2021届安徽省马鞍山市高三下学期物理第二次教学质量监测试卷含答案

 高三下学期物理第二次教学质量监测试卷

一、单项选择题

1.如下列图，在倾角为30º的光滑斜面上，有质量相等的两物块用轻绳连接，用沿斜面的力F=40N使两物块一起向上加速运动。那么轻绳的拉力为〔   〕 

A. 10N                                     B. 20N                                     C. 30N                                     D. 40N

2.金属钾的逸出功为2.0eV，氢原子的能级图如下列图。一群氢原子处于量子数为n＝4的能级状态，以下说法中正确的选项是〔   〕 

A. 这群氢原子跃迁时，只能辐射5种频率的光子
B. 这群氢原子跃迁时，只有3种频率的光子能使钾发生光电效应
C. 用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D. 用能量为12.75eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离

3.如下列图，竖直线MN中点O处有一倾斜挡板，现从M点由静止释放一小球，在O点被挡板反弹，速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的P点。P、N在同一条水平线上，那么MN与NP的长度之比为〔   〕 

A. 1︰1                                    B. 2︰1                                    C. 3︰2                                    D. 4︰3

4.如下列图，光滑水平面上停放着一辆小车，小车的光滑四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切。在小车的右端固定一轻弹簧，一小球从圆弧轨道上某处由静止释放。①假设水平轨道光滑，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v1  ， 弹簧的弹性势能为EP1；②假设水平轨道粗糙，当弹簧第一次被压缩至最短时，小车的速度大小为v2  ， 弹簧的弹性势能为EP2。那么〔   〕 

A. v1<v2  ， EP1 =EP2       B. v1=v2  ， EP1>EP2       C. v1>v2  ， EP1<EP2       D. v1>v2  ， EP1 >EP2

5.一平行板电容器充电后与电源断开，下极板接地。两板间有一个正试探电荷固定在a点，如下列图。C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示a点的电势，EP表示正电荷在a点的电势能。假设上极板保持不动，在下极板缓慢向上平移一小段距离l0的过程中，以下各物理量与下极板移动距离x的关系图象，正确的选项是〔   〕 

A.               B.               C.               D. 

二、多项选择题

6.我国已经掌握高速半弹道跳跃式再入返回技术，为嫦娥五号返回奠定了根底。如下列图，虚线为地球的大气层边界，嫦娥五号返回器从a点无动力滑入大气层，然后从c点“跳〞出，再从e点“跃〞入，实现减速。d点为轨迹的最高点，离地心的距离为r，返回器在d点时的速度大小为v，地球质量为M，引力常量为G。那么返回器 〔   〕 

A. 在b点处于超重状态
B. 在a、c、e点时动能相等
C. 在d点时的加速度大小为
D. 在d点时的速度大小

7.如下列图的回路，其半圆形局部处在匀强磁场中，半径为0.5m。t=0时磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化规律为B=B0-kt，其中B0=8T，k=8T/s。电源E的电动势为2.0V、回路的总电阻为2.0Ω。那么〔   〕 

A. t=0.5s时，回路中的电流约为0.57A                    B. t=1s时，感应电动势为零
C. t=1s时，回路中的电流方向发生改变                  D. t=1s时，回路受到安培力的方向发生改变

8.如下列图，竖直面内有一光滑圆环，圆心为O，AB为竖直的直径。质量为m的小球套在圆环上，一根不可伸长细线的下端系着小球，上端系在A点，静止时细线与直径AB的夹角30°。现使圆环绕通过O垂直于环面的水平轴沿顺时针方向缓慢转过60º的过程中，细线对小球的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是〔   〕 

A. FN先变小再变大                   B. F先变小再变大                   C. FN一直变小                   D. F一直变小

9.以下说法中正确的选项是〔   〕           

A. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
B. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大
C. 分子间的引力和斥力是同时存在的，都随距离的增大而减小
D. 扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动
E. 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示

三、实验题

10..小明利用图〔a〕装置研究外力对滑块做功与其动能变化关系。   

〔1〕.不挂小物体时，适当调整气垫导轨，直到轻推滑块，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间   1     ， 说明气垫导轨水平； 

〔2〕.用游标卡尺测量遮光片的宽度d，如图〔b〕所示，d=   1   mm；   

〔3〕.某次测量的数据如下：小物体质量m，滑块和遮光片的总质量M 〔M>>m〕，遮光片的宽度d，光电门A和B的中心距离s，滑块通过光电门A和B的遮光时间分别为tA、tB〔滑块通过光电门B后，小物体才落地〕。那么外力对滑块做功与其动能变化的关系式是   1   。〔用上述测量的物理量表示，重力加速度为g〕   

11.物理兴趣小组利用图〔a〕所示电路进行实验。使用的器材有：多用电表，电压表〔量程0~5 V〕，滑动变阻器，导线假设干。   

〔1〕对多用电表进行机械调零后，选择开关拨到“×1k〞挡，进行欧姆调零。图〔a〕中多用电表的红表笔应和________〔选填“1〞或“2〞〕端相连。 

〔2〕调节滑动变阻器的滑片，当其接入电路的阻值为零时，多用电表和电压表的刻度盘上的指针位置分别如图〔b〕、〔c〕所示，那么电压表读数是________V，电压表内阻是________kΩ，可以求出多用电表“×1k〞挡内部电源电动势为________V。   

〔3〕用此多用电表测电阻，选择“×1〞挡测20Ω的电阻时流过表头的电流为I1  ， 选择“×10〞挡测100Ω的电阻时流过表头的电流为I2  ， 那么I1________I2。〔选填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕   

四、解答题

12.如下列图，在宽度为d的0≤x＜d区域有沿x轴正方向的匀强电场，在宽度也为d的d＜x＜2d区域有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子，从坐标原点O由静止释放，离开磁场右边界时，速度和x轴正向夹角为30°，粒子在磁场里的运动时间为t，不计粒子重力。求： 

〔1〕磁感应强度大小；   

〔2〕电场强度大小。   

13.有一水平足够长的传送带，以3m/s的速度沿顺时针方向匀速运转，传送带右端与倾角为37°的粗糙固定斜面底端B平滑连接，一质量1kg的小滑块从斜面上A点由静止释放，经过一段时间后，最终停在传送带与斜面的连接处。小滑块与斜面、传送带之间的动摩擦因数均为0.5，A、B间距离为4m。重力加速度g＝10 m/s2  ，  

sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

〔1〕小滑块从释放到第一次到达B点经历的时间；   

〔2〕小滑块第三次通过B点的速度大小；   

〔3〕从释放到最终停止，小滑块运动的总路程。   

14..物理兴趣小组设计了一个如下列图的测定水深的深度计，导热性能良好的气缸Ⅰ、Ⅱ内径相同，长度均为L，中间用细管连通，内局部别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦滑动，气缸Ⅰ左端开口。开始时，A、B分别在两气缸的最左端，Ⅰ内压强为p0  ， Ⅱ内压强为2p0  ， 外界大气压强为p0。将该装置平放入水中，通过A向右移动的距离可测定水的深度。p0相当于10m深的水产生的压强，环境温度不变，封闭气体视为理想气体。求： 

〔i〕当A向右移动 时，深度计在水中的深度h；

〔ii〕该深度计能测量的最大深度H。

15.P、Q是均匀介质中分别位于xP=﹣6m、xQ=6m处的两波源。t0=0时，P向上起振，Q向下起振，振幅均为5cm，产生的两简谐横波沿x轴相向传播。t1=3s时，两波在坐标原点O处相遇，此时恰好P第3次回到平衡位置，Q第一次回到平衡位置。求： 

〔i〕波在该介质中传播的速度大小；

〔ii〕t2=3.5s时，平衡位置在原点处质点的位移。

五、填空题

16.如下列图，由某种单色光形成的两束平行的细光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上。光束1沿直线穿过玻璃，入射点为圆心O；光束2的入射点为A，穿过玻璃后两条光束交于P点。玻璃截面的半径为R，OA＝ ，OP＝ R，光在真空中的传播速度为c。玻璃对该种单色光的折射率为________；光束2从A点传播到P点所用的时间为________。 

答案解析局部

一、单项选择题

1.【解析】【解答】以两物块为研究对象，利用牛顿第二定律，有

以靠下的物块为研究对象，设轻绳的拉力为 ，根据牛顿第二定律，有

代入数据，解得

故答案为：B。

 
【分析】整体法隔离法受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解。

2.【解析】【解答】A．这群氢原子跃迁时，能辐射 种频率的光子，A不符合题意；

B．这群氢原子跃迁时，能级差大于2eV的跃迁有4→1，3→1，2→1，4→2，那么有4种频率的光子能使钾发生光电效应，B不符合题意；

C．用能量为10.2eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n=2的激发态，C符合题意；

D．只有用大于13.6eV的光子照射，才可使处于基态的氢原子电离，D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】根据玻尔原子理论和能级跃迁的相关知识求解。

3.【解析】【解答】设MN=2h，那么到达O点的速度

那么

即MN与NP的长度之比为1：1。

故答案为：A。

 
【分析】根据自由落体和平抛运动的相关规律列方程求解。

4.【解析】【解答】弹簧第一次被压缩至最短时，小球与小车具有共同速度。两种情况的水平面都光滑，满足动量守恒，有

所以两次小车的速度相等。

当水平轨道粗糙时有摩擦生热，根据能量守恒可知EP1>EP2

故答案为：B。

 
【分析】小车和小车在两种情况下水平方向动量守恒，弹簧压缩最短时两者共速，由动量守恒可知两次共速速度相等；根据能量守恒定律可知，水平轨道粗糙时有摩擦产热，弹簧弹性势能会变小。

5.【解析】【解答】A．由公式 可得

由数学知识可知，电容C与x不是线性关系，A不符合题意；

B．由公式 可知，电容增大，由公式 可知，两板间的电势差减小，综合 可得

那么板间场强不变，B不符合题意；

C．由于下板接地，那么

其中L为开始时a点离下板的距离，C符合题意；

D．电势能为

D不符合题意。

故答案为：C。

 
【分析】根据电容的定义式和决定式结合电容器的动态分析求解，与电源相连时，两极板间电压不变；断开电源时，电荷量不变。

二、多项选择题

6.【解析】【解答】A．返回器在b点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，A符合题意；

B．返回器从a到c的过程中由于空气阻力对其做负功，返回器的动能减小，从c到e的过程中只有万有引力做功，机械能守恒，所以返回器在a、c、e三点的速度大小应满足va>vc＝ve

动能不相等，B不符合题意；

C．在d点时返回器受到的合力等于万有引力，即

所以加速度大小 ， C符合题意；

D．在d点时返回器做近心运动，其所受到的万有引力大于其所需的向心力，所以速度大小

D不符合题意。

故答案为：AC。

 
【分析】根据万有引力定律结合牛顿第二定律和圆周运动的相关知识列方程求解。

7.【解析】【解答】ABC．回路中产生的感应电动势

感应电动势的方向与电源E的方向相反，回路的电流

电流的方向是不变的，A符合题意，BC不符合题意；

D． t=1s时，B=0，磁场的方向发生改变，那么回路受到安培力的方向发生改变，D符合题意。

故答案为：AD。

 
【分析】根据法拉第电磁感应定律和通电导体在磁场中收到的安培力的相关知识列方程求解。

8.【解析】【解答】细线对小球的拉力F和环对小球的弹力FN的夹角不变，其合力与重力平衡。圆环绕通过O垂直于环面的水平轴沿顺时针方向缓慢转过60º的过程中，相当于知将重力逆时针旋转60º。因为重力大小不变，作出力的四边形如下列图：

由图可知F一直变小，FN先变小再变大。

故答案为：AD。

 
【分析】画出受力分析图，圆环顺时针旋转60°等效为重力逆时针旋转60°，运用辅助圆分析各个力的变化情况。

9.【解析】【解答】A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规那么运动，在气体、液体和固体中都能发生，A符合题意；

B．分子热运动越剧烈，物体分子的平均动能越大，但并不是物体内每个分子的动能越大，B不符合题意；

C．分子间的引力和斥力是同时存在的，都是随距离的增大而减小，C符合题意；

D．朗运动的微粒肉眼根本看不见，要在显微镜下才能看见，扫地时观察到的漫天灰尘颗粒的运动不是布朗运动，而是由于风的吹动造成的漂浮，D不符合题意；

E．绝对湿度指大气中水蒸汽的实际压强，空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，E符合题意。

故答案为：ACE。

 
【分析】分子热运动越剧烈说明温度越高，分子平均动能越大；布朗运动是指肉眼不可见的微粒的运动。

三、实验题

10.【解析】【解答】〔1〕轻推滑块，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等，说明气垫导轨水平。

〔2〕遮光片的宽度

〔3〕外力对滑块做功

滑块动能的变化

外力对滑块做功与其动能变化的关系式是

即

【分析】〔1〕轻推滑块，滑块做匀速运动说明导轨水平。
〔2〕游标卡尺的读数为主尺读数加上游标尺的格数*分度值。
〔3〕根据动能定理列方程带入数据求解。

11.【解析】【解答】〔1〕红表笔与欧姆表内置电源的负极相连，黑表笔与欧姆表内置电源的正极相连，电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表；电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出，由图〔a〕所示，多用电表的红表笔应和1端相连。

〔2〕电压表量程是5V，由图〔c〕所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V，示数为3.00V；

多用表选择开关置于“×1k〞挡，由图〔b〕所示表盘可知，电压表内阻为

由图〔b〕所示可知，欧姆表内阻

由闭合电路的欧姆定律可知，多用表“×1k〞挡内部电源电动势

〔3〕选择“×1〞挡测20Ω的电阻时，指针示数是20，流过表头的电流为I1  ， 选择“×10〞挡测100Ω的电阻时，指针示数是10，流过表头的电流为I2  ， 欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，欧姆表指针示数越大，指针越靠近左侧，指针越靠近左侧，流过电表的电流越小，那么I1小于I2。

【分析】〔1〕电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出多用电表。
〔2〕根据多用电表的读数规那么进行读数，由闭合电路欧姆定律列方程求解。

〔3〕欧姆表指针示数越大，指针越靠近左侧，指针越靠近左侧，流过电表的电流越小。

四、解答题

12.【解析】【分析】〔1〕根据带电粒子在磁场中的受力特点画出运动轨迹，再由几何关系和牛顿第二定律列方程求解。
〔2〕根据动能定理列方程求解即可。

13.【解析】【分析】〔1〕受力分析根据牛顿第二定律结合运动学公式列方程求解。
〔2〕分析小滑块在传动带上的运动情况，根据牛顿第二定律及运动学公式求解每次经过B点时的速度情况。
〔3〕分析小滑块在传动带上的运动情况，根据牛顿第二定律及运动学公式求解每次经过B点时的速度情况，应用等比数列求和公式进行求解。

14.【解析】【分析】〔1〕I中气体为等温变化，根据玻意耳定律列方程求解。
〔2〕深度计到达最大深度时，活塞A恰好到达最右侧，此时两局部气体压强相等，根据平衡条件和理想气体状态方程列方程求解。

15.【解析】【分析】〔1〕两列波速度大小相等，根据波速的距离公式列方程求解。
〔2〕根据波动图像与振动图像之间的关系和波长、波速和周期三者之间的关系列方程求解。

五、填空题

16.【解析】【解答】两束光线传播的光路图如下列图

设光束2的射出玻璃砖时的入射角设为θ1  ， 折射角设为θ2  ， 那么根据几何关系得

那么入射角

因 由数学上余弦定理得

解得

那么知

所以折射角

由折射定律得玻璃的折射率为

该光束2在玻璃中传播速度为

根据几何关系可得

光束2从A点传播到P点所用的时间为

代入数据解得

 
【分析】根据光的折射定律和集合关系列方程求解。