湖南省岳阳市2022届高三下学期物理教学质量监测试卷（二）

试卷更新日期：2022-04-22 类型：高考模拟

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一、多选题

1. 下面关于一些物理量的说法正确的是（）

A、加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量，其大小等于位移与发生这段位移所用时间的比值 B、功率是描述力对物体做功多少的物理量，它等于功与完成这些功所用时间的比值 C、电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其在数值上等于使电容器两极板间电势差为1V时电容器所需要带的电荷量 D、磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其大小等于穿过单位体积的磁通量，也叫磁通密度

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2. 如图为电能输送示意图，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，输电线上损失的功率为10W。已知降压变压器副线圈两端的交变电压 $u_{2} = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ ，将变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（）

A、负载电阻的阻值为440Ω B、升压变压器输入功率为450W C、通过输电线上的电流为1A D、升压变压器输入电压的表达式为 $u_{1} = 150 s i n 100 π t (V)$

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3. 中国科学家利用“慧眼”太空望远镜观测到了银河系的MaxiJ1820+070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，距离地球约10000光年。根据观测，黑洞的质量大约是太阳的8倍，恒星的质量只有太阳的一半，若已知太阳质量为M，引力常量为G，据此以上信息可以估算出（）

A、黑洞与恒星做匀速圆周运动的轨道半径之比 B、黑洞与恒星做匀速圆周运动的线速度大小之比 C、黑洞做匀速圆周运动的角速度大小 D、恒星的自转周期

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4. 如图所示，地面上固定一倾角为θ＝37°，高为h的光滑绝缘斜面，斜面置于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为 $E = \frac{\sqrt{3} m g}{q}$ ，现将一个带正电的的物块（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，已知物块质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A、物块从静止释放到落地的过程中电场力做功为 $\frac{4 \sqrt{3}}{3} m g h$ B、物块从静止释放到落地的过程中电场力做功为 $3 m g h$ C、物块落地的速度大小为 $（ 2 + \frac{8 \sqrt{3}}{3} ） g h$ D、物块落地的速度大小为 $2 \sqrt{2 g h}$

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5. 如图所示：两条光滑平行金属导轨水平固定，导轨电阻忽略不计，虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间存在有垂直于轨道所在平面向里的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ，MN平行于ab放置在导轨上，两者始终与导轨垂直且接触良好。现在对PQ、MN施加相同的恒力F作用，先后自导轨上同一位置由静止开始运动。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零。从PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，PQ的运动速度v、流过PQ的电流I随时间t变化的图象可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 下列说法正确的是（）

A、热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的状态向无序程度大的状态转化的过程 B、扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动 C、物理性质表现为各向同性的固体不一定是非晶体 D、饱和汽压只跟汽体的自身性质与温度有关 E、液晶具有光学各向异性，所以液晶是晶体

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7. 如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对红光的折射率n=2，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形。在D处有一红色点光源，在纸面内照射弧面AC，若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，已知光在真空中速度为c，则以下说法正确的是（）

A、红光在该材料中传播的速度为 $\frac{c}{2}$ B、光从该材料射到空气发生全反射的临界角为45° C、点光源发出的光射到AB面上的最长时间为 $\frac{(\sqrt{2} - 1) R}{c}$ D、照射在AC边上的入射光，有弧长为 $\frac{1}{6} π R$ 区域的光不能从AB、BC边直接射出 E、将点光源换成紫光，则AB边上有光射出的长度减小

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二、单选题

8. 在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料 $P u O_{2}$ 作为发电能源为火星车供电。 $P u O_{2}$ 中的 $P u$ 元素是 $P_{94}^{238} u$ ，具有天然放射性，半衰期为87.7年。 $P_{94}^{238} u$ 发生 $α$ 衰变的核反应方程为 $_{94}^{238} P u \to X +_{2}^{4} H e$ ，则下列说法正确的是（）

A、 $X$ 原子核的中子数为141 B、 $P_{94}^{238} u$ 原子核发生 $α$ 衰变后产生的新核的比结合能比 $P_{94}^{238} u$ 核的比结合能小 C、10个 $P_{94}^{238} u$ 原子核经过87.7年后一定还会剩余5个 D、 $P u$ 的半衰期是由核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系

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9. 两个完全相同的弹簧秤竖直放置，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流I，其中一个弹簧秤的示数为F₁ ，若将电流反向，大小变为2I，则其中一个弹簧秤的示数为F_2.下列说法正确的是（）

A、直导线ab的质量 $m = \frac{F_{1} + F_{2}}{g}$ B、直导线ab的质量 $m = \frac{2 F_{1} + F_{2}}{3 g}$ C、匀强磁场的磁感应强度 $B = \frac{2 （ F_{2} - F_{1} ）}{3 I L}$ D、匀强磁场的磁感应强度 $B = \frac{F_{2} - F_{1}}{3 I L}$

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10. 真空中A、B、C为一等边三角形的三个顶点，在A、B两点分别放等量同种电荷后，三角形中心O点的场强为E，电势为 $φ$ ；若再在C点放一等量异种电荷，取无穷远处电势为0，则O点的场强大小和电势应分别为（）

A、 $E ， φ$ B、 $2 E ， \frac{φ}{2}$ C、 $2 E ， - \frac{φ}{2}$ D、0， $- ϕ$

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11. 2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为v₁：v₂=2：1，不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（）

A、他们飞行时间之比为t₁：t₂=1：2 B、他们飞行的水平位移之比为x₁：x₂=2：1 C、他们在空中离坡面的最大距离之比为s₁：s₂=2：1 D、他们落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为θ₁：θ₂=1：1

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12. 如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m₀的球C，现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，则下列说法不正确的是（）

A、A，B两木块分离时，A，B的速度大小均为 $\frac{m_{0}}{m} \sqrt{\frac{m g L}{2 m + m_{0}}}$ B、A，B两木块分离时，C的速度大小为 $2 \sqrt{\frac{m g L}{2 m + m_{0}}}$ C、C球由静止释放到最低点的过程中，A对B的弹力的冲量大小为 $2 m_{0} \sqrt{\frac{m g L}{2 m + m_{0}}}$ D、C球由静止释放到最低点的过程中，木块A移动的距离为 $\frac{m_{0} L}{2 m + m_{0}}$

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三、实验题

13. 某同学用如图所示的装置验证动能定理和测量滑块与长木板之间的动摩擦数。将木板固定在水平桌面上，木板左端固定一个挡板，挡板与滑块之间有一个轻质弹簧，轻质弹簧与挡板固定连接，滑块靠近弹簧。长木板上安装有两个光电门。

(1)、用螺旋测微器测量遮光片的宽度，如图所示，其读数为d=mm；

(2)、给滑块装上遮光片，向左推动滑块，压缩弹簧到适当位置，由静止松手，滑块离开弹簧后先后通过光电门1、2，与光电门相连的计时器记录下遮光片通过光电门1、2的时间分别为 $Δ t_{1}$ 和 $Δ t_{2}$ ，用刻度尺测出PQ间的距离为l，设滑块质量为m，滑块与长木板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则滑块从P位置运动到Q位置的过程中验证动能定理的表达式为（用第1、2小问中所给的字母表示）；

(3)、改变弹簧的压缩程度进行多次实验，并计算得出多组滑块通过P点和Q点的速度v₁和v₂ ，根据下表中的数据在坐标纸上描点连线，作出 $v_{1}^{2} - v_{2}^{2}$ 图象如图所示。
v²（m²·s^-1）
1
2
3
4
5
6
$v_{1}^{2}$
2.80
3.61
4.41
4.80
6.45
7.58
$v_{2}^{2}$
0.60
1.41
2.25
3.65
4.23
5.40
若重力加速度g取9.8m/s² ，用刻度尺测出PQ间的距离l=33.0cm，由 $v_{1}^{2} - v_{2}^{2}$ 图象可得，滑块与长木板间的动摩擦因数为（结果保留两位小数）。

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14. 某同学要将一量程为3V的电压表V₁改装成量程为15V的电压表V₂。

(1)、先将V₁直接接到内阻可以忽略的电源两端，读数为2.0V；再将V₁与阻值为2000Ω的电阻串联后，接到该电源两端，读数为1.5V，则V₁的内阻为Ω；

(2)、要改装成量程为15V的电压表V₂ ，需要将V₁表与合适的电阻R（选填“串联”、“并联”）

(3)、将改装后的电压表V₂与一标准电压V表校对。
①完成下面的实物连线；
②在闭合开关之前，滑动变阻器的滑片P置于最端（选填“左”、“右”）
③闭合开关，移动滑片P，标准电压表示数为10.0V时，V₁表示数为2.5V。要达到预期目的，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝（保留三位有效数字）。

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四、解答题

15. 如图所示，倾斜放置的传送带与水平面间的夹角为θ＝37°，传送带长为L＝0.8m，以v₀＝1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带下端与地面平滑连接（可认为物体在连接处速率不变）。一滑块A从传送带顶端由静止释放，滑块A的质量为m₁＝1kg，与传送带之间的动摩擦因数为μ₁＝0.5。一段时间以后，滑块A到达传送带底端，刚进入水平面时与静止在地面上的滑块B发生弹性正碰，滑块B的质量为m₂＝1kg。滑块A、B与地面间的动摩擦因数均为μ₂＝0.2。重力加速度g取10m/s² ， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

(1)、滑块A加速到传送带的速度大小需要的时间；

(2)、滑块A运动到传送带底端的速度大小；

(3)、滑块A与物块B都停止运动后，二者之间的距离d。

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16. 如图甲所示，在xOy平面的第一象限内存在周期性变化的磁场，规定磁场垂直纸面向内的方向为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场。图乙中T₀为未知量，不计粒子的重力（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。

(1)、若粒子射入磁场时的速度为v₀ ，求 $0 ~ \frac{2}{5} T_{0}$ 时间内粒子做匀速圆周运动的半径；

(2)、若粒子恰好不能从Oy轴射出磁场，求磁感应强度变化的周期 $T_{0}$ ；

(3)、若使粒子能从坐标为（d， $\sqrt{3}$ d）的D点平行于Ox轴射出，求射入磁场时速度大小。

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17. 2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置，用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为V₁=2L，压强p₁=1.0×10⁵Pa，温度t₁=27℃，她穿好航天服后，需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。
（i）若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V₂=2.5L，温度变为t₂=-3℃，这时航天服内气体压强p₂为多少？
（ii）为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t₂=-3℃时，宇航员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p₃=4.0×10⁴Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V₃=3L，那么航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为多少？

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18. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=﹣0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，题图为t=0时刻两列波的图像。此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。
（i）求两列波的周期
（ii）t=0时刻开始，10秒内质点M、N运动的路程分别是多少？

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v²（m²·s^-1）	1	2	3	4	5	6
$v_{1}^{2}$	2.80	3.61	4.41	4.80	6.45	7.58
$v_{2}^{2}$	0.60	1.41	2.25	3.65	4.23	5.40