安徽省合肥市2021届高三下学期理综物理5月第三次教学质量检测试卷

这是一份安徽省合肥市2021届高三下学期理综物理5月第三次教学质量检测试卷，共15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。
 高三下学期理综物理5月第三次教学质量检测试卷一、单选题1.额温枪是常态化疫情防控的重要设备之一，其工作原理是：人体发出的红外光射入枪内的温度传感器，发生光电效应，显示出人体的温度。已知正常的人辐射的红外光波长为10μm，该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电流，如图甲所示，得到的电流随电压变化图像如图乙所示。已知h=6.63×10-34J·s，e=1.6×10-19C，则下列说法正确的是（   ）  A.波长10μm的红外光的频率为3×1014Hz
B.将甲图中的电源反接，一定不会产生光电流
C.该光电管阴极金属的逸出功约为0.1 eV
D.若人体温度升高，电路中的饱和光电流减小2.如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个小球。给小球施加一力F，小球平衡后细线与竖直方向的夹角为 ，现保持 不变，将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中。则下列说法正确的是（   ）  A. F一直变小          B. F先变小后变大          C. 细线的拉力一直变大          D. 细线的拉力先变小后变大3.如图所示，空间分布着匀强磁场，xOy面内有一通电导线AO，导线与Ox轴夹角为45°，电流由A流向O。有关安培力与磁场方向关系，下列说法正确的是（   ）  A. 若磁场沿x轴正向，则安培力沿z轴负向
B. 若磁场沿y轴正向，则安培力沿z轴负向
C. 若磁场沿z轴正向，则安培力沿x轴正向
D. 若磁场沿z轴负向，则安培力沿x轴负向4.如图所示，运动员将排球由A点水平击出，球到达B点时，被对方运动员斜向上击回，随后球落到D点，D点恰好位于A点的正下方且与B点等高，轨迹的最高点C与A点也等高，不计空气阻力，则下列说法正确的是（   ）  A.球往返的时间相等
B.球到达B点和D点的重力功率相等
C.球离开A点的速率与经过C点的速率相等
D.球到达B点的速率和到达D点的速率相等二、多选题5.图示电路中，相距很近的平行金属板M、N水平放置在匀强磁场（图中未画出）中，S1和S2均闭合时，一带电微粒恰能在M、N板间做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（   ）  A.微粒带负电
B.仅断开开关S2  ， 微粒仍做匀速圆周运动
C.仅改变R2阻值，微粒仍做匀速圆周运动
D.仅改变两极板间距离，微粒仍做匀速圆周运动6.在万有引力定律建立的过程中，“月一地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”需要知道的物理量有（   ）            A.月球和地球的质量
B.引力常量G和月球公转周期
C.地球半径和“月一地”中心距离
D.月球公转周期和地球表面重力加速度g7.如图所示，倾角θ=60°的斜面A锁定在水平面上，细线的一端系于墙面，另一端跨过斜面顶端的轻质滑轮与小物块B相连。B开始静止在斜面上，此时滑轮右侧的细线水平，左侧的细线与斜面平行。解除锁定后，A，B均做直线运动。已知A，B的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。则在B沿斜面滑动的过程中，下列说法正确的是（   ）  A.A，B组成的系统机械能守恒
B.A，B的速度大小始终相等
C.A对B支持力的大小始终等于
D.A，B组成的系统在水平方向动量守恒8.如图所示，光滑水平面上有竖直向下的有界匀强磁场，正方形线框abcd以与ab垂直的速度v0向右运动，一段时间后穿出磁场，已知磁场宽度大于线框宽度，ab边刚进入磁场时的速度为 ，整个过程中ab、cd边始终与磁场边界平行。则下列说法正确的是（   ）  A. 线框完全穿出磁场时的速度为
B. 线框进入磁场和穿出磁场的时间相等
C. 线框在进入磁场和穿出磁场的过程中产生的焦耳热相等
D. 线框在进入磁场和穿出磁场的过程中通过线框的电荷量相等9.下列说法正确的是（   ）            A. 热量可以从低温物体向高温物体传递
B. 一定量的某理想气体温度升高时，内能一定增大
C. 某冰水混合物的温度为0°C，则其分子的平均动能为零
D. 10克100℃水蒸气的内能大于10克100℃水的内能
E. 气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力10.下列关于光现象的解释正确的是（   ）            A. 两个完全相同的小灯泡发出的光相遇时会发生干涉
B. 水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象
C. 荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光会聚而形成的
D. 在杨氏双缝实验中，如果仅把红光改成绿光，则干涉条纹间距将减小
E. 眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这是光的衍射现象三、实验题11.某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：  ①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门的距离h；。③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t；④计算出小铁球每次通过光电门的速度v，作出v2-h图像。请结合以上操作，回答以下问题：（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=________mm；    （2）实验数据如下表，将表格中空缺的数据补全：  实验次数12345 h（m）0.3900.4200.4500.4900.510t（×10-3s）3.633.493.383.243.17v（m/s）2.752.87________3.093.15v2（m2/s2）7.568.24________9.559.92（3）根据上表数据作出v2-h图像________，并根据图像得出当地重力加速度g=________m/s2（结果保留两位有效数字）；  （4）该实验装置________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。    12.某同学设计图甲的电路图，测量未知电阻R，的阻值、电池的电动势和内阻。  （1）将电阻箱R2的阻值调至________（选填“最大”或“最小”），然后闭合开关S1  ， 再将S2拨至1位置，调节R2使电压表V有明显读数U。；    （2）保持R2不变，将开关S2拨至2位置，调节R1使电压表的读数仍为U。，此时电阻箱读数如图乙所示，则Rx=________Ω，该实验中的误差属于________误差（选填“偶然”或“系统”）；    （3）为了测量电池的电动势E和内阻r，先将R1的阻值调到150Ω，R2调到最大，将S2拨至2位置，闭合开关S1；然后多次调节R2  ， 并记录下了各次R2的阻值和对应电压表的读数U；最后根据记录的数据，画出如图丙所示的 -R2图像。则根据图像可以求出电池电动势E=________V，内阻r=________Ω（均保留三位有效数字）。    四、解答题13.如图甲所示，杂技运动员在固定的竖直金属杆上表演。当运动员开始表演时，它与金属杆接触处距离地面8.80m，运动员双腿夹紧金属杆倒立，并通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的运动。运动员整个下滑过程的v-t图像如图乙所示。已知运动员的质量为60.0kg，身高为1.68m，接触处距离头顶1.00m，身体与杆的夹角始终保持37°，若不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2  ， sin37°=0.6求：  （1）运动员下滑的最大速度；    （2）运动员下滑过程克服摩擦力做的功；    （3）运动员加速下滑和减速下滑过程的摩擦力大小之比。    14.如图甲所示，金属线圈与水平放置的平行板电容器两个极板相连。金属线圈置于如图乙所示的磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，每段时间内磁感应强度随时间的变化率均为 =2T/s。t=0时，将一带电油滴从电容器正中央位置由静止释放，油滴在两板间上下运动又恰与两极板不相撞。油滴无论在下降还是上升过程中，都只有一段时间没有磁场。不考虑平行板电容器的边缘效应及磁场变化对虚线左侧的影响。已知线圈匝数N=200，面积S=100㎡，两极板间距d=20cm，油滴质量m=1.0×10-6kg，电荷量q=1.0×10-6C，重力加速度g=10m/s2求：  （1）存在磁场的时间内线圈中产生的感应电动势的大小及油滴在电场中的加速度大小；    （2）油滴释放后第一次下降至最低点的过程中电场力的冲量大小；    （3）图中t2、t3和tn的表达式。    15.如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为40cm2的活塞相连接，汽缸内封闭一定质量的理想气体。在汽缸内距缸底60cm处有卡环，活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300 K。现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加30K时，活塞恰好离开卡环，当温度增加到480K时，活塞移动了20cm。已知g=10m/s2  ， 求：  （1）活塞的质量；    （2）弹簧的劲度系数k。    16.一列简谐横波在t1= s时的波形图如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像。求：  （1）该波的波速；    （2）质点P、Q平衡位置的距离和质点Q在 s~2s内通过的路程。   
答案解析部分一、单选题1.【答案】 C   【解析】【解答】A．波长10μm的红外光的频率 A不符合题意；B．根据图乙可知，遏止电压为0.02V，如果将甲图中的电源反接，但电源电压小于0.02V，则仍产生光电流，B不符合题意；C．根据光电效应方程 可得 C符合题意；D．若人体温度升高，则辐射的红外线的强度增大，光电管转换成的光电流增大，D不符合题意。故答案为：C。 
【分析】由图像可知图像与横轴交点为遏止电压的大小，根据爱因斯坦光电效应方程可求得金属逸出功，再根据光的频率与波长之间的关系计算求解。2.【答案】 A   【解析】【解答】对小球，受力分析，如图 将F由图示位置逆时针缓慢转至与细线垂直的过程中，在力的平行四边形中，可以看到F一直变小。故答案为：A。 
【分析】画出受力分析图，分析力的方向变化时，矢量三角形的各边变化情况，即为各个力的变化情况。3.【答案】 B   【解析】【解答】A．已知电流由A流向O，由左手定则可知，若磁场沿x轴正向，安培力沿z轴正向，A不符合题意； B．已知电流由A流向O，由左手定则可知，若磁场沿y轴正向，则安培力沿z轴负向，B符合题意；C．已知电流由A流向O，由左手定则可知，若磁场沿z轴正向，则安培力垂直AOZ所在平面方向上，C不符合题意；D．已知电流由A流向O，由左手定则可知，若磁场沿z轴负向，则安培力沿 AOZ所在平面方向，D不符合题意。故答案为：B。 
【分析】由左手定则判断磁场方向不同时通电导体所受安培力的方向。4.【答案】 B   【解析】【解答】AC．从A到B和从C到B均为平抛运动，因竖直方向高度相同，运动时间相等，但水平方向位移不同，则球往返时间不相等，球离开A点的速率与经过C点的速率也不相等，AC不符合题意； B．由斜抛运动的对称性可知，球在B点和D点的速度大小相同且与水平方向的夹角相同，则重力的功率相等，B符合题意；D．从A到B和从C到B均为平抛运动，因竖直方向高度相同，则到达B点时竖直方向的分速度相同，但从A到B的水平方向位移大于从C到B的水平位移，则从A到B的水平分速度大于从C到B的水平分速度，故球到达B点的速率大于离开B点的速率，由斜抛运动的对称性可知，离开B点的速率和到达D点的速率相等，则球到达B点的速率大于到达D点的速率，D不符合题意。故答案为：B。 
【分析】将平抛运动与斜抛运动分解为水平方向上的分运动与竖直方向上的分运动，分别列方程分析求解。二、多选题5.【答案】 A,B   【解析】【解答】A．从电路看出M板是正极板，微粒竖直方向电场力与重力等大反向，故带负电。A符合题意； B．仅断开开关S2  ， 两极板间电压不变，微粒所受电场力仍然与重力平衡，微粒仍做匀速圆周运动。B符合题意；C．仅改变R2阻值，会使并联部分电路电压发生变化，所以极板间电压也会随之变化，打破微粒的竖直方向受力平衡，故不再做匀速圆周运动。C不符合题意；D．根据电场强度与电势差关系，由 可知，仅改变两极板间距离，会导致极板间场强变化，进而微粒竖直方向受力不再平衡，不能做匀速圆周运动。D不符合题意。故答案为：AB。 
【分析】由电路图和平衡条件判断粒子电性；断开开关两板间电压和电荷量不变，场强不变；改变电阻R2的阻值，两板间电压改变，两板间电场强度改变；改变板间距，电压不变，但场强发生改变。6.【答案】 C,D   【解析】【解答】地球表面物体的重力等于万有引力 即 根据万有引力定律和牛顿运动第二定律 可算出月球在轨道处的引力加速度为 根据月球绕地球公转的半径、月球的公转周期，由月球做匀速圆周运动可得 带入数值可求得两加速度吻合，AB不符合题意，CD符合题意。故答案为：CD。 
【分析】月地检验内容时：地球对物体的引力与地球对月球的吸引力都满足万有引力定律，需要测量的物理量有地球表面的重力加速度，月球公转的半径，公转周期以及地球的半径。7.【答案】 A,B   【解析】【解答】A．A，B均做直线运动，细线的拉力看做内力，且右侧绳头不做功，故系统只有重力做功，A，B组成的系统机械能守恒，A符合题意； B．A的速度水平向右，大小等于水平方向细绳缩短的速度，即等于B沿斜面的速度，同时，B水平方向与A共速，即B物体沿斜面方向和水平方向的速度大小相等，且等于A物体的速度，两个分速度的夹角为120度，因此合速度与A的速度大小相等，B符合题意；C．若支持力 ，则 ， 实际上B垂直斜面方向会运动，受力不平衡，C不符合题意；D．AB系统水平方向受细绳拉力，合外力不为零，故水平动量不守恒，D不符合题意。故答案为：AB。 
【分析】整个系统只有重力做功，故机械能守恒；根据合运动与分运动的关系列出AB两物体的速度关系；B垂直斜面方向会运动，受力不平衡；AB系统水平方向受细绳拉力，合外力不为零，故水平动量不守恒。8.【答案】     A,D【解析】【解答】D．通过线框的电荷量为 由于线框穿出磁场过程与进入磁场过程磁通量的变化量相等，所以这两个过程通过线框的电荷量相等，D符合题意；A．线框进入磁场的过程，由动量定理得有 其中 则 设线框离开磁场时的速度为v，线框穿出磁场的过程，由动量定理得 联立解得 A符合题意；B．线圈进入磁场的平均速度大于出离磁场的平均速度，可知线框进入磁场的时间小于穿出磁场的时间，B不符合题意；C．线框进入磁场过程，根据能量守恒定律得 线框穿出磁场过程中产生的焦耳热为 C不符合题意。故答案为：AD。 
【分析】线框进入磁场的过程中切割磁感线产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律结合能量关系分析求解。9.【答案】 A,B,D   【解析】【解答】A．热量不可以“自己”从低温物体向高温物体传递，能在“一定”的条件下是可以实现的，A符合题意； B．气体分子的平均动能只与分子的温度有关，因此温度升高，平均动能增加，而理想气体的内能只有分子动能，气体分子的内能一定增大，B符合题意；C．分子在做永不停息的无规则运动，因此其分子的平均动能不是零，C不符合题意；D．同样质量同样温度的水蒸气和水的平均动能相等，可同样温度的水变成水蒸气需要吸收热量，因此水蒸气的内能更大，D符合题意；E．气体分子间的距离很大，相对作用力近似是零，气体如果没有容器的约束，气体分子散开原因是分子做杂乱无章的运动的结果，E不符合题意。故答案为：ABD。 
【分析】热量不可以自发从低温传递到高温，但是一定条件下是可以的；气体内能只与温度有关；任何温度下的分子平均动能都不为零。10.【答案】 B,D,E   【解析】【解答】A．小灯泡发出的光有多种不同的频率，由干涉的条件可知，两个完全相同的小灯泡发出的光相遇时，不一定可以发生干涉，A不符合题意； B．在太阳光的照射下，油膜上下表面反射光在上表面发生叠加，呈现彩色条纹，是光的干涉现象，B符合题意；C．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光全反射形成的，C不符合题意；D．在杨氏双缝实验中，根据公式 如果仅把红光改成绿光，则波长变短，导致屏上的条纹间距将减小，D符合题意；E．眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这属于光的衍射现象，E符合题意。故答案为：BDE。 
【分析】发生干涉的条件时光的频率相同；油墨的彩色条纹是干涉的结果；红光换成绿光波长减小，条纹间距减小；眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这属于光的衍射现象。三、实验题11.【答案】 （1）10.0
（2）2.96；8.75
（3）；9.7
（4）不能   【解析】【解答】(1)游标卡尺测小球的直径,读数为  (2)小球经过光电门的时间极短，故可以用平均速度表示小球经过光电门的速度，有 速度的平方为 (3)根据上表数据在坐标纸上描点，作出v2-h图像如图根据 可知，图线的斜率 联立，可得 (4)该试验的过程，测量重力加速度的过程用的公式默认机械能守恒，故不能再去验证。【分析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数加上游标尺格数x分度值。
（2）小球经过光电门的时间极短，故可以用平均速度表示小球经过光电门的速度。
（3）描点画线可知斜率为重力加速度的二倍。
（4）该实验默认机械能守恒，故不能再去验证。12.【答案】 （1）最大
（2）148.0；系统
（3）1.52（1.45-1.55）；9.60（7.50-10.5）   【解析】【解答】(1)为了保护电路，将电阻箱R2的阻值调至最大。  (2)电阻箱读数如图乙所示，则Rx= 误差来源于系统本身，是不可避免的，属于系统误差。(3)根据闭合电路欧姆定律，有 整理，可得 根据数学知识，有 解得 【分析】（1）为保护电路，电阻箱阻值调制最大。
（2）误差来源于系统本身，是不可避免的，属于系统误差。
（3）由闭合电路欧姆定律变形得纵坐标与横坐标之间的函数关系，找到斜率和截距的物理意义。 四、解答题13.【答案】 （1）解：根据题意可知运动员下滑的距离 根据 解得最大速度为
（2）解：根据动能定理 解得 运动员下滑过程克服摩擦力做的功4800J
（3）解：根据图像，运动员下滑时间 ，减速时间 ，则运动员加速下滑阶段加速度大小为 减速下滑阶段加速度大小 运动员加速度下滑和减速下滑过程的摩擦力分别为 、 ，根据牛顿第二定律 解得 运动员加速下滑和减速下滑过程的摩擦力大小之比63：95【解析】【分析】（1）由图像根据几何关系可计算最大速度。
（2）由（1）知运动员下滑的距离，根据动能定理即可计算下滑过程中克服摩擦力所做的功。
（3）由图像可知斜率分别为加速下滑和加速下滑的加速度，根据牛顿第二定律列方程计算加速与减速过程中的摩擦力大小，即可求出摩擦力之比。14.【答案】 （1）解：根据法拉第电磁感应定律可得，存在磁场的每一段时间内线圈中产生的感应电动势 代入数值可得 相应时间内两极板间的电势差 油滴所受电场力 根据牛顿第二定律可知，油滴在电场中的加速度大小
（2）解：在 时间内，油滴自由落体运动，在 时刻，油滴的速度为 ，此时两板间加有电压，油滴在重力与电场力作用下做匀减速运动，再经过时间 ，油滴正好到达下板且速度为零，故有： 由以上各式可得 则油滴释放后第一次下降至最低点的过程中电场力的冲量大小
（3）解：接着，由下板处向上做匀加速运动，经过时间 ，速度变为 ，方向向上，这时撤去电压使油滴做匀减速运动，经过时间 ，油滴到达上板且速度为零，故有 由上式可得 故 此后油滴每次在上下板间先做初速度为0的匀加速运动，后做末速度为0的匀加速直线运动，且加速度大小均为 ，依照上面分析可知 分析得 【解析】【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律计算线圈内产生的感应电动势，再由牛顿第二定律；列方程求解油滴在电场中的加速度大小。
（2） 在 时间内，油滴自由落体运动，在 时刻，油滴的速度为 ，此时两板间加有电压，油滴在重力与电场力作用下做匀减速运动，再经过时间 ，油滴正好到达下板且速度为零，由运动学公式和冲量的公式计算求解。
（3）由牛顿第二定律结合运动学公式分段进行分析，列方程求解。15.【答案】 （1）解：气体温度从300K增加到330K的过程中，经历等容变化，则有 解得： ；此时，活塞恰好离开卡环，可得： 解得：
（2）解：气体温度从330K增加到480K的过程中，则 解得： ；对活塞受力分析可得 解得： 【解析】【分析】（1） 气体温度从300K增加到330K的过程中，经历等容变化，由玻意耳定律列方程求解压强，再根据平衡条件计算活塞质量。
（2） 气体温度从330K增加到480K的过程中，由理想气体状态方程可计算升温后其他压强，再根据平衡条件和胡克定律列方程求解劲度系数。16.【答案】 （1）解：由图可知波长 ，周期 ，则波速为 代入数据得
（2）解：设质点P、Q平衡位置的距离为 ，则 代入数据解得 由图乙可知，质点Q的振幅 ，在 时刻，质点Q的位移为 ，0-2s内质点Q通过的路程为 ，则 内，质点Q通过的路程 【解析】【分析】（1）根据波长、波速和周期之间的关系列方程求解。
（2）根据波动图像和振动图像的关系，列方程求解。