安徽省芜湖市2021届高三下学期理综物理5月教育教学质量监控试卷-在线组卷题库

1. 氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量范围为 $1.62 eV ~ 3.11 eV$ ，现有大量的氢原子处于 $n = 4$ 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（）

A、这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 B、波长最长的光是由 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级产生的 C、频率最小的光是由 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级产生的 D、处于 $n = 2$ 能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离

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2. 如图，在倾角为 $30 °$ 的光滑斜面上有一物体A，通过不可伸长的轻绳与物体B相连，滑轮与A之间的绳子与斜面平行。如果物体B的质量是物体A的质量的2倍，即 $m_{B} = 2 m_{A}$ 。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为 $g$ ，初始时用外力使A保持静止，去掉外力后，物体A和B的加速度的大小等于（）

A、 $\frac{2}{3} g$ B、 $\frac{3}{4} g$ C、 $\frac{5}{6} g$ D、 $\frac{7}{8} g$

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3. 2019年11月23日，在体操世界杯德国科特布斯站吊环决赛中，刘洋以15.133分的成绩获得冠军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作，运动员先双手向下撑住吊环，此时两根等长的吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，身体下移，如图乙所示，则在两手之间的距离增大的过程中，吊环的两根绳的拉力 $F_{T}$ （假设两个拉力大小相等）及它们的合力 $F$ 的大小变化情况为（）

A、 $F_{T}$ 增大， $F$ 增大 B、 $F_{T}$ 增大， $F$ 不变 C、 $F_{T}$ 增大， $F$ 减小 D、 $F_{T}$ 减小， $F$ 不变

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4. 截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已取得一系列重大科学成果，发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星就是旋转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为 $T$ ，该中子星的半径为 $R$ ，已知万有引力常量为 $G$ ，中子星可视为匀质球体，由以上物理量可以求出（）

A、该中子星的质量 B、该中子星的第一宇宙速度 C、该中子星赤道表面的重力加速度 D、该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度

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5. 无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方 $14 m$ 处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的 $v - t$ 图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为 $4 s$ 。则最远连接距离为（）

A、 $10.5 m$ B、 $11.5 m$ C、 $12.5 m$ D、 $13.5 m$

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6. 如图，真空中有一边长为 $L$ 的正方形， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为四个顶点。电荷量均为 $q (q > 0)$ 的两个点电荷分别固定在 $a$ 、 $c$ 两点，静电力常量为 $k$ 。在 $b$ 点由静止释放一电子，不计重力。下列说法正确的是（）

A、 $b$ 点的电场强度大小为 $\frac{2 k q}{L^{2}}$ B、电子到达 $d$ 点时速度为零 C、电子从 $b$ 运动到 $d$ 的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动 D、电子从 $b$ 运动到 $d$ 的过程中，电势能先减小后增大

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7. 某理想变压器原线圈 $a$ 的匝数 $n_{1} = 400$ 匝，副线圈 $b$ 的匝数 $n_{2} = 200$ 匝，原线圈接在 $u = 100 \sqrt{2} \sin (50 π t) (V)$ 的交流电源上，副线圈中“ $12 V$ ， $6 W$ ”的灯泡 $L$ 恰好正常发光，电阻 $R_{2} = 36 Ω$ 。则下列结论正确的是（）

A、流过电阻 $R_{1}$ 的电流为 $1 A$ B、灯泡 $L$ 中电流方向每秒钟改变50次 C、电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $160 Ω$ D、穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为 $\frac{\sqrt{2}}{4} Wb/s$

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8. 如图所示，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子 $a$ 垂直于挡板从板上的小孔 $O$ 射入磁场，另一带电粒子 $b$ 垂直于磁场且与挡板成 $θ$ 角射入磁场， $a$ 、 $b$ 初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点 $P$ （图中未标出），并立即被挡板吸收。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、a、b的电性一定相同 B、a、b的比荷之比为 $\frac{1}{\sin θ}$ C、若 $P$ 在 $O$ 点左侧，则a在磁场中运动时间比b长 D、若 $P$ 在 $O$ 点右侧，则a在磁场中运动路程比b短

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9. 下列说法正确的是（）

A、布朗运动是液体分子的无规则运动 B、在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 C、相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 D、一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 E、下雨时发现，雨水流过车窗时留有水迹，说明水对玻璃是浸润的

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10. 如图甲所示为用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。实验中先通电，后让重物由静出纸带的一部分如图乙所示。 $O$ 点为打点计时器打下的第一个点， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 为相邻的计时点，测得 $S_{1} = 5.40 cm$ ， $S_{2} = 5.78 cm$ ； $O$ 到 $B$ 点时的距离为 $41.20 cm$ 。已知重物的质量 $m = 1.00 kg$ ，交流电的频率为 $50 Hz$ ，当地重力加速度取 $9.80 {m/s}^{2}$ （以下分析结果请保留3位有效数字）

(1)、当打点计时器打到 $B$ 点时，重物的重力势能比开始下落时减少了 J ；此时重物的速度为 m/s 。

(2)、通过分析发现实验中存在各种阻力的影响，重物通过 $A C$ 段的阻力可视为恒定，则重物通过此段的阻力系数： $δ =$ % （定义阻力系数 $δ = \frac{阻力}{重力} \times 100 %$ ）。

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11. 某同学设计如图所示的电路，其中实验器材为：
干电池一节（电动势、内阻未知）

电流表A（量程 $0.60 A$ ，内阻小于 $1 Ω$ ）

电流表 $A_{1}$ （量程 $0.60 A$ ，内阻未知）

电流传感器（相当于理想电流表）

电阻箱 $R_{1}$ （ $0 ~ 99.99 Ω$ ）

滑动变阻器 $R_{2}$ （ $0 ~ 10 Ω$ ）

三个电学黑箱（每个黑箱内仅一只电学元件，可能是定值电阻、电容器、电感线圈；图中未画出）

开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ；导线若干。

连接好电路，该同学依次完成了下列实验。

(1)、探测黑箱元件：
先断开开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，将 $R_{1}$ 调至适当位置，分别将三个黑箱接在 $B$ 、 $D$ 两接线柱间，再闭合 $S_{1}$ ，实验分别发现电流传感器的示数随时间按如图甲、乙、丙所示的规律变化，则甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是、、。

(2)、测电流表A的内阻：用导线将接线柱 $B$ 与 $C$ 直接短接，先后闭合开关 $S_{2}$ 、 $S_{1}$ ，调节电阻箱 $R_{1}$ 和滑动变阻器 $R_{2}$ _，使电流表 $A_{1}$ 的示数满偏，此时电流表A的示数为 $0.40 A$ 、电阻箱 $R_{1}$ 的示数为 $1.50 Ω$ ，则电流表A的内阻 $R_{A} =$ Ω 。

(3)、测量干电池的电动势和内阻：先断开开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，用导线将接线柱 $B$ 与 $D$ 直接短接，再闭合开关 $S_{1}$ ，多次调节电阻箱 $R_{1}$ 重新实验，并记录多组电阻箱R₁的阻值和电流表 $A$ 的示数 $I$ 。根据所测实验数据绘出的 $R_{1} - \frac{1}{I}$ 图象，由此求出干电池的电动势 $E =$ $V$ 、内阻 $r =$ $Ω$ 。（保留2位小数）

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12. 如图所示，从A点以水平速度 $v_{0} = 2 m/s$ 抛出质量 $m = 1 kg$ 的小物块P（可视为质点），当物块P运动至 $B$ 点时，恰好沿切线方向进入半径 $R = 2 m$ 、圆心角 $θ = 60 °$ 的固定光滑圆弧轨道 $B C$ ，轨道最低点 $C$ 与水平地面相切， $C$ 点右侧水平地面某处固定挡板上连接一水平轻质弹簧。物块P与水平地面间动摩擦因数 $μ$ 为某一定值， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。求：

(1)、抛出点A距水平地面的高度 $H$ ；

(2)、若小物块P第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到 $B$ 点，求弹簧压缩过程中的最大弹性势能 $E_{P}$ 。

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13. 如图所示，宽度为 $L_{1} = 30 cm$ 与宽度为 $L_{2} = 10 cm$ 的两部分平行金属导轨连接良好并固定在水平面上，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B = 0.1 T$ ，长度分别为 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 的导体棒1和2按如图的方式置于导轨上，已知两导体棒的质量均为 $m = 0.02 kg$ 、两导体棒单位长度的电阻均为 $r_{0} = 0.1 Ω / m$ ，现给导体棒1以水平向右的初速度 $v_{0} = 4 m/s$ 。假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计，两部分导轨足够长且导体棒1始终在宽轨道上运动。求：

(1)、当导体棒1开始运动瞬间，导体棒2的加速度大小；

(2)、导体棒1匀速运动时的速度大小；

(3)、两导体棒从开始运动到刚匀速运动的过程中，两导体棒发生的位移分别是 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ ，试写出此时两导体棒的位移 $x_{1}$ 和 $x_{2}$ 之间的关系式。

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14. 根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和试验方法》规定要求，我国生产的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎压监测系统（TPMS）系统。已知某汽车轮胎气压的正常范围值为 $230 - 250 kPa$ ，最大限压为 $300 kPa$ 。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为 $V_{0}$ 。

（i）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有 $180 kPa$ ，如图所示。现用车载充气泵充气，每分钟充入压强为 $100 kPa$ 的气体 $Δ V = 0.2 V_{0}$ ，若将其胎压恢复至 $240 kPa$ ，则需充气多长时间？（忽略充气过程轮胎体积和温度变化）

（ii）若室外温度为 $- 23 ° C$ ，此时车胎胎压为 $240 kPa$ ，现将车停至地下停车场（温度为 15℃ ），经较长时间停放后，该车胎气压变为多少？是否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）

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15. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正向传播， $t = 0$ 时刻恰好传播到 $x = 6.0 cm$ 处，波形如图所示。 $t = 0.6 s$ 时，平衡位置为 $x = 6.0 cm$ 的质点第一次到达波峰。

（i）写出平衡位置为 $x = 3.0 cm$ 的质点离开平衡位置的位移随时间变化的函数表达式；

（ii）自 $t = 0$ 时刻起经过多长时间平衡位置 $x = 9.0 cm$ 的质点处于波谷？

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16. 光刻机是生产大规模集成电路（芯片）的核心设备，“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm；加上液体后，光在液体中的传播速度为m/s，波长变为nm。（光在真空中的传播速度 $c = 3.0 \times 10^{8} m/s$ ，计算结果均保留三位有效数字）

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安徽省芜湖市2021届高三下学期理综物理5月教育教学质量监控试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

五、填空题