，设物块反弹回来的速度大小为，小球被撞后的速度大小为，由动量守恒和能量守恒定律得
解得：，
物块被反弹回来后，在传送带上向左运动过程中，由运动学公式得：，；
解得：，
由于小球质量相等，且发生的都是弹性正碰，它们之间将进行速度交换。可知，物块第一次返回还没到传送带左端速度就减小为零，接下来将再次向右做匀加速运动，直到速度增加到，此过程电动机多给传送带的力为，电动机多做的功率为，电动机多消耗的电能为，再跟小球发生弹性正碰，同理可得，第二次碰后，物块和小球的速度大小，以及第二次往返电动机多消耗的电能分别为：，，
以此类推，物块与小球经过次碰撞后，他们的速度大小以及第次往返电动机多消耗的电能分别为：，，；
从第一次碰撞之后电动机多消耗的能量为：