[物理]安徽省滁州市2023-2024学年高三下学期第二次教学质量检测试题(解析版)

这是一份[物理]安徽省滁州市2023-2024学年高三下学期第二次教学质量检测试题(解析版)，共17页。试卷主要包含了20eV，可以使逸出功为6，7×103W，6×103W等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 图示为氢原子能级图。用光子能量为12.75eV的光照射处于基态的大量氢原子，氢原子辐射出不同频率的光，其中有几种频率的光可以使逸出功为6.20eV的金属板发生光电效应（ ）
A. 4B. 3C. 2D. 1
【答案】B
【解析】用光子能量为12.75eV的光照射处于基态的大量氢原子，根据能级差
，
解得
氢原子最多辐射出种不同频率的光，根据
可得，从n=1跃迁到n=2，n=3，n=4的光的能量大于6.20eV，可以使逸出功为6.20eV的金属板发生光电效应。
故选B
2. 如图所示，在“测定玻璃的折射率”实验中，将平行玻璃砖放在白纸上，、分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的上方依次插上两枚大头针和，用“＋”表示大头针的位置，然后在下方透过玻璃砖观察，再依次插上大头针和，就可以确定从玻璃砖射出的光线。以上操作中（ ）
A. 只挡住的像
B. 只挡住的像
C. 同时挡住、的像
D. 只挡住和的像
【答案】C
【解析】“测定玻璃的折射率”的实验中，大头针均应在同一传播光路上，即P3同时挡住P1、 P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像。
故选C。
3. 如图，在蚌埠港码头，吊车正以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱。已知吊车的电动机工作电压为380V，电流为20A，重力加速度取10m/s2，则（ ）
A. 电动机的内阻为19Ω
B. 电动机的发热功率为5.7×103W
C. 电动机的输出功率为7.6×103W
D. 电动机的工作效率为75%
【答案】D
【解析】BC．电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
电动机发热功率为
故BC错误；
A．电动机发热功率为
解得
故A错误；
D．电动机的工作效率为
故D正确。
故选D。
4. 图示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图。已知双星的总质量为M，双星间的距离为L，双星运动的周期为T，下列说法正确的是（ ）
A. 当L一定、M变大时，T不变
B. 当L一定、M变大时，T变小
C. 当M一定、L变大时，T变小
D. 当M一定、L变小时，T不变
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力
解得
，
解得
则当L一定、M变大时，T变小；当M一定、L变大时，T变大，L变小时，T变小。
故选B。
5. 我国已拥有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水器。某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度—时间图像（）、重力势能—时间图像（）、机械能—位移图像（）和动能—位移图像（），可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，则
下潜过程中，由牛顿第二定律得
解得
可知下潜过程中潜水器做加速度减小的加速运动，故A错误；
B．潜水器下潜过程中，重力势能
所以下潜过程中重力势能越来越小，图像的斜率越来越小，故B错误；
C．潜水器下潜中的机械能
所以下潜过程中机械能减小，图像的斜率越来越大，故C错误；
D．潜水器下潜过程中的动能
所以潜水器下潜过程中，动能先增大，当阻力与重力大小相等时大小不变，增大过程中图像斜率越来越小，故D正确。故选D。
6. 如图所示，人拉着拉杆箱沿水平地面匀速运动，其施加的拉力F沿拉杆的方向，且与地面的夹角为，当改变角时，为了维持匀速运动需改变拉力F的大小。已知地面对箱子的阻力是箱子对地面压力的k倍，则拉力F最小时，的值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对箱子受力分析，如图所示
根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力等于地面对箱子的支持力，其中
表示摩擦力f合支持力N的合力，设与竖直方向夹角为，则
所以角度不变，即的方向不变，受力分析可等效为，箱子受到、G和F三个力，根据“图解法”，画出矢量三角形如图所示
由图可知，当F的方向与的方向垂直时，F的大小最小，由几何关系可知，此时
则
故选A。
7. 如图所示，A、B、C是位于匀强电场中某直角三角形的三个顶点，AB=0.2m，∠C=30°。现将电荷量的电荷P从A移动到B，电场力做功W1=0.2J；将P从C移动到A，电场力做功，已知B点的电势，则（ ）
A. 将电荷P从B移动到C，电场力做的功为
B. C点的电势为
C. 电场强度大小为20N/C，方向由C指向A
D. 电荷P在A点的电势能为
【答案】C
【解析】D．电荷P从A移动到B，电场力做功为
可得
可得
则电荷P在A点电势能为
故D错误；
B．将P从C移动到A，电场力做功
可得
可得
故B错误；
A．将电荷P从B移动到C，电场力做的功为
故A错误；
C．过B点做AC的垂线，交于D点，如图所示
根据几何关系可得
则有
可得
可知为等势线，则电场方向由C指向A，大小为
故C正确
故选C。
8. 如图所示，abcd是边长为l、总电阻为R的正方形导体框，其外接圆内充满着均匀变化的磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小（），则下列说法正确的是（ ）

A. 时刻ab边产生的感应电动势为
B. 时刻ab边受到的安培力大小为
C. 时间内通过cd边的电荷量为
D. 撤去导体框，圆上a处的电场强度为零
【答案】B
【解析】A．时刻导体框产生的感应电动势
则ab边产生的感应电动势为，选项A错误；
B．时刻ab边受到的安培力大小为
选项B正确；
C．时间内通过cd边的电荷量为
选项C错误；
D．撤去导体框，圆上会产生感应电场，则a处的电场强度不为零，选项D错误。
故选B。
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 一列简谐横波沿直线传播，在传播方向上有两个相距10m的质点a、b，它们的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 质点a、b的运动都是受迫振动
B. 质点a在任意1s内的运动路程为10cm
C. 若波速为10m/s，则波的传播方向从b到a
D. 在1~2s时间内，质点a、b间的距离先变大后变小
【答案】AC
【解析】A．质点a、b的振动都是由前面质点的带动而振动，都是受迫振动，故A正确；
B．由图可知，周期为4s，所以质点a在任意1s内，即四分之一个周期为的运动路程可能大于10cm，可能小于10cm，可能等于10cm，故B错误；
C．由图可知，在0时刻，a质点处于负的最大位移处，b质点处于平衡位置，且向正方向振动，若波的传播方向由a到b，则
（n=0，1，2，3……）
（n=0，1，2，3……）
将波速10m/s代入，n无解；若波的传播方向由b到a，则
（n=0，1，2，3……）
（n=0，1，2，3……）
将波速10m/s代入，n=0，则波的传播方向从b到a，故C正确；
D．由图可知，在1s时，a处于平衡位置向上振动，b处于正的最大位移处，2s时，a处于正的最大位移处，b处于平衡位置向下振动，所以1~2s内质点a、b间的距离先变小后变大，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，小球A向左压缩弹簧并锁定，带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块B静止放在A的右侧，轨道下端与水平面相切，整个装置位于足够大的光滑水平面上。某时刻解锁，小球被弹出后向右运动，经轨道上升到距水平面的最大高度为h，已知A、B的质量分别为m、3m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球沿B的轨道上升时，A和B组成的系统动量守恒
B. 弹簧锁定时的弹性势能为
C. 小球不可能第二次滑上B的轨道
D. 滑块B的最大动能为
【答案】BCD
【解析】A．系统在竖直方向上合外力不为零，故动量不守恒，只是在水平方向上动量守恒，A错误；
B．设小球与B碰前的速度为，小球上升到最大高度时，A、B的共同速度为，则系统在水平方向上动量守恒
解得
由能量守恒
解得
故弹簧的弹性势能为
B正确；
C．A、B分离时，设A的速度为，B的速度为，以初速度为正方向（水平向右），由动量守恒
由能量守恒
解得
二者速度大小相等，方向相反，当A与弹簧碰后再次分离时，A、B均以相同的速度向右匀速运动，二者不可能相碰，C正确；
Ｄ．A、B分离时，滑块B的速度最大，动能最大
又因为
所以
D正确。
故选BCD。
三、非选择题：共5题，共58分。
11. 某小组设计如图甲所示的装置进行“测量重力加速度”的实验。长为l的光滑轻质细杆AO可绕O点在竖直平面内转动，一小球套在杆上可沿杆运动，B是杆的中点，AC是以O为圆心的圆弧，在B的正下方C处装有光电门（与数字计时器相连）。将细杆抬至水平，将小球置于B处，释放细杆让其转动，小球近似做自由落体运动，测出小球通过光电门的时间t，可求出重力加速度。
（1）用游标卡尺测量小球直径d，刻度如图乙所示，则_________cm。
（2）根据该方案，重力加速度的表达式为_________。A端转动至C处时细杆的角速度大小为_________。（均用字母l、d、t表示）
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
由图可知，游标卡尺的读数为
【小问2详解】
[1]小球运动到C点时的速度大小为
根据动能定理
解得
[2]小球运动到C点时，对速度分解，如图所示
设沿圆弧切线方向分速度为，则
则细杆的角速度为
解得
12. 某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表（量程为，内阻约为2500Ω）的内阻。可使用的器材有：滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；电阻箱（最大阻值为9999.99Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；定值电阻（的阻值为250Ω，的阻值为2500Ω）；定值电阻（阻值为2500Ω），灵敏电流计G（电流从＋接线柱流入时，指针正向偏转），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）应选_________（填“”或“”）。
（2）闭合开关前，应将R的滑片移至_________（填“a”或“b”）端。
（3）闭合开关S，将R的滑片置于适当位置，再反复调节，使_________，则微安表的内阻与_________（填“”“”或“”）的阻值相等。
（4）若发现灵敏电流计G指针位于乙图所示位置，应_________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。
【答案】（1） （2）a （3）灵敏电流计G指针指向0刻度 （4）增大
【解析】【小问1详解】
灵敏电流计G指针不发生偏转时，两端电势相等，根据
可求得微安表的内阻，所以应选。
【小问2详解】
闭合开关前，应将R的滑片移至a端。
【小问3详解】
[1][2]闭合开关S，将R的滑片置于适当位置，再反复调节，使灵敏电流计G指针指向0刻度，则微安表的内阻与的阻值相等。
【小问4详解】
若发现灵敏电流计G指针位于乙图所示位置，说明灵敏电流计G下端电势较高，应增大电阻箱的阻值。
13. 如图，小物块（可视为质点）置于水平桌面的右端，用小锤水平向左快速打击物块，使其沿桌面向左运动并从桌面的左端滑出，最终落到地面。已知桌面高度为0.8m、长度为1.0m，物块质量为0.2kg，落地点到桌面左端的水平距离为1.6m，物块与桌面间的动摩擦因数为0.45，重力加速度取，不计空气阻力，求：
（1）物块滑出桌面时的速度大小；
（2）小锤打击物块时的冲量大小。
【答案】（1）4m/s；（2）1N∙s
【解析】（1）物块滑离桌面后做平抛运动，则
解得
v=4m/s
（2）从锤子击出物块到滑离桌面由动能定理
由动量定理
解得I=1N∙s
14. 如图所示，内壁光滑、高度均为2h的两个绝热气缸底部由细管连通，左侧气缸上端封闭，右侧气缸上端开口与大气相通，两气缸中面积均为S的绝热活塞M、N密闭两部分理想气体A、B。开始时，气体A、B温度均为T，活塞M、N均静止在距气缸底部h处。已知活塞M、N的质量分别为2m和m，大气压强为，重力加速度为g，细管内气体体积忽略不计。
（1）求气体A的压强；
（2）缓慢加热气体B，使其温度升至稳定时，求活塞N距气缸底部的高度；
（3）上述加热过程中，若B吸收的热量为Q，求B的内能增加量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）对活塞M、N受力分析，根据共点力平衡，有
联立解得气体A的压强为
（2）缓慢加热气体B，使其温度升至，根据盖吕萨克定律，有
活塞N距气缸底部的高度为
（3）根据热力学第一定律，在加热过程中
联立解得B的内能增加量为
15. 某科研小组研究带正电粒子在磁场中的运动规律。图示的空间坐标系中存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向沿z轴负方向。带正电粒子的质量为m、电荷量为q，不计粒子重力。
（1）若该粒子在平面第一象限沿与x轴正方向成60°角的方向以速率v从原点O射出，求粒子在平面第一象限内运动的轨迹长度；
（2）若该粒子在平面第一象限沿与z轴正方向成37°角的方向以速率v从原点O射出，求粒子第一次通过z轴时的位置到原点O的距离；（，）
（3）在上述（2）的情形中，求粒子在t时刻的坐标。
【答案】（1）；（2）；（3）（，，）
【解析】（1）若该粒子在平面第一象限沿与x轴正方向成60°角的方向以速率v从原点O射出，则粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，则
解得
粒子在平面第一象限内运动的轨迹长度

（2）若该粒子在平面第一象限沿与z轴正方向成37°角的方向以速率v从原点O射出，则粒子沿z轴正向的速度分量
沿y轴正向的速度分量
粒子沿z轴正向做匀速直线运动，同时在xOy平面内做匀速圆周运动，半径
周期为
粒子第一次通过z轴时的位置到原点O的距离
（3）在t时刻粒子沿z轴方向的位移
在时间t内粒子转过的圆心角为
则此时
则粒子t时刻坐标（，，）