安徽省合肥市届高三下学期第二次教学质量检测理科综合物理试题.docx
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安徽省合肥市届高三下学期第二次教学质量检测理科综合物理试题
二、选择题：
（14-18题为单选；19-21题为多选）
14、图示为氢原子的能级图，下列说法正确的是
A.氢原子从较高的能级跃迁到较低的能级时，释放一定频率的光子，核外电子的动能增加，电势能减小
B.氢原子从n=3的能级跃迁到n=4的能级时，需要吸收的光子能量必须大于0.66eV
C.氢原子处于不同能级时，核外电子在某处出现的概率相同
D.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的光子
15、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两个D型金属盒，两盒间的狭缝中形成了周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时能得到加速，两D型盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示；用该回旋加速器分别加速氘核（
）和α粒子（
），不计相对论效应及粒子在电场中运动的时间，下列说法正确的是
A.加速氘核时所需交变电流的频率更大
B.若加速电压相同，则引出的氘核的动能更大
C.若加速电压相同，则加速两种粒子的次数相同
D.若加速电压相同，氘核在D型盒中运动的时间更长
16、长为L、质量为m的金属棒用两根相同的轻质绝缘细线水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下；当通入图示恒定的电流I后，棒恰能摆至θ=600的位置，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则I的大小为
A.
B.
C.
D.
17、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:
1；图中R1=4R0，R2=R4=R0;原线圈一侧解一恒定正弦交流电源，当开关S断开时，R1与R3消耗的功率相等，下列说法正确的是
A.R3的阻值为4R0
B.闭合S后，U1：
U2=10：
3
C.闭合S后，R1消耗的功率等于R3的6倍.
D.闭合S前后，R1两端的电压之比为6:
5
18、美国加州理工学院的天文学家宣称找到了太阳系八大行星之外的第九大行星；他们通过数学建模和计算机模拟，得出该行星的质量大约是地球质量的10倍，它与太阳之间的平均距离约是天王星与太阳之间的距离的30倍；已知天王星的公转周期约是84年，若将太阳系内所有行星的公转当做圆周运动来处理，则可估算出第九大行星的公转周期大约是
A.2年B.22年C.1.2×103年D.1.4×104年
19、一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是
A.第2s末质点的动量为零
B.第4s末，质点回到出发点
C.在1-2s时间内，F的功率先增大后减小
D.在1-3s时间内，F的冲量为0.
20、如图所示，板长为L的平行板电容器与一直流电源相连接，其极板与水平面成300角；若粒子甲乙以相同的大小的初速度
，由图中的P点射入电容器，分别沿着虚线1和2运动，然后离开电容器；虚线1为连接上下极板边缘的水平线，虚线2为平行且靠近上极板的直线，则下列关于两粒子的说法正确的是
A.两者均做匀减速直线运动
B.两者电势能均逐渐增加
C.两者的比荷之比为3:
4
D.两者离开电容器时的速率之比为
21、如图所示，小物块在竖直平面你的恒力F作用下，沿倾角θ=300的斜面向上运动的过程中，恒力F做功与物块克服重力做的功相等，下列说法正确的是
A.若斜面光滑，则小物块一定匀速上滑
B.若斜面粗糙，则小物块一定减速上滑
C.若斜面光滑，当F最小时，F与斜面的交角
为零
D.若斜面粗糙，当摩擦力做功最小时，F与斜面的夹角
为600
三、非选择题：
（一）必考题：
22、某兴趣小组设计了一个可同时测量物体质量和当地重力加速度的实验，其装置如图a所示；已知滑块的质量M，待测物体的质量记为M0，当地的重力加速度为g。
请完成下列填空：
A.闭合气泵开关，多次调解导轨，使滑块经过两光电门的时间几乎相等，则导轨水平；
B.将待测物体固定在滑块的凹槽内，并将细线的一端栓接在滑块上，另一端跨过定滑轮挂一个质量为m1的钩码；
C.调解定滑轮使细线与气垫导轨的轨道平行；
D.打开光电门，释放滑块；记录滑块通过光电门的时间t1、t2，读出两光电门之间的距离L；用游标卡尺测出遮光条的宽度d，示数如图b所示，则d=cm，并由此计算出滑块的加速度a1=（用t1、t2、L、d表示）；
E.依次添加砝码，重复上述过程几次，记录相关实验数据并计算出滑块相应的加速度
F.以钩码的质量的倒数（1/m）为横轴，加速度的倒数（1/a）为纵轴，建立直角坐标系，利用以上数据画出如图c所示的图线，若该直线的斜率为k，纵轴截距为b，则M0=；g0=。
23、图a为某同学设计的一个测量电流表G1内阻（r1）的电路图（未画完整），可供选择的器材如下：
待测电流表G1：
量程为0-5mA ，内阻约为300Ω
电流表G2：
量程为0-10mA ，内阻约为40Ω
电压表V2：
量程为15V ，内阻约为15kΩ
滑动变阻器R1：
阻值范围为0～1000Ω
滑动变阻器R2：
阻值范围为0～20Ω
定值电阻R3阻值为300Ω
干电池E：
电动势约为1.5V，内阻不计
开关S及导线若干
（1）请完善测量电路的电路图，并依据电路图完成实物图的连接.
（2）滑动变阻器应选（填写器材后面的代号）；
（3）实验中测得电流表G1的读数I和另一电表读数X，待测电流表G1内阻的表达式为r1=；
（4）若测定电流表G1的内阻为290Ω，用它改装成如图c所示的欧姆表，图中的电源
的电动势为9.0V，将红黑表笔短接进行欧姆调零后，则该欧姆表的内阻为Ω；接着在两表笔间接一电阻时，表头G1指针刚好偏至满刻度的2/3，则该电阻的阻值为Ω。
24、如图所示，两平行金属导轨MN、PQ固定在一绝缘水平面内，导轨电阻不计，间距为L，导轨平面处在一方向竖直向下的磁场中，两端MP之间连接一阻值为R的定值电阻；质量为m、阻值为r的导体棒ab垂直导轨放置，且距MP端也为L，现对导体棒施加一水平外力，使之从静止开始以加速度a沿x轴的正方向运动；设棒的初始位置为坐标原点，平行导轨向右为x轴正方向，棒刚运动开始计时，试求：
（1）若初始磁场的磁感应强度大小为B0，为使棒在运动过程中始终无感应电流产生，在B随坐标x的变化规律；
（2）若磁场的磁感应强度随时间的变化规律为
（k为正常数），则运动的棒在t0时刻受到的拉力大小.
25、如图所示，上表面光滑的“L”形木板B锁定在倾角为370的足够长的斜面上；将一小物块A从木板B的中点轻轻地释放，同时解除木板B的锁定，此后A与B发生碰撞，碰撞过程时间极短且不计能像损失；已知物块A的质量m=1kg，木板B的质量M=4kg，板长L=6cm，木板与斜面间的动摩擦因数为μ=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，试问：
（1）第一次碰撞后的瞬间AB的速度；
（2）在第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中，A距B下端的最大距离和重力对A做的功；
（3）试分析说明第二次偏转后小物块能否离开木板.
（二）选考题：
33.【物理选修3-3】
（1）下列说法正确的是：
A.分子力减小时，分子势能也一定减小
B.只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低
C.扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动
D.一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器器壁单位面积的分子数一定减小
E.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体
（2）图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长，图中管的截面积分别为S1=2cm2.S2=1cm2，管内水银长度为h1=h2=2cm，封闭气体长度L=10cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为300K，若缓慢升高气体温度，试求：
（Ⅰ）当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；
（Ⅱ）当气体温度为525K时，水银柱上端距玻璃管底部的距离：
34.【物理选修3-4】
（1）一简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图a所示，x=0.40m处的质点P的振动图线如图b所示，已知该波的波长大于0.40m，则下列说法正确的是
A.质点P在t=0s时刻沿x轴正方向运动
B.该列波的波长一定为1.2m
C.该波的传播速度一定为0.4m/s
D.从t=0.6s到t=1.5s，质点P通过的路程为4cm
E.质点P做简谐振动的表达式为
（cm）
（2）如图所示，某种透明材料制成的直角三棱镜ABC，折射率
，
，在与BC边相距为d的位置，放置一平行于BC边的竖直光屏；现有一细光束射到棱镜AB面上的P点，入射光线与AB面垂线CP的夹角为i，PB的长度也为d，试求：
（Ⅰ）当
且光束从BC面出射时，光屏上的亮斑与P点间的竖直距离；
（Ⅱ）当光束不从BC面出射时，i的正弦值应满足的条件.
答案：
选择题：
14.A15.C16.B17.B18.D19.CD20.AD21.ACD
22、0.515；
;
;
23.
（1）
（2）R2；（3）
;（4）1800;900
24.解：
（1）设时刻t,金属杆与初始位置的距离为x，为使棒运动过程中始终无感应电流产生，只需回落中磁通量保持不变，则
故：
（2）经t0时间，杆的速度为v=a0t
这时，杆与导轨构成的回路的面积
回路的感应电动势：
而
故
回路的感应电流
对棒由牛顿定律：
解得：
25.解：
（1）设小物块A与B发生弹性碰撞前的速度大小为v0,由机械能守恒定律：
设A与B发生弹性碰撞后的速度分别为v1和v2，由碰撞过程动量守恒和能量守恒可得：
解得：
v1=-3.6m/sv2=2.4m/s
可见，A与B第一次碰后，A的速度大小为3.6m/s，方向沿斜面向上，B的速度大小为2.4m/s，方向沿斜面向下.
（2）A与B第一次碰后，A沿板向上做匀减速运动，B沿斜面向下做匀速直线运动（因μ=0.6），A与B第一次碰撞后到第二次碰撞前，A与B下端有最大距离，即A与B速度相等之时，此过程中，A运动的时间
A距B下端有最大距离：
其中
解得：
xm=3m
设A与B第一次碰撞后到第二次碰撞前历时为t2，碰前A的速度v，由于A与B从第一次碰撞后到第二次碰撞前位移相同，即
此过程中，对A由动能定理：
解得：
WG=28.8J
解得：
vA=-1.2m/svB=4.8m/s
设第二次碰后A可以在B上获得相同的速度，所需时间为t1，则由
（2）相同分析可知t3=1s，
，故第二次碰撞后小物块不会离开木板
33.
（1）BDE
（2）
（1）设全部进入细管水银长度为x
由理想气体的状态方程
解得：
T2=350K
（2）从状态2到状态3经历可等压过程
设水银上表面离开粗细接口处的高度为y,
所以水银上表面离开玻璃管底部的距离为h=y+L+h1=24cm
34.
（1）ADE
（2）（Ⅰ）光路图如图；
由
解得：
由几何知识可知，
，则光线射到BC面上的入射角为300，而
，故
由几何知识可知，光屏MN上的亮斑与P点间的竖直距离为：
带入数据可得：
（Ⅱ）要使光线不从BC边射出，则需满足
而
且
得：
即：
化简可得：
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