安徽省蚌埠市2023屆高三下學(xué)期第四次教學(xué)質(zhì)量檢查考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1蚌埠市2023屆高三年級第四次教學(xué)質(zhì)量檢查考試能力測試（物理）一、選擇題1.北京時(shí)間2022年10月12日，“天宮課堂”第三課在中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)開講，神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課．航天員授課時(shí)，通過直播畫面可以看到航天員釋放的一個(gè)水果可以自由的漂浮，此時(shí)（）A.水果所受地球引力的大小近似為零B.以地球?yàn)閰⒖枷担幱谄胶鉅顟B(tài)C.水果所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小近似相等D.水果隨飛船運(yùn)動所需向心力的大小大于其在地面上所受地球引力的大小〖答案〗C〖解析〗AC．水果所受地球引力的大小提供水果隨飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動所需的向心力，故A錯誤，C正確；B．以地球?yàn)閰⒖枷担@地球做勻速圓周運(yùn)動，不是處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；D．水果隨飛船運(yùn)動所需向心力由地球萬有引力提供，根據(jù)可知水果隨飛船運(yùn)動所需向心力大小小于其在地面上所受地球引力的大小，故D錯誤。故選C。2.圖示描述的是伽利略在比薩斜塔上做落體實(shí)驗(yàn)的故事．不計(jì)空氣阻力，小球從塔上自由下落，由靜止開始經(jīng)過第一段h速度的增加量為，經(jīng)過第三段h速度的增加量為，則與的比值滿足（）A. B. C.D.〖答案〗C〖解析〗小球做自由落體運(yùn)動，兩端相同距離h的時(shí)間之比為由則即故選C。3.如圖所示，小球在拉力F和重力的作用下沿虛線OM在豎直平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，OM與水平方向成30°角。在小球經(jīng)過Р點(diǎn)時(shí)改變拉力的大小和方向，要使小球仍沿OM做直線運(yùn)動，則拉力的最小值為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗當(dāng)小球勻速直線運(yùn)動時(shí)，由若小球繼續(xù)沿直線運(yùn)動，則小球所受合外力與運(yùn)動方向共線，如圖當(dāng)拉力與OM垂直，合力指向O點(diǎn)時(shí)，拉力最小，最小值為故選B。4.圖甲為氫原子能級示意圖的一部分，圖乙為研究光電流與電壓關(guān)系的電路．處于能級的大量氫原子自發(fā)躍遷，輻射出的光照射光電管的陰極K，通過實(shí)驗(yàn)只能得到圖丙所示的2條光電流隨電壓變化的圖線，則下列說法正確的是（）A.根據(jù)本實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)能計(jì)算出普朗克常數(shù)h的值B.變阻器的滑片移動到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0C.b光照射出的光電子最大初動能大于a光照射出的光電子最大初動能D.圖丙中的值為〖答案〗D〖解析〗B．變阻器的滑片移動到最左端時(shí)，所加的反向電壓為零，電流表的示數(shù)不為0，故B錯誤；ACD．根據(jù)光電效應(yīng)方程可得根據(jù)動能定理可得聯(lián)立可得由于丙圖可知，a光對應(yīng)遏止電壓大于b光對應(yīng)遏止電壓，則a光照射出的光電子最大初動能大于b光照射出的光電子最大初動能，a光的光子能量大于b光的光子能量，根據(jù)題意有則有，聯(lián)立可得可得則圖丙中的值為，由于不知道逸出功，則根據(jù)本實(shí)驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)不能計(jì)算出普朗克常數(shù)的值，故AC錯誤，D正確。故選D。5.水電是清潔能源，發(fā)展水電對我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和有著重要的意義。某水電站輸出的功率恒為P，第一次直接通過輸電線向用戶供電時(shí)，用戶得到的功率為，第二次利用如圖所示的理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向用戶供電時(shí)，用戶得到的功率為，兩次輸電過程中輸電線電阻和用戶電壓均相同，則的值為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗由能量守恒，根據(jù)兩次輸電用戶電壓相同，則第二次輸電用戶的電流為降壓變壓器原、負(fù)線圈電流關(guān)系為聯(lián)立得故選B。6.2022年6月10日，中國首款僅靠太陽能驅(qū)動的純電動車“天津號”公開亮相。若該電動車的質(zhì)量為m，某次試驗(yàn)時(shí)由靜止沿直線加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t恰好達(dá)到最大速度，前進(jìn)的距離為x。若電動車受到的阻力大小恒為f，電動機(jī)輸出功率恒為P，則該過程（）A.電動車做勻加速直線運(yùn)動 B.電動車的加速度逐漸減小C.電動車的最大速度為 D.電動車所受牽引力的沖量為〖答案〗BCD〖解析〗AB．根據(jù)，由于電動機(jī)輸出功率恒為，可知隨著電動車速度增加，牽引力減小，加速度減小，則電動車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)動能定理可得解得電動車的最大速度為故C正確；D．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則有根據(jù)動量定理可得聯(lián)立可得電動車所受牽引力的沖量為故D正確。故選BCD。7.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過如圖所示一系列的狀態(tài)變化，從初始狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d再回到狀態(tài)a，圖中bc曲線為一條等溫線，則下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)c的溫度大于氣體在狀態(tài)d的溫度B.從狀態(tài)d到a的過程中，氣體從外界吸收的熱量等于C.氣體在狀態(tài)b時(shí)的壓強(qiáng)為D.從狀態(tài)b到c的過程中，氣體分子對容器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)撞擊次數(shù)減少〖答案〗AC〖解析〗A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得由圖像可知則有故A正確；B．從狀態(tài)d到a的過程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，則氣體溫度升高，氣體內(nèi)能增大；外界對氣體做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸收的熱量大于，故B錯誤；C．設(shè)狀態(tài)c的體積為，由圖像可得可得從狀態(tài)b到c的過程中，氣體發(fā)生等溫變化，則有解得故C正確；D．從狀態(tài)b到c的過程中，氣體發(fā)生等溫變化，氣體分子平均動能保持不變，氣體壓強(qiáng)增大，根據(jù)氣體壓強(qiáng)微觀意義可知，氣體分子對容器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)撞擊次數(shù)增大，故D錯誤。故選AC。8.如圖所示，三條光滑直軌道的一端固定在光滑絕緣水平臺面上的P點(diǎn)，另一端分別固定在臺面內(nèi)同一直線上的A、B、C三點(diǎn)，該直線與OP垂直于O點(diǎn)，AO、BO和CO的長度分別為、、，臺面區(qū)域沿水平方向存在垂直于OP的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止釋放沿軌道運(yùn)動到P點(diǎn)，測得小球通過AP、BP時(shí)間均為t，通過CP時(shí)間為，則下列判斷正確的是（）A.和互為余角B.C. D.〖答案〗AB〖解析〗A．設(shè)長度為，，，小球從到過程加速度大小為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得小球從到過程的加速度大小為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得聯(lián)立可得即可得則有故A正確；B．小球從到過程，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得可得小球從到過程，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得可得聯(lián)立解得故B正確；CD．小球從到過程的加速度大小為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得解得設(shè)，小球從到過程的加速度大小為根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得解得由于可得故CD錯誤。故選AB。二、非選擇題9.（1）利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有______。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末端水平C．每次必須嚴(yán)格地等距離下降記錄鋼球位置D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）若用頻閃攝影方法來研究小球的平拋運(yùn)動。圖乙為記錄下的頻閃照片，x軸和y軸分別位于水平和豎直方向，照片中兩個(gè)小球分別從同一高度平拋和自由下落，則根據(jù)照片可判斷平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動為________運(yùn)動。已知頻閃周期為T，測得平拋小球在x軸上的坐標(biāo)值后，用下列各式計(jì)算水平初速度，忽略空氣阻力，測量時(shí)相對誤差較小的是______A．B．C．D．E．F．〖答案〗（1）BD（2）自由落體F〖解析〗（1）[1]ABD．實(shí)驗(yàn)要求每次都從相同位置靜止釋放，并且斜槽末端水平，這樣平拋運(yùn)動的水平初速度都相同，A錯誤，BD正確；C．只要記錄小球下落在不同高度時(shí)的不同位置即可，不需要等高度下降，C錯誤。故選BD。（2）[2][3]根據(jù)照片可知，平拋運(yùn)動的小球與自由落體運(yùn)動的小球始終在同一高度，說明平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動。距離越大，計(jì)算得出的平均速度誤差越小。故選F。10.某實(shí)驗(yàn)小組測量某金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑__________mm。（2）為繼續(xù)測量其電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源（電動勢5V，內(nèi)阻約為）待測金屬絲（阻值約為）電壓表（量程，內(nèi)阻約）電壓表（量程，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻等于）滑動變阻器（最大阻值）單刀開關(guān)，單刀雙挪開關(guān)，導(dǎo)線若干。該小組利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)圖乙所示的測量電路。為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，回答下列問題：①電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選____________；（均選填電表符號）②實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑至__________（填“a”或“b”）端；應(yīng)將撥向________（填“c”或“d”）；③按上述方案進(jìn)行某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則________。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）〖答案〗（1）0.900（2）bd6.18〖解析〗（1）[1]該金屬絲的直徑（2）①[2][3]電源電動勢為5V，則電壓表應(yīng)選擇；由于電流表內(nèi)阻已知，則可求得電流表分壓，使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，則電流表應(yīng)選擇。②[4][5]閉合開關(guān)前，滑動變阻器阻值應(yīng)最大值，則滑片P應(yīng)滑至b端；電流表內(nèi)阻已知，應(yīng)采用內(nèi)接法，則應(yīng)將撥向d。③[6]根據(jù)歐姆定律代入數(shù)據(jù)得11.如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，上端與質(zhì)量為m（厚度不計(jì)）的薄板A連接，穩(wěn)定時(shí)A距地面的高度為；另一質(zhì)量也為m（厚度不計(jì)）的薄板B在A的正上方，從距離A的高度為的位置由靜止釋放，B與A碰撞并粘在一起，碰撞時(shí)間極短。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。（1）求A、B碰撞過程中損失的機(jī)械能。（2）求A、B整體運(yùn)動到速度最大時(shí)的彈簧長度。（3）請證明碰撞后A、B整體的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）見〖解析〗〖解析〗（1）對B板，根據(jù)機(jī)械能守恒碰撞前B的速度為根據(jù)動量守恒機(jī)械能損失為得（2）A靜止時(shí)，彈簧壓縮量為A、B整體運(yùn)動到速度最大時(shí)，彈簧彈力為此時(shí)彈簧長度為得（2）A、B整體運(yùn)動到速度最大時(shí)當(dāng)整體向下偏離平衡位置x時(shí)，回復(fù)力為得整體振動時(shí)受力符合簡諧運(yùn)動條件。12.如圖所示，在正方形OPMN區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，正方形的邊長為L，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?，F(xiàn)有一比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為k的帶電粒子從O點(diǎn)垂直磁場射入該區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)從Р點(diǎn)離開磁場，不計(jì)粒子重力。（1）求該粒子的帶電性質(zhì)和滿足條件的最小速度。（2）若將區(qū)域內(nèi)的磁場撤換為方向平行紙面的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為，該粒子仍以（1）中的速度從О點(diǎn)射入該區(qū)域，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)也恰好從Р點(diǎn)離開，試求勻強(qiáng)電場的方向。〖答案〗（1）負(fù)電，；（2）與PO方向的夾角為斜向左下〖解析〗（1）由題意可知，帶電粒子做逆時(shí)針方向的圓周運(yùn)動，根據(jù)左手定則，粒子帶負(fù)電。粒子總O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)的最小半徑為，粒子沿ON方向射入磁場，根據(jù)最小速度為（2）將勻強(qiáng)磁場換為勻強(qiáng)電場，粒子加速度為粒子做勻變速曲線運(yùn)動，設(shè)電場力方向與OP夾角為斜向上，則，得即，則電場強(qiáng)度與PO方向的夾角為斜向左下。13.如圖所示，半徑為2R的水平圓盤可以繞通過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，在圓盤上沿半徑OP開有一凹槽，凹槽的豎直側(cè)壁光滑，水平底部粗糙，Q為半徑OP的中點(diǎn)。質(zhì)量為m的正方體小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止放在凹槽的Р點(diǎn)處，且與槽的側(cè)壁緊密貼合，當(dāng)圓盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，物塊相對圓盤靜止在Р點(diǎn)。已知小物塊與凹槽底部之間的動摩擦因數(shù)為，小物塊受到的最大靜摩