安徽省2023-2024学年上学期高三（上）年级统练物理试题

试卷更新日期：2024-01-12 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O₁的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是

A、小球A、B受到的拉力T_OA与T_OB相等，且T_OA＝T_OB＝ $\sqrt{3} m g$ ． B、弹簧弹力大小 $\sqrt{2} m g$ ． C、 A球质量为 $\sqrt{6} m$ ． D、光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

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2. 北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径 $r_{a} = r_{b} > r_{c}$ 中a是地球同步卫星，不考虑空气阻力。则

A、a的向心力小于c的向心力 B、a、b卫星的加速度一定相等 C、c在运动过程中不可能经过北京上空 D、b的周期等于地球自转周期

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3. 如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使轻绳拉直，弹簧处于自然长度。将两球分别由静止开始释放，达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则下列说法正确的是（）

A、两球到达各自悬点的正下方时，动能相等 B、两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 C、两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 D、两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较小

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4. 1905年爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。下列给出的与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电 B、图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以得到：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 C、图丙中，若电子电荷量用 $e$ 表示， $v_{1} 、 v_{2} 、 U_{1}$ 已知，由 $U_{c} - v$ 图像可求得普朗克常量的表达式为 $h = \frac{e U_{1}}{v_{2} - v_{1}}$ D、图丁中，由光电子最大初动能 $E_{k}$ 与入射光频率 $v$ 的关系图像可知，该金属的逸出功为 $E$ 或 $h v_{0}$

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5. 如图所示，电路中 $L$ 为电感线圈，C为电容器，先将开关S₁闭合，稳定后再将开关S₂闭合，则（　　）

A、S₁闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B、S₁闭合时，灯A中无电流通过 C、S₂闭合时，灯B立即熄灭 D、S₂闭合时，灯A中电流由b到a

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6. 一小球系在不可伸长的细绳一端，细绳另一端固定在空中某点。这个小球动能不同，将在不同水平面内做匀速圆周运动。小球的动能越大，做匀速圆周运动的（　　）

A、半径越小 B、周期越小 C、线速度越小 D、向心加速度越小

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 在 $x$ 轴上 $x = 0$ 和 $x = 1 m$ 处，固定两点电荷 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在 $x = 0.6 m$ 处电势最低，下列说法中正确的是（）

A、两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为 $\frac{q_{1}}{q_{2}} = \frac{9}{4}$ B、两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为 $\frac{q_{1}}{q_{2}} = \frac{3}{2}$ C、 $x = 0.5 m$ 处的位置电场强度不为0 D、在 $q_{1}$ 与 $q_{2}$ 之间的连线上电场强度为0的点有2个

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8. 下列说法中正确的是____

A、悬浮在液体中的微粒越小，则在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显 B、随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大 C、人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大 D、热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体 E、气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关

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9. 如图甲所示，一个匝数为 $n$ 的多匝线圈，线圈面积为 $S$ ，电阻为 $r$ 。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为 $B_{0}$ ，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端 $P$ 、 $Q$ 连接一个电阻 $R$ 。在 $0 ~ t_{0}$ 过程中（　　）

A、线圈的 $P$ 点的电势高于 $Q$ 点电势 B、线圈的 $P$ 、 $Q$ 两点间的电势差大小为 $\frac{n S B_{0} R}{(R + r) t_{0}}$ C、流过 $R$ 的电荷量的大小为 $\frac{n S B_{0}}{R + r}$ D、磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻 $R$ 、 $r$ 上的内能

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10. 某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m²、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B= $\frac{\sqrt{2}}{2}$ T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n= $\frac{2160}{π}$ r/min。如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R₁=5.0Ω、R₂=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是（）

A、交流电压表的示数为720V B、灯泡的工作电压为272V C、变压器输出的总功率为2720W D、若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大

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三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11. 某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：
A．电压表V₁(量程为2V，内阻为2kΩ)
B．电压表V₂(量程为15V，内阻为15kΩ)
C．电流表A₁(量程为2A，内阻约为1Ω)
D．电流表A₂(量程为0.6A，内阻约为10Ω)
E.定值电阻R₁=4kΩ
F.定值电阻R₂=16kΩ
G.滑动变阻器R₃(0~5Ω，2A)
H.剂动变鞋器R₄(0~150Ω，0.5A)
I.学生电源(直流9V，内阻不计)
J.开关，导线若干

(1)、为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用，滑动变阻器应选用，电压表应选用，定值电阻应选用(填器材前的字母序号)

(2)、在虚线框中画出满足实验要求的电路图

(3)、根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数U_v的关系为

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12. 某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件．

(1)、图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线．

(2)、若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：
①；
② ．

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四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13. 在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光作用于原子，使原子运动速率变慢，从而温度降低。

(1)、若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型相似。如图所示，一辆质量为m的小车（左侧固定一轻质挡板以速度v₀水平向右运动；一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零；紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。设地面光滑。求：
①第一个小球入射后，小车的速度大小v₁；
②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球?

(2)、近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原子A水平向右运动，激光束a和激光束b分别从左右射向原子A，两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析：
①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由；
②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。

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14. 一病人通过便携式氧气袋供氧，便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体，温度为0 ${}_{°}C$ 时，袋内气体压强为1.25atm，体积为50L。在23 ${}_{°}C$ 条件下，病人每小时消耗压强为1.0atm的氧气约为20L。已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^－1 ，在标准状况（压强1.0atm、温度0 ${}_{°}C$ ）下，理想气体的摩尔体积都为22.4L。求：

(1)、此便携式氧气袋中氧气分子数；

(2)、假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽，则可供病人使用多少小时。（两问计算结果均保留两位有效数字）

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15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g。求：

(1)、电场强度的大小；

(2)、带电微粒的初速度；

(3)、带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。

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