2023屆安徽省合肥市高三下學(xué)期考前適應(yīng)性練習(xí)物理試題（三）（解析版）

PAGEPAGE12023年安徽省合肥市高三考前物理適應(yīng)性練習(xí)（三）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖像（直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4.29，與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5），如圖乙所示是氫原子的能級(jí)圖，下列說法正確的是（）A.根據(jù)該圖像能求出普朗克常量B.該金屬的逸出功為C.該金屬的極限頻率為D.用能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】A【解析】A．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得知該圖線的斜率表示普朗克常量，故選項(xiàng)A正確；BC．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為，逸出功為故選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．用能級(jí)的氫原子躍遷到能級(jí)時(shí)所輻射的光子能量為所輻射的光照射該金屬不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，匝數(shù)為500匝，面積為的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)線圈電阻，線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈還有一個(gè)定值電阻相連，變壓器的原副線圈的匝數(shù)分別為，A為理想交流電流表，為兩個(gè)完全相同的電燈泡，燈泡的額定電壓為，則以下說法正確的是（）A.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.當(dāng)S斷開后，電流表的示數(shù)比斷開前大C.當(dāng)S斷開后，亮度變亮D.若燈泡正常發(fā)光，則理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為【答案】C【解析】A．根據(jù)題意可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框內(nèi)產(chǎn)生的交變電流的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的瞬時(shí)值表達(dá)式為故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)題意可知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為設(shè)變壓器原線圈兩端電壓為，電流為，副線圈兩端電壓為，電流為，負(fù)載電阻的總阻值為，則有整理可得由于不變，S斷開后，增大，則減小，電流表的示數(shù)比斷開前小，則增大，增大，亮度變亮，故B錯(cuò)誤，C正確；D．若燈泡正常發(fā)光，有則可知，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比不可能為，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示的平行板電容器豎直放置，兩極板間的距離為d，極板高度，對(duì)該電容器充上一定的電量后，將一帶電小球P從非?？拷髽O板的上端A處由靜止釋放，小球沿圖中虛線運(yùn)動(dòng)打到了右極板的中點(diǎn)，為使小球能夠從下方穿過電容器，右極板向右至少移動(dòng)的距離為（）A.d B. C. D.【答案】A【解析】由題意可知，小球所受的合力沿著虛線方向，根據(jù)可得可知右極板向右移動(dòng)，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即合力方向不變，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知要使得小球能夠從下方穿過電容器，根據(jù)解得故選A。4.籃球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)同學(xué)們喜歡的體育運(yùn)動(dòng)，通過籃球?qū)Φ貨_擊力大小判斷籃球的性能.某同學(xué)讓一籃球從高處自由下落，測(cè)出籃球從開始下落至反彈到最高點(diǎn)所用時(shí)間為，該籃球反彈時(shí)從離開地面至最高點(diǎn)所用時(shí)間為，籃球的質(zhì)量，重力加速度取，不計(jì)空氣阻力。則籃球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧Υ笮椋ǎ〢. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式可得籃球下落的時(shí)間為根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)速度—位移公式可得籃球下落到地面的速度為籃球離開地面上升過程可逆向看作自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度—時(shí)間公式，可得籃球離開地面時(shí)的速度為籃球和地面接觸的時(shí)間為根據(jù)動(dòng)量定理，取向上為正方向，可得代入數(shù)據(jù)解得故選B。5.科幻電影中提到的“洛希極限”即當(dāng)一個(gè)天體自身的引力與第二個(gè)天體造成的潮汐力相等時(shí)的距離。當(dāng)兩個(gè)天體的距離少于洛希極限，天體就會(huì)傾向碎散，繼而成為第二個(gè)天體的環(huán)。1992年蘇梅克一列維9號(hào)彗星在經(jīng)過木星時(shí)分裂成碎片，最終于1994年落在木星上就是如此。已知行星與衛(wèi)星的洛希極限計(jì)算式為，其中k為常數(shù)，R為行星半徑，，分別為行星和衛(wèi)星密度。若已知行星半徑R，衛(wèi)星半徑為，且表面重力加速度之比為，則其“洛希極限”為（）A. B. C.6kR D.【答案】A【解析】利用星球表面處物體的重力等于萬有引力得星球的密度為則則其“洛希極限”為故選A。6.如圖所示，質(zhì)量為的三根完全相同的導(dǎo)體棒垂直于紙面放置，其中、兩導(dǎo)體棒放置在粗糙的水平面上，導(dǎo)體棒被豎立的輕質(zhì)彈簧懸掛，三根導(dǎo)體棒中均通入垂直紙面向里、大小相等的恒定電流后，呈等邊三角形排列，且保持穩(wěn)定。重力加速度為，下列說法正確的是（）A.彈簧的彈力大于導(dǎo)體棒的重力B.彈簧的彈力小于導(dǎo)體棒的重力C.水平面對(duì)導(dǎo)體棒的摩擦力可能為零D.若在地面上對(duì)稱地緩慢增大、導(dǎo)體棒間的距離，彈簧長(zhǎng)度將減小【答案】AD【解析】AB．三根導(dǎo)體棒的電流方向相同，根據(jù)同向電流相吸，反向電流相斥可知，導(dǎo)體棒a和導(dǎo)體棒b對(duì)c導(dǎo)體棒都是吸引力，作用力的合力方向豎直向下，故彈簧的彈力大于c導(dǎo)體棒的重力，故A正確，B錯(cuò)誤；C．b、c導(dǎo)體棒對(duì)a導(dǎo)體棒的合力方向垂直bc向上，在水平方向的分力不為零，而a導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)受力平衡可知，水平面對(duì)a導(dǎo)體棒的摩擦力一定不為零，故C錯(cuò)誤；D．

若對(duì)稱地緩慢增大ab導(dǎo)體棒間距離，a導(dǎo)體棒和b導(dǎo)體棒對(duì)c導(dǎo)體棒的作用力都在減小，且二力的夾角增大，故二力的合力減小，則彈簧彈力減小，彈簧的伸長(zhǎng)量減小，彈簧長(zhǎng)度減小，故D正確。故選AD。7.世界上第一個(gè)想利用火箭飛行的人是明朝的士大夫萬戶。如圖所示，他把47個(gè)自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風(fēng)箏，設(shè)想利用火箭的推力，豎直飛上天空，當(dāng)自己運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)展開風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備：火箭（含燃料）、椅子、風(fēng)箏等總質(zhì)量為，點(diǎn)燃火箭后在極短的時(shí)間內(nèi)，將質(zhì)量為的熾熱燃?xì)庀鄬?duì)地面以的速度豎直向下噴出。上升階段忽略空氣阻力的影響，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.燃?xì)鈬姵龊?，萬戶上升過程中處于超重狀態(tài)B.火箭的推力來源于燃?xì)鈱?duì)它的反作用力C.噴出燃?xì)夂?，萬戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為D.在火箭噴氣結(jié)束后的上升過程中，萬戶及所攜設(shè)備機(jī)械能增大【答案】BC【解析】A．燃?xì)鈬姵龊?，萬戶將減速上升，加速度方向向下，可知萬戶上升過程中處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．熾熱的燃?xì)庀蛳聡姵鲞^程中，火箭對(duì)燃?xì)獾淖饔昧εc燃?xì)鈱?duì)火箭的作用力是一對(duì)相互作用力，火箭的推力來源于燃?xì)鈱?duì)它的反作用力，B正確；C．由于點(diǎn)燃火箭后，噴氣過程在極短時(shí)間內(nèi)完成，則內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，該過程動(dòng)量近似守恒，則有上升階段忽略空氣阻力的影響，之后火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有解得C正確；D．在火箭噴氣結(jié)束后的上升過程中，由于上升階段忽略空氣阻力的影響，即只有重力做功，則萬戶及所攜設(shè)備的機(jī)械能守恒，即機(jī)械能不變，D錯(cuò)誤。故選BC。8.一個(gè)圓形金屬框和三根相同的導(dǎo)體棒焊接成如圖所示的形狀，金屬框的阻值忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒的阻值均為r，長(zhǎng)度均為R，且互成，以O(shè)為圓心、R為半徑的扇形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，使金屬框繞O點(diǎn)以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.棒內(nèi)的電流方向一直為從O指向AB.當(dāng)棒在磁場(chǎng)中時(shí)，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為C.棒內(nèi)的最大電流為D.每轉(zhuǎn)一周，三根導(dǎo)體棒所產(chǎn)總熱量為【答案】BD【解析】A．當(dāng)OA在磁場(chǎng)區(qū)域切割磁感線時(shí)，由右手定則知OA中電流方向從O指向A，當(dāng)其他兩棒切割磁感線時(shí)，通過OA的電流方向從A指向O，A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)棒在磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)，OA是電源，通過OA的電流達(dá)到最大，OB與OC是外電路的兩個(gè)并聯(lián)電阻，此時(shí)OA上的電動(dòng)勢(shì)為則此時(shí)OA上電流為B正確，C錯(cuò)誤；D．每根導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)間內(nèi)，閉合回路產(chǎn)生的焦耳熱為則每轉(zhuǎn)一周，三根導(dǎo)體棒所產(chǎn)總熱量為D正確。故選BD。二、非選擇題：第9～12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：9.如圖甲所示的裝置叫作阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)量出___________（選填“A的上表面”或“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h。②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為Δt。③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________（已知重力加速度為g）。（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有___________（寫一條即可）?！敬鸢浮浚?）擋光片中心（2）（3）繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與軸之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力【解析】（1）[1]遮光條經(jīng)過光電門的平均速度代替物體經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度，所以應(yīng)測(cè)量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。（2）[2]重物A經(jīng)過光電門時(shí)的速度v=系統(tǒng)動(dòng)能增加量系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為mgh，系統(tǒng)機(jī)械能守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為（3）[3]系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是：繩子有一定的質(zhì)量、滑輪與軸之間有摩擦、重物運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力。10.某學(xué)習(xí)小組同學(xué)需要測(cè)量阻值約為的電阻?？晒┻x擇器材如下：A．電流表，量程，內(nèi)阻；B．電流表，量程，內(nèi)阻；C．電壓表，量程，內(nèi)阻；D．電壓表，量程，內(nèi)阻；E．保護(hù)電阻約；F．滑動(dòng)變阻器R，總阻值，額定電流為；G．電池組，電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻很??；H．開關(guān)及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并盡可能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，答題卡指定位置畫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路圖_________；（2）電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________（填器材前面的字母序號(hào)）；（3）在某次測(cè)量中，電壓表示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I。寫出的表達(dá)式為_________（用U、I及已知物理量的符號(hào)表示）。【答案】（1）（2）AD（3）【解析】（2）[3]由于滑動(dòng)變阻器總阻值，電源電動(dòng)勢(shì)，而額定電流只有，只接滑動(dòng)變阻器會(huì)過載，則需串聯(lián)保護(hù)電阻；為保證測(cè)量數(shù)據(jù)范圍，采用分壓式接法，則待測(cè)電阻兩端電壓變化范圍約為，電壓表應(yīng)選用D。[2]由歐姆定律知，通過待測(cè)電阻的電流最大約為則電流表應(yīng)選用A。（1）[1]由題電流表內(nèi)阻已知，電壓表內(nèi)阻未知，則電表應(yīng)采用內(nèi)接法，結(jié)合以上分析電路圖如圖所示。（3）[4]根據(jù)電路圖由歐姆定律有11.如圖甲所示，水平軌道的端與半徑為的光滑半圓軌道相切，原長(zhǎng)為的輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為的物塊P接觸但不連接。用水平外力向左緩慢推動(dòng)物塊P，水平外力隨彈簧形變量的關(guān)系如圖乙，將彈簧壓縮至形變量為，然后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)D點(diǎn)，已知重力加速度大小為。求：（1）彈簧的勁度系數(shù)；（2）水平軌道的長(zhǎng)度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)題意，由圖可知，當(dāng)時(shí)，物塊P開始移動(dòng)，則物塊與水平軌道間的摩擦力為物塊緩慢移動(dòng)，則有可知，圖像的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，則有（2）根據(jù)題意可知，恰好到達(dá)D點(diǎn)，由牛頓第二定律有從放開到最高點(diǎn)，設(shè)水平軌道的長(zhǎng)度為，彈簧彈力做功為，由動(dòng)能定理有其中解得12.如圖所示，在平面內(nèi)，有一以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域，圓周與坐標(biāo)軸分別交于a、b、c、d點(diǎn)。x軸下方有一圓弧與圓弧同心，圓弧和圓弧之間的區(qū)域內(nèi)分布著輻射狀的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向指向原點(diǎn)O，兩半圓弧間的電勢(shì)差為U；x軸上方半圓形區(qū)域外存在著上邊界為的垂直于紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，半圓形區(qū)域內(nèi)無磁場(chǎng)。圓弧上均勻分布著質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們被輻射狀的電場(chǎng)由靜止加速后通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，并進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力以及粒子之間的相互作用，不考慮粒子從磁場(chǎng)返回圓形區(qū)域邊界后的運(yùn)動(dòng)。（1）求粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后的速率；（2）若從a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子從磁場(chǎng)上邊界射出時(shí)運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)過了，求從a點(diǎn)左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)且最后離開磁場(chǎng)的粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與x軸正向所成角度的余弦值；（3）若要求有粒子能夠垂直于磁場(chǎng)上邊界射出磁場(chǎng)，求所允許的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)粒子被電場(chǎng)加速后速度為v，由動(dòng)能定理得解得（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為，從a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子速度轉(zhuǎn)過，位移轉(zhuǎn)過則有解得從a點(diǎn)左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)且最后離開磁場(chǎng)的粒子，應(yīng)與上邊界相切，然后從下邊界飛出，飛出時(shí)與x軸正向成角，如圖1所示由幾何關(guān)系得解得即粒子射出時(shí)與x軸正向所成角的余弦值為（或者為0.73）。（3）垂直磁場(chǎng)上邊界射出的粒子的圓心必在磁場(chǎng)上邊界上，如圖2所示設(shè)該粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，滿足磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值，即r有最小值，又因?yàn)楫?dāng)r有最小值時(shí)，取最小值，的最小值為O點(diǎn)到磁場(chǎng)上邊界的距離，則有所以所允許的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。（二）選考題：[物理—選修3-3]13.下列關(guān)于分子動(dòng)理論說法正確的是（）A.用手和活塞在注射器中封堵住一定質(zhì)量的理想氣體，用力向外拉動(dòng)活塞會(huì)明顯感覺到反向阻力，這一現(xiàn)象反映氣體分子間存在引力B.兩分子從相距無窮遠(yuǎn)逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子力先變大后變小，再變大C.溫度高的物體與溫度低的物體相比，每個(gè)分子的動(dòng)能都更大D.人在夏天吃冰棍時(shí)，冰在嘴里由的冰融化成水時(shí)，內(nèi)能變大E.標(biāo)況下氫氣的摩爾體積為，阿伏加德羅常數(shù)為，則一個(gè)氫氣分子的體積滿足【答案】BDE【解析】A．用手和活塞在注射器中封堵住一定質(zhì)量理想氣體，用力向外拉活塞，活塞明顯感受到反向阻力，是由于大氣壓力的作用，不是氣體分子間存在引力導(dǎo)致的，故A錯(cuò)誤；B．兩分子從相距無窮遠(yuǎn)逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子力先變大后變小，再變大，故B正確；C．溫度高的物體與溫度低的物體相比，溫度高的物體中分子動(dòng)能大的分子占比大，不是每一個(gè)分子動(dòng)能都大，故C錯(cuò)誤；D．人在夏天吃冰棍，冰在嘴里由的冰融化成水的過程中吸收熱量，內(nèi)能變大，故D正確；E．標(biāo)況下氫氣的摩爾體積，則一個(gè)氫氣分子占據(jù)的空間為，但是一個(gè)氫氣分子的體積小于，故E正確。故選BDE。14.如圖所示，容器壁厚度不計(jì)、導(dǎo)熱性能良好的圓柱形容器，一端封閉、另一端開口，若將容器開口向下豎直緩慢插入到水中某一位置，容器能夠漂浮在水面上；再將容器繼續(xù)緩慢下壓，可在水面下某位置保持懸浮狀態(tài)。已知容器底面積為S、長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m，大氣壓強(qiáng)為、水的密度為、重力加速度大小為g，整個(gè)過程中環(huán)境溫度始終不變，求：（?。┤萜髌r(shí)水進(jìn)入容器的長(zhǎng)度x；（ⅱ）容器懸浮時(shí)容器內(nèi)外水面的高度差h?！敬鸢浮浚á。?；（ⅱ）【解析】（1）設(shè)容器漂浮在水面上時(shí)，被封閉氣體壓強(qiáng)為，由平衡條件得對(duì)容器內(nèi)封閉氣體，由玻意耳定律