【解析】安徽省肥東縣高級中學(xué)高三下學(xué)期6月調(diào)研考試?yán)砭C物理試題

物理試卷一、選擇題（每小題6分，共計48分）1.用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系.圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對調(diào)，分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知()A.單色光a和c的頻率相同，且a光更弱些，b光頻率最大B.單色光a和c的頻率相同，且a光更強(qiáng)些，b光頻率最大C.單色光a和c的頻率相同，且a光更弱些，b光頻率最小D.單色光a和c的頻率不同，且a光更強(qiáng)些，b光頻率最小【答案】B【解析】a、c兩光照射后遏止電壓相同，根據(jù)，可知產(chǎn)生的光電子最大初動能相等，可知a、c兩光的頻率相等，光子能量相等，由于a光的飽和電流較大，則a光的強(qiáng)度較大，單色光b照射后遏止電壓較大，根據(jù)，可知b光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動能較大，根據(jù)光電效應(yīng)方程得，b光的頻率大于a光的頻率，故ACD錯誤，B正確；故選B.【點睛】根據(jù)遏止電壓的大小比較光電子的最大初動能，從而結(jié)合光電效應(yīng)方程比較入射光的頻率．根據(jù)飽和電流的大小比較入射光的強(qiáng)度．2.如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點O，另一端分別系于固定豎直放置的圓環(huán)上的A、B兩點，O為圓心，O點下面懸掛一物體M，繩水平，拉力大小為，繩與繩成，拉力大小為。將兩繩同時緩慢順時針轉(zhuǎn)過60°，并保持兩繩之間的夾角始終不變，且物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是（）A.逐漸增大 B.先增大后減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】對結(jié)點受力分析，并合成三角形如圖根據(jù)圖示可知順時針轉(zhuǎn)動前（實線）到轉(zhuǎn)動后（虛線）過程中，一直增大，一直減小，A正確，BCD錯誤。故選A。3.航母阻攔索用于攔停高速著艦的艦載機(jī)，被喻為“艦載機(jī)生命線”。如圖所示為其結(jié)構(gòu)簡圖，滑輪1、2、3、4及液壓缸a、b、c固定在甲板平面上，阻攔索繞過滑輪組后閉合。某時刻艦載機(jī)的掛鉤勾住阻攔索，形成圖示的夾角時，艦載機(jī)受到阻攔索的合力大小為F。不考慮阻攔索、滑輪的質(zhì)量及摩擦，則此時單個柱塞所受阻攔索的合力大小為（）A. B. C.F D.F【答案】B【解析】【詳解】設(shè)繩子拉力為T，根據(jù)合力與分力的關(guān)系可知可得繩子拉力大小每個活塞受力相同，對活塞進(jìn)行受力分析，可知B正確，ACD錯誤。故選B。4.如圖所示，、、是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為最低點。每根桿上都套著一個完全相同的小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c點無初速釋放，下列關(guān)于它們下滑到d過程的說法中正確的是（）A.沿細(xì)桿下滑的滑環(huán)用時最長 B.重力對各環(huán)的沖量中a的最小C.彈力對各環(huán)的沖量中c的最大 D.合力對各環(huán)的沖量大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．物體從同一豎直圓上各點沿不同的光滑弦由靜止下滑，到達(dá)圓周最低點的時間相等，如圖即等時圓模型，小球下滑過程均滿足解得根據(jù)等時圓模型可知三個滑環(huán)下滑的時間均相等，A錯誤；B．三個滑環(huán)重力相等，根據(jù)沖量可知重力對各環(huán)的沖量大小相等，B錯誤；C．假設(shè)光滑細(xì)桿與的夾角為，受力分析可知滑環(huán)所受彈力為桿與的夾角最大，所以彈力最大，根據(jù)沖量的定義可知彈力對各環(huán)的沖量中c的最大，C正確；D．根據(jù)動量定理可知合外力的沖量等于動量的變化量，根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得可知從滑到底端滑環(huán)速度最大，合外力的沖量最大，D錯誤。故選C。5.北京時間2019年4月10日，人類歷史上首張黑洞“照片”（如圖）被正式披露，引起世界轟動；2020年4月7日“事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）”項目組公布了第二張黑洞“照片”，呈現(xiàn)了更多有關(guān)黑洞的信息。黑洞是質(zhì)量極大的天體，引力極強(qiáng)。一個事件剛好能被觀察到的那個時空界面稱為視界。例如，發(fā)生在黑洞里的事件不會被黑洞外的人所觀察到，因此我們可以把黑洞的視界作為黑洞的“邊界”。在黑洞視界范圍內(nèi)，連光也不能逃逸。由于黑洞質(zhì)量極大，其周圍時空嚴(yán)重變形。這樣，即使是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的光，有一部分光會落入黑洞中，但還有另一部分離黑洞較遠(yuǎn)的光線會繞過黑洞，通過彎曲的路徑到達(dá)地球。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識判斷下列說法正確的是（）A.黑洞“照片”明亮部分是地球上的觀測者捕捉到的黑洞自身所發(fā)出的光B.地球觀測者看到的黑洞“正后方”的幾個恒星之間的距離比實際的遠(yuǎn)C.視界是真實的物質(zhì)面，只是外部觀測者對它一無所知D.黑洞的第二宇宙速度小于光速c【答案】B【解析】【詳解】A.由于黑洞是質(zhì)量極大的天體，引力極強(qiáng)，因此其第一宇宙速度大于光速，所以黑洞自身發(fā)的光不能向外傳輸，黑洞“照片”明亮部分是被黑洞擋著的恒星發(fā)出的部分光，故選項A錯誤；B.由于部分離黑洞較遠(yuǎn)的光線會繞過黑洞，通過彎曲的路徑到達(dá)地球，所以地球觀測者看到的黑洞“正后方”的幾個恒星之間的距離比實際的遠(yuǎn)，故選項B正確；那個時空界面稱為視界，因此對于視界的內(nèi)容可以通過外部觀測，故選項C錯誤；D.因為黑洞的第一宇宙速度大于光速，所以第二宇宙速度一定大于光速，故選項D錯誤。B＝k(其中k為比例系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，r為該點到直導(dǎo)線的距離)．現(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線，其橫截面積恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點上，電流方向如圖，其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1，B、D導(dǎo)線中的電流大小為I2.已知A導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零，則下列說法正確的是()A.電流的大小關(guān)系為I1＝2I2B.四根導(dǎo)線所受的磁場力都為零C.正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D.若移走A導(dǎo)線，則中心O處的磁場將沿OB方向【答案】ACD【解析】A、將導(dǎo)線BCD在導(dǎo)線A處的磁場，如圖所示：根據(jù)題意A導(dǎo)線的磁場力為零，則A處的合磁場為零，即：，則：，故選項A正確；B、同理將各點的磁場都畫出了，可以判斷B、D導(dǎo)線處的合磁場不為零，故磁場力不為零，故選項B錯誤；C、將各導(dǎo)線在O點的磁場畫出，如圖所示：由于A、C導(dǎo)線電流相等而且距離O點距離相等，則同理：，即正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故選項C正確；D、若移走A導(dǎo)線，則磁場不存在，由于，則此時在O點的磁場只剩下導(dǎo)線C的磁場，而且導(dǎo)線C點磁場方向沿OB方向，即中心O處的磁場將沿OB方向，故選項D正確．7.如圖所示，輕彈簧豎直固定在水平地面上，處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)有一小球以初速度落在彈簀上端，某同學(xué)以初始時彈簧上端的位置為坐標(biāo)原點，向下為坐標(biāo)軸的正方向，作出了小球下落過程中所受合力F與下落位移x的關(guān)系圖像，其中小球下落至最低點時x=12cm，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像可知（）A.小球的質(zhì)量m=2kg B.小球的初速度m/sC.小球下落過程中的最大速度m/s D.最低點時，彈簧的彈性勢能Ep【答案】BD【解析】【詳解】A．初始位置時，彈簧的彈力為零，合力就是小球重力，因此小球質(zhì)量為0.2kg，A錯誤；BD．彈簧壓縮4cm時，彈簧彈力等于小球重力，根據(jù)可得彈簧的勁度系數(shù)在壓縮x=12cm時小球速度減為零，這個過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒整理得，初速度此時最大彈性勢能最大，為BD正確；C．彈簧壓縮x1=4cm時，加速度減小到零，速度達(dá)到最大值，根據(jù)機(jī)械能守恒定律代入數(shù)據(jù)，解得C錯誤。故選BD。8.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場，在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子重力．下列說法正確的是()A.極板M比極板N的電勢高B.加速電場的電壓U=ERC.直徑PQ=2BD.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過題述過程都落在膠片上的同一點，則該群粒子具有相同的比荷【答案】AD【解析】試題分析：帶電粒子要打到膠片Q上，根據(jù)磁場方向和左手定則可知帶電粒子需帶正電，在加速電場能夠得到加速，則極板M比極板N電勢高，A對；在靜電分析器中帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動，電場力提供向心力，即，再根據(jù)可知，B錯；帶電粒子垂直進(jìn)入磁分析器，直徑PQ=2R，C錯；若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，即半徑相同，根據(jù)和可知，，即只與帶電粒子的比荷有關(guān)．考點：本題考查了帶電粒子在組合場中的運(yùn)動．二、非選擇題：共62分。包括必考題和選考題兩部分。（一）必考題9.某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細(xì)繩在砝碼的牽引下開始運(yùn)動，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計算機(jī)記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細(xì)繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________（填“遠(yuǎn)大于”“大于”“等于”“小于”或“遠(yuǎn)小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實驗小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺對擋光片的寬度進(jìn)行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機(jī)記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。【答案】(1).取下(2).左(3).遠(yuǎn)大于(4).0.555(5).【解析】【詳解】(1)[1][2]本實驗為了使細(xì)繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當(dāng)M遠(yuǎn)大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠(yuǎn)大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為則擋光片的寬度d即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小車通過光電門1時的速度小車通過光電門2時的速度小車通過兩光電門的過程中動能的變化量驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為10.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路測電源的電動勢和內(nèi)阻．(1)閉合電鍵S1，將單刀雙擲開關(guān)合向a，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在UI坐標(biāo)平面內(nèi)描點作圖再將單刀雙擲開關(guān)合向b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電壓和電流的值，在UI坐標(biāo)平面內(nèi)描點作圖兩次作出的圖象如圖乙所示，則將單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象應(yīng)是___________(填“A”或“B”)．將電鍵合向___________(填“a”或“b”)時，測得的電源電動勢沒有系統(tǒng)誤差．(2)根據(jù)兩次測得的數(shù)據(jù)分析可知，根據(jù)圖線___________(填“A”或“B”)求得的電動勢更準(zhǔn)確，其電動勢的值為E=___________V．(3)若該同學(xué)通過實驗測出電流表的內(nèi)阻為RA=1Ω，則利用圖線___________(填“A”或“B”)測得的電源的內(nèi)阻更準(zhǔn)確，由此求得電源的內(nèi)阻為r=___________Ω．【答案】(1).A(2).b(3).B(4).1.5(5).B(6).4【解析】【詳解】(1)單刀雙擲開關(guān)合向a時，由于電壓表的分流，使測得的電源電動勢和內(nèi)阻都比真實值小，單刀雙擲開關(guān)合向b時，由于電流表的分壓，測得的電源電動勢等于真實值，測得的內(nèi)阻比真實值大，因此單刀雙擲開關(guān)合向a時測出的數(shù)據(jù)描點作出的圖象是A；(2)圖線B測得的電動勢沒有系統(tǒng)誤差，更準(zhǔn)確，其值為1.5V，由于圖線B測得的內(nèi)阻值實際為電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻之和，因此誤差較大，因此由圖線A求得的電源內(nèi)阻值更準(zhǔn)確；(3)若測出電流表的內(nèi)阻，則利用圖B測得的內(nèi)阻更準(zhǔn)確，由此求得電源的內(nèi)阻為．11.如圖所示，水平地面放置A和B兩個物塊，物塊A的質(zhì)量m1=2kg，物塊B的質(zhì)量m2=1kg，物塊A、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μA施加一個與水平方向成37°角的外力F，F(xiàn)=10N，使物塊A由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過12s物塊A剛好運(yùn)動到物塊B處，A物塊與B物塊碰前瞬間撤掉外力F，物塊A與物塊B碰撞過程沒有能量損失，設(shè)碰撞時間很短，A、B兩物塊均可視為質(zhì)點，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)計算A與B兩物塊碰撞前瞬間物塊A的速度大??；(2)若在物塊B的正前方放置一個彈性擋板，物塊B與擋板碰撞時沒有能量損失，要保證A和B兩物塊能發(fā)生第二次碰撞，彈性擋板距離物塊B的距離L不得超過多大？【解析】【詳解】（1）設(shè)A與B碰前速度為，由牛頓第二定律得：解得：則速度（2）AB相碰，碰后A的速度，B的速度由動量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得：聯(lián)立解得：、對A用動能定理得：解得：對B用動能定理得：解得：物塊A和B能發(fā)生第二次碰撞的條件是，解得12.如圖甲是一種利用磁場偏轉(zhuǎn)的粒子收集裝置原理圖。兩塊磁鐵前后平行垂直水平面放置，收集板位于兩塊磁鐵之間，平行于上下底面從高到低依次放置，所有收集板的右端在同一豎直面上，收集板長度從高到低依次變大，因而左端位置不同。已知兩磁鐵之間的長方體空間內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T。一個粒子源被固定在其底面上，粒子源豎直向上發(fā)射出質(zhì)量為kg、電荷量絕對值為C、動能不同的粒子，這些粒子進(jìn)入磁場后，在磁場的作用下運(yùn)動，并打到右側(cè)的多片收集板上（如圖乙中D1、D2、D3所示）。收集板D1剛好與粒子出射點在同一高度，已知收集板D1、D2、D3收集的最小粒子動能分別為eV、eV、eV。粒子擊中收集板后有一定比例反射，反射前后粒子速度方向與收集板平面的夾角大小不變，反射速度最大值為撞擊前速度的k=0．6倍。重力及粒子間的相互作用忽略不計。（1）試判斷粒子的電性，并寫出粒子在磁場中運(yùn)動的半徑r與動能Ek的關(guān)系式（用q，m，B表示）；（2）計算D1板左端到粒子源的水平距離s1，并討論要使得能量在ED1與ED2之間的粒子最終全部被D1吸收，D1板至少多長（左端到右端的距離）；（3）為了使粒子在撞擊收集板反彈后不會碰到其他收集板，D2、D3到D1豎直距離的最小值分別為多少？并算出此時D2的左端到粒子源的水平距離s2?！敬鸢浮浚?）負(fù)電；；（2）見解析；（3）見解析【解析】【詳解】（1）粒子在垂直紙面向內(nèi)的磁場中向右偏，由左手定則判斷，粒子帶負(fù)電,洛倫茲力提供向心力動能，得（2）由上小題知代入數(shù)據(jù)得m打到D1的最大動能的臨界是eV，其對應(yīng)的半徑m因此其第一次在D1上的落點到粒子源的距離為這些粒子中反彈的粒子速度最大為原來的k倍，故半徑為原來的k倍因此這些反射的粒子不斷的向右以半圓的軌跡運(yùn)動，半徑按k倍減小，經(jīng)無窮多次碰撞后，粒子到粒子源的距離因此D1的板長至少為（3）粒子在D1板中碰撞后反彈，到達(dá)的最大高度為此即D2板距D1板的最短距離。如圖所示，由三角形知，底邊長為0.32m，D2左端點到粒子源的距離打在D2板上速度最大的粒子，恰好經(jīng)過D3板左邊緣，其半徑為打在D2板上反射后，其半徑變?yōu)槠滠壽E最高點到向上最大距離d2可由兩相似三角形關(guān)系表示，即解得；故D3板到D1板的距離至少為[物理選修33]13.熱學(xué)中有很多圖像，對下列一定質(zhì)量的理想氣體圖像的分析，下列說法中正確的是（）A.甲圖中理想氣體的體積一定不變B.乙圖中理想氣體的溫度一定不變C.丙圖中理想氣體的壓強(qiáng)一定不變D.丁圖中理想氣體從P到Q，可能經(jīng)過了溫度先降低后升高的過程E.戊圖中實線對應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度【答案】ACE【解析】【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，甲圖中理想氣體做等容變化，所以體積一定不變，故A正確；B．若溫度不變，PV圖象應(yīng)該是雙曲線的一支，乙圖不一定是雙曲線，故B錯誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，丙圖中理想氣體做等壓變化，所以壓強(qiáng)一定不變，故C正確；D．丁圖中理想氣體從P到Q，經(jīng)歷了溫度先升高后降低的過程，故D錯誤；E．溫度升高分子平均動能增大，平均速率增大，所以圖中實線對應(yīng)的氣體溫度一定高于虛線對應(yīng)的氣體溫度，故E正確。故選ACE。14.如圖所示，U形管左端封閉，右端開口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為26cm、溫度為280K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為36cm，外界大氣壓為76cmHg。若給左管的封閉氣體加熱，使管內(nèi)氣柱長度變?yōu)?0cm，則此時左管內(nèi)氣體的溫度為多少？【答案】420K【解析】【詳解】以封閉氣體為研究對象，設(shè)左管橫截面積為2S，當(dāng)左管封閉的氣柱長度變?yōu)?0cm時，左管水銀柱下降4cm，右管水銀柱上升8cm，即兩端水銀柱高度差為根據(jù)題意得由理想氣體狀態(tài)方程代入數(shù)據(jù)解得即左管內(nèi)氣體的溫度為。[物理選修34]15.如圖所示，O