2022屆安徽省桐城中學(xué)高三下學(xué)期月考（十七）物理試卷

PAGEPAGE9第頁(yè)2022屆安徽省桐城中學(xué)高三下學(xué)期月考（十七）物理試卷某同學(xué)在學(xué)習(xí)光學(xué)時(shí)，對(duì)神奇的光現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，但對(duì)光現(xiàn)象的理解有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)幫他指出(?)A.光纖通信利用了光的全反射原理

B.可以利用X射線衍射探測(cè)晶體的結(jié)構(gòu)

C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加增透膜

D.利用激光平行度好的特性，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量地球到月球的距離光電管如圖所示，用某頻率的單色光照射密封在真空管中的左側(cè)極板，發(fā)生光電效應(yīng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、B兩端電壓保持穩(wěn)定，下列說(shuō)法正確的是(?)A.B端電勢(shì)高于A端電勢(shì)

B.若僅增大單色光的光強(qiáng)，A、B兩端電壓增大

C.若換頻率更小的單色光照射，A、B兩端電壓可能為零

D.若換頻率更大的單色光照射，A、B兩端電壓減小如圖，P、Q、M、N為菱形的四個(gè)頂點(diǎn)。若已知該空間存在一方向與此菱形平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則(?)A.P、Q間的電勢(shì)差一定與N、M間的電勢(shì)差相等

B.P、Q間的電勢(shì)差一定與Q、M間的電勢(shì)差相等

C.P、Q、M、N四點(diǎn)中至少有兩點(diǎn)電勢(shì)相等

D.P、Q、M、N四點(diǎn)可能位于同一等勢(shì)面上

甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)，其中質(zhì)點(diǎn)甲以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它們的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。已知t=3s時(shí)，甲、乙圖線的斜率相等。下列判斷正確的是(?)A.最初的一段時(shí)間內(nèi)，甲、乙的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.t=3s時(shí)，乙的位置坐標(biāo)為-15.5m

C.t=10s時(shí)，兩車(chē)相遇

D.乙經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的速度大小為4線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù)n、面積S，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(?)

A.T2時(shí)刻線圈平面與中性面平行

B.穿過(guò)線圈的磁通量最大值為E0T2π

C.在0～T4時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈的磁通量在減少一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示。介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示。則(?)A.波沿x軸負(fù)方向傳播，波速大小為40m/s

B.當(dāng)t=0.1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向指向y軸正向

C.在0～0.2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為20cm

D.在0～0.1s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P一直向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)兩個(gè)完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊H處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)區(qū)域上下邊界水平，高度為L(zhǎng)，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)以初速度v0水平無(wú)旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B使其勻速通過(guò)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是(?)A.B與v0無(wú)關(guān)，與H成反比

B.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變

C.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，組合體克服安培力做功的功率大于重力做功的功率

D.調(diào)節(jié)H、v0和B北京時(shí)間2021年12月9日15：40，“天宮課堂”第一課正式開(kāi)講。王亞萍介紹他們?cè)诳臻g站中一天可以看見(jiàn)16次日出。下列說(shuō)法正確的是(?)A.空間站運(yùn)行時(shí)的向心加速度大于9.8m/s2

B.空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約90分鐘

C.空間站運(yùn)行的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度

如圖所示，5顆完全相同的象棋棋子整齊疊放在水平面上，第5顆棋子最左端與水平面上的a點(diǎn)重合，所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)將水平向右的恒力F作用在第3顆棋子上，恒力作用一小段時(shí)間后，五顆棋子的位置情況可能是(?)A. B.

C. D.一質(zhì)量為2kg的小物塊A置于豎直輕彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一質(zhì)量為3kg的小物塊B從距離A某高度自由落下，與A碰撞后(碰撞時(shí)間極短)一起壓縮彈簧到最低點(diǎn)，碰后A的加速度隨其位移變化的圖像如圖所示。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法中正確的是(?)A.碰后A、B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B.碰撞結(jié)束瞬間，A的加速度大小是6m/s2

C.彈簧的勁度系數(shù)為100N/m

D.A與B碰撞之后一起下落到速度最大的過(guò)程中，A的動(dòng)能的增加量為在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，一實(shí)驗(yàn)小組讓小球自?xún)A角為30°的斜面上滑下，用頻閃相機(jī)記錄了小球沿斜面下滑的過(guò)程，如圖所示，測(cè)得B、C、D、E到A的距離分別為x1、x2、x3、x4，已知相機(jī)的頻閃頻率為f，重力加速度為g=9.8m/s2。

(1)滑塊經(jīng)過(guò)位置D時(shí)的速度vD=______。

(2)選取A為位移起點(diǎn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2-x圖線，若圖線斜率酒駕嚴(yán)重危害了公共交通安全，打擊酒駕現(xiàn)象已成為日常。如題甲為交警使用的某種酒精檢測(cè)儀，核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻R1與酒精氣體濃度x的關(guān)系如圖乙所示。

(1)某同學(xué)自行設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易酒精檢測(cè)儀，如圖丙所示，用到的器材有酒精氣體傳感器R1、電源(電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻未知)、電流表(滿偏電流為100mA，內(nèi)阻為7.5Ω)，閉合開(kāi)關(guān)，周?chē)鸁o(wú)酒精氣體，發(fā)現(xiàn)電流表剛好滿偏，則電源內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω；用該儀器______(選填“能”“不能”)檢測(cè)酒駕。

(2)另一位同學(xué)查閱酒精檢測(cè)儀說(shuō)明書(shū)時(shí)看到題表，他根據(jù)自己的理解將酒精檢測(cè)儀的內(nèi)部電路簡(jiǎn)化為題圖丁。只有綠燈亮表示被測(cè)試者非酒駕，紅綠燈一起亮表示被測(cè)試者酒駕。圖丁中電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)，R2為定值電阻，R1為酒精氣體傳感器，L1、L2是彩色小燈泡，顏色一紅一綠，小燈泡電壓達(dá)到0.8V才會(huì)發(fā)光，則L1為_(kāi)_____(選填“紅”“綠”)燈，當(dāng)紅燈剛亮?xí)r通過(guò)其的電流為_(kāi)_____A(駕駛員狀態(tài)非酒駕酒駕酒精氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)(mg/mL)小于0.2大于或者等于0.2檢測(cè)器狀態(tài)只有綠燈亮綠燈紅燈都亮某物理社團(tuán)受“蛟龍?zhí)枴钡膯l(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定水深的深度計(jì)。如圖，導(dǎo)熱性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ內(nèi)徑相同，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B，活塞密封性良好且可無(wú)摩擦左右滑動(dòng)，汽缸Ⅰ左端開(kāi)口。外界大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸Ⅰ內(nèi)通過(guò)A封有壓強(qiáng)為p0的氣體，汽缸Ⅱ內(nèi)通過(guò)B封有壓強(qiáng)為2p0的氣體，一細(xì)管連通兩汽缸，初始狀態(tài)A、B均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后，通過(guò)A向右移動(dòng)的距離可測(cè)定水的深度。已知p0相當(dāng)于10m高的水產(chǎn)生的壓強(qiáng)，不計(jì)水溫變化，被封閉氣體視為理想氣體，求：

①當(dāng)A向右移動(dòng)L/3時(shí)，水的深度h；

②該深度計(jì)能測(cè)量的最大水深北京2022年冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)的比賽中，18歲的中國(guó)選手谷愛(ài)凌獲得了中國(guó)女子雪上項(xiàng)目第一個(gè)冬奧會(huì)冠軍?；┐筇_(tái)的賽道主要由助滑道、起跳臺(tái)、著陸坡、停止區(qū)組成，如圖所示。在某次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)助滑道加速后自起跳點(diǎn)C以大小為vC=15m/s、與水平方向成α=37°的速度飛起，完成空中動(dòng)作后，落在著陸坡上，后沿半徑為R=60m的圓弧軌道EF自由滑行通過(guò)最低點(diǎn)F，進(jìn)入水平停止區(qū)后調(diào)整姿勢(shì)做勻減速滑行直到靜止。已知運(yùn)動(dòng)員著陸時(shí)的速度方向與豎直方向夾角也為α=37°，在F點(diǎn)地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為體重(含裝備)的2倍，運(yùn)動(dòng)員與水平停止區(qū)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，忽略運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力。求：

(1)水平停止區(qū)質(zhì)譜儀是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)分析帶電粒子性質(zhì)的儀器，某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)如圖所示。一對(duì)平行金屬板的板間距為d，板間電壓為U，上極板帶正電，右端緊挨著上板垂直放置一足夠大的熒光屏MN。兩平行板間區(qū)域?yàn)棰瘢琋PQ區(qū)域?yàn)棰?，?53°。兩區(qū)域均分布有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下問(wèn)題中均不考慮帶電粒子的重力和帶電粒子之間的相互作用。

(1)某帶電粒子沿兩板間中線OO'射入后沿直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，恰好垂直P(pán)Q邊界射出，判斷帶電粒子的電性，求出粒子的比荷以及粒子在區(qū)域Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

(2)僅將(1)問(wèn)中的粒子電性改變，而且將大量這樣的粒子從兩極板左端口從上到下均勻排列，沿平行極板方向源源不斷地射入板間。求某時(shí)刻擊中熒光屏的粒子個(gè)數(shù)與它們射入極板間時(shí)射入總數(shù)的比值；

(3)在(2)問(wèn)中若屏上某點(diǎn)接收到粒子流形成的電流為Ⅰ，假設(shè)粒子擊中屏后速度變?yōu)榱?，求粒子?duì)屏的平均撞擊力大小。

答案1.【答案】C2.【答案】C3.【答案】A4.【答案】CD5.【答案】A6.【答案】B7.【答案】D8.【答案】BC9.【答案】AD10.【答案】BCD11.【答案】(x12.【答案】2.5不能

紅

0.1813.【答案】解：①當(dāng)A向右移動(dòng)L/3時(shí)，設(shè)B不移動(dòng)

對(duì)汽缸Ⅰ內(nèi)氣體，由玻意耳定律得：p0SL=2p1SL3

解得：p1=32p0

而此時(shí)B中氣體的壓強(qiáng)為2p0>p1，故B不動(dòng)

由p1=p0+ph

解得：水的深度ph=p1-p0=12p0，故h=5m；

②該裝置放入水下后，由于水的壓力A向右移動(dòng)，汽缸Ⅰ內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大，當(dāng)壓強(qiáng)增大到大于2p0后B開(kāi)始向右移動(dòng)，當(dāng)A恰好移動(dòng)到缸底時(shí)所測(cè)深度最大，此時(shí)原汽缸Ⅰ內(nèi)氣體全部進(jìn)入汽缸Ⅱ14.【答案】解：(1)將運(yùn)動(dòng)員與裝備看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，總質(zhì)量為m，在F點(diǎn)支持力與總重力的合力為圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，則有

FN-mg=mv2R

運(yùn)動(dòng)員到達(dá)F點(diǎn)后，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平停止區(qū)FG的最小長(zhǎng)度L，則

μmg=ma

0-v2=-2aL

解得

L=60m

(2)對(duì)運(yùn)動(dòng)員由C點(diǎn)到落地瞬間的速度進(jìn)行正交分解，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向速度

vx=vCcosa

豎直方向速度上拋

vy=vC15.【答案】解：(1)帶電粒子恰好垂直P(pán)Q邊界射出，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電，粒子在區(qū)域Ⅰ中做直線運(yùn)動(dòng)，則有：qvB=Eq

而板間場(chǎng)強(qiáng)：E=Ud

設(shè)粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R，如圖所示；由幾何關(guān)系得：R=d2

根據(jù)牛頓第二定律可得：qvB=mv2R

聯(lián)立解得粒子的比荷為：qm=2UB2d2

又粒子在區(qū)域Ⅱ中做勻速圓周