2023年安徽省合肥市高三考前物理適應性練習（三）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖像（直線與橫軸的交點的橫坐標為4.29，與縱軸的交點的縱坐標為0.5），如圖乙所示是氫原子的能級圖，下列說法正確的是（）A.根據該圖像能求出普朗克常量B.該金屬的逸出功為C.該金屬的極限頻率為D.用能級的氫原子躍遷到能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發生光電效應【答案】A【解析】【詳解】A．根據愛因斯坦光電效應方程得知該圖線的斜率表示普朗克常量，故選項A正確；BC．根據愛因斯坦光電效應方程可知圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為，逸出功為故選項BC錯誤；D．用能級的氫原子躍遷到能級時所輻射的光子能量為所輻射的光照射該金屬不能使該金屬發生光電效應，故選項D錯誤。故選A。2.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度大小為，匝數為500匝，面積為的矩形線圈繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉動，不計線圈電阻，線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈還有一個定值電阻相連，變壓器的原副線圈的匝數分別為，A為理想交流電流表，為兩個完全相同的電燈泡，燈泡的額定電壓為，則以下說法正確的是（）A.從圖示位置開始計時，線框內產生的交變電流的電動勢隨時間的瞬時值表達式為B.當S斷開后，電流表的示數比斷開前大C.當S斷開后，亮度變亮D.若燈泡正常發光，則理想變壓器原副線圈的匝數比為【答案】C【解析】【詳解】A．根據題意可知，感應電動勢的最大值為從圖示位置開始計時，線框內產生的交變電流的電動勢隨時間的瞬時值表達式為故A錯誤；BC．根據題意可知，線圈產生感應電動勢的有效值為設變壓器原線圈兩端電壓為，電流為，副線圈兩端電壓為，電流為，負載電阻的總阻值為，則有整理可得由于不變，S斷開后，增大，則減小，電流表的示數比斷開前小，則增大，增大，亮度變亮，故B錯誤，C正確；D．若燈泡正常發光，有則可知，理想變壓器原副線圈的匝數比不可能為，故D錯誤。故選C。3.如圖所示的平行板電容器豎直放置，兩極板間的距離為d，極板高度，對該電容器充上一定的電量后，將一帶電小球P從非常靠近左極板的上端A處由靜止釋放，小球沿圖中虛線運動打到了右極板的中點，為使小球能夠從下方穿過電容器，右極板向右至少移動的距離為（）A.d B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，小球所受的合力沿著虛線方向，根據可得可知右極板向右移動，極板間的電場強度不變，即合力方向不變，如圖所示根據幾何關系可知要使得小球能夠從下方穿過電容器，根據解得故選A。4.籃球運動是一項同學們喜歡的體育運動，通過籃球對地沖擊力大小判斷籃球的性能.某同學讓一籃球從高處自由下落，測出籃球從開始下落至反彈到最高點所用時間為，該籃球反彈時從離開地面至最高點所用時間為，籃球的質量，重力加速度取，不計空氣阻力。則籃球對地面的平均作用力大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據自由落體運動位移—時間公式可得籃球下落的時間為根據自由落體運動速度—位移公式可得籃球下落到地面的速度為籃球離開地面上升過程可逆向看作自由落體運動，根據速度—時間公式，可得籃球離開地面時的速度為籃球和地面接觸的時間為根據動量定理，取向上為正方向，可得代入數據解得故選B。5.科幻電影中提到的“洛希極限”即當一個天體自身的引力與第二個天體造成的潮汐力相等時的距離。當兩個天體的距離少于洛希極限，天體就會傾向碎散，繼而成為第二個天體的環。1992年蘇梅克一列維9號彗星在經過木星時分裂成碎片，最終于1994年落在木星上就是如此。已知行星與衛星的洛希極限計算式為，其中k為常數，R為行星半徑，，分別為行星和衛星密度。若已知行星半徑R，衛星半徑為，且表面重力加速度之比為，則其“洛希極限”為（）A. B. C.6kR D.【答案】A【解析】【詳解】利用星球表面處物體的重力等于萬有引力得星球的密度為則則其“洛希極限”為故選A。6.如圖所示，質量為的三根完全相同的導體棒垂直于紙面放置，其中、兩導體棒放置在粗糙的水平面上，導體棒被豎立的輕質彈簧懸掛，三根導體棒中均通入垂直紙面向里、大小相等的恒定電流后，呈等邊三角形排列，且保持穩定。重力加速度為，下列說法正確的是（）A.彈簧的彈力大于導體棒的重力B.彈簧的彈力小于導體棒的重力C.水平面對導體棒的摩擦力可能為零D.若在地面上對稱地緩慢增大、導體棒間的距離，彈簧長度將減小【答案】AD【解析】【詳解】AB．三根導體棒的電流方向相同，根據同向電流相吸，反向電流相斥可知，導體棒a和導體棒b對c導體棒都是吸引力，作用力的合力方向豎直向下，故彈簧的彈力大于c導體棒的重力，故A正確，B錯誤；C．b、c導體棒對a導體棒的合力方向垂直bc向上，在水平方向的分力不為零，而a導體棒處于靜止狀態，根據受力平衡可知，水平面對a導體棒的摩擦力一定不為零，故C錯誤；D．

若對稱地緩慢增大ab導體棒間距離，a導體棒和b導體棒對c導體棒的作用力都在減小，且二力的夾角增大，故二力的合力減小，則彈簧彈力減小，彈簧的伸長量減小，彈簧長度減小，故D正確。故選AD。7.世界上第一個想利用火箭飛行的人是明朝的士大夫萬戶。如圖所示，他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設想利用火箭的推力，豎直飛上天空，當自己運動到最高點時展開風箏平穩著陸。假設萬戶及所攜設備：火箭（含燃料）、椅子、風箏等總質量為，點燃火箭后在極短的時間內，將質量為的熾熱燃氣相對地面以的速度豎直向下噴出。上升階段忽略空氣阻力的影響，重力加速度g取。下列說法正確的是（）A.燃氣噴出后，萬戶上升過程中處于超重狀態B.火箭的推力來源于燃氣對它的反作用力C.噴出燃氣后，萬戶及所攜設備能上升的最大高度為D.在火箭噴氣結束后的上升過程中，萬戶及所攜設備機械能增大【答案】BC【解析】【詳解】A．燃氣噴出后，萬戶將減速上升，加速度方向向下，可知萬戶上升過程中處于失重狀態，A錯誤；B．熾熱的燃氣向下噴出過程中，火箭對燃氣的作用力與燃氣對火箭的作用力是一對相互作用力，火箭的推力來源于燃氣對它的反作用力，B正確；C．由于點燃火箭后，噴氣過程在極短時間內完成，則內力遠遠大于外力，該過程動量近似守恒，則有上升階段忽略空氣阻力的影響，之后火箭做豎直上拋運動，則有解得C正確；D．在火箭噴氣結束后的上升過程中，由于上升階段忽略空氣阻力的影響，即只有重力做功，則萬戶及所攜設備的機械能守恒，即機械能不變，D錯誤。故選BC。8.一個圓形金屬框和三根相同的導體棒焊接成如圖所示的形狀，金屬框的阻值忽略不計，導體棒的阻值均為r，長度均為R，且互成，以O為圓心、R為半徑的扇形區域內有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，使金屬框繞O點以角速度逆時針勻速轉動，下列說法正確的是（）A.棒內的電流方向一直為從O指向AB.當棒在磁場中時，兩點間的電勢差為C.棒內的最大電流為D.每轉一周，三根導體棒所產總熱量為【答案】BD【解析】【詳解】A．當OA在磁場區域切割磁感線時，由右手定則知OA中電流方向從O指向A，當其他兩棒切割磁感線時，通過OA的電流方向從A指向O，A錯誤；BC．當棒在磁場中切割磁感線時，OA是電源，通過OA的電流達到最大，OB與OC是外電路的兩個并聯電阻，此時OA上的電動勢為則此時OA上電流為B正確，C錯誤；D．每根導體棒轉過磁場區域時間內，閉合回路產生的焦耳熱為則每轉一周，三根導體棒所產總熱量為D正確。故選BD。二、非選擇題：第9～12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生根據要求作答。（一）必考題：9.如圖甲所示的裝置叫作阿特伍德機，是英國數學家和物理學家阿特伍德創制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規律。某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，如圖乙所示：（1）實驗時，該同學進行了如下操作：①將質量均為M（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態。測量出___________（選填“A的上表面”或“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h。②在B的下端掛上質量為m的物塊C，讓系統（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為Δt。③測出擋光片的寬度d，計算有關物理量，驗證機械能守恒定律。（2）如果系統（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應滿足的關系式為___________（已知重力加速度為g）。（3）引起該實驗系統誤差的原因有___________（寫一條即可）。【答案】①.擋光片中心②.③.繩子有一定的質量、滑輪與軸之間有摩擦、重物運動中受到空氣阻力【解析】【詳解】（1）[1]遮光條經過光電門的平均速度代替物體經過光電門的瞬時速度，所以應測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。（2）[2]重物A經過光電門時的速度v=系統動能增加量系統重力勢能的減小量為mgh，系統機械能守恒應滿足的關系式為（3）[3]系統機械能守恒的條件是只有重力做功，引起實驗誤差的原因可能是：繩子有一定的質量、滑輪與軸之間有摩擦、重物運動中受到空氣阻力。10.某學習小組同學需要測量阻值約為的電阻。可供選擇器材如下：A．電流表，量程，內阻；B．電流表，量程，內阻；C．電壓表，量程，內阻；D．電壓表，量程，內阻；E．保護電阻約；F．滑動變阻器R，總阻值，額定電流為；G．電池組，電動勢，內阻很小；H．開關及導線若干。實驗要求測量多組數據，并盡可能提高實驗結果的精確度。（1）根據實驗要求，答題卡指定位置畫出實驗設計電路圖_________；（2）電流表應選_________，電壓表應選_________（填器材前面的字母序號）；（3）在某次測量中，電壓表示數為U、電流表示數為I。寫出的表達式為_________（用U、I及已知物理量的符號表示）。【答案】①.②.A③.D④.【解析】【詳解】（2）[3]由于滑動變阻器總阻值，電源電動勢，而額定電流只有，只接滑動變阻器會過載，則需串聯保護電阻；為保證測量數據范圍，采用分壓式接法，則待測電阻兩端電壓變化范圍約為，電壓表應選用D。[2]由歐姆定律知，通過待測電阻的電流最大約為則電流表應選用A。（1）[1]由題電流表內阻已知，電壓表內阻未知，則電表應采用內接法，結合以上分析電路圖如圖所示。（3）[4]根據電路圖由歐姆定律有11.如圖甲所示，水平軌道的端與半徑為的光滑半圓軌道相切，原長為的輕質彈簧水平放置，一端固定在點，另一端與質量為的物塊P接觸但不連接。用水平外力向左緩慢推動物塊P，水平外力隨彈簧形變量的關系如圖乙，將彈簧壓縮至形變量為，然后放開，P開始沿軌道運動，恰好到達D點，已知重力加速度大小為。求：（1）彈簧的勁度系數；（2）水平軌道的長度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據題意，由圖可知，當時，物塊P開始移動，則物塊與水平軌道間的摩擦力為物塊緩慢移動，則有可知，圖像的斜率為彈簧的勁度系數，則有（2）根據題意可知，恰好到達D點，由牛頓第二定律有從放開到最高點，設水平軌道的長度為，彈簧彈力做功為，由動能定理有其中解得12.如圖所示，在平面內，有一以坐標原點O為圓心、R為半徑的圓形區域，圓周與坐標軸分別交于a、b、c、d點。x軸下方有一圓弧與圓弧同心，圓弧和圓弧之間的區域內分布著輻射狀的電場，電場方向指向原點O，兩半圓弧間的電勢差為U；x軸上方半圓形區域外存在著上邊界為的垂直于紙面向里的足夠大的勻強磁場，半圓形區域內無磁場。圓弧上均勻分布著質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們被輻射狀的電場由靜止加速后通過坐標原點O，并進入磁場。不計粒子的重力以及粒子之間的相互作用，不考慮粒子從磁場返回圓形區域邊界后的運動。（1）求粒子經電場加速后的速率；（2）若從a點進入磁場的粒子從磁場上邊界射出時運動方向轉過了，求從a點左側進入磁場且最后離開磁場的粒子射出磁場時與x軸正向所成角度的余弦值；（3）若要求有粒子能夠垂直于磁場上邊界射出磁場，求所允許的磁感應強度的最大值。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設粒子被電場加速后速度為v，由動能定理得解得（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設軌道半徑為，從a點進入磁場的粒子速度轉過，位移轉過則有解得從a點左側進入磁場且最后離開磁場的粒子，應與上邊界相切，然后從下邊界飛出，飛出時與x軸正向成角，如圖1所示由幾何關系得解得即粒子射出時與x軸正向所成角的余弦值為（或者為）。（3）垂直磁場上邊界射出的粒子的圓心必在磁場上邊界上，如圖2所示設該粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為r，滿足磁感應強度有最大值，即r有最小值，又因為當r有最小值時，取最小值，的最小值為O點到磁場上邊界的距離，則有所以所允許的磁感應強度的最大值。（二）選考題：[物理—選修33]13.下列關于分子動理論說法正確的是（）A.用手和活塞在注射器中封堵住一定質量的理想氣體，用力向外拉動活塞會明顯感覺到反向阻力，這一現象反映氣體分子間存在引力B.兩分子從相距無窮遠逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子力先變大后變小，再變大C.溫度高的物體與溫度低的物體相比，每個分子的動能都更大D.人在夏天吃冰棍時，冰在嘴里由的冰融化成水時，內能變大E.標況下氫氣的摩爾體積為，阿伏加德羅常數為，則一個氫氣分子的體積滿足【答案】BDE【解析】【詳解】A．用手和活塞在注射器中封堵住一定質量理想氣體，用力向外拉活塞，活塞明顯感受到反向阻力，是由于大氣壓力的作用，不是氣體分子間存在引力導致的，故A錯誤；B．兩分子從相距無窮遠逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子力先變大后變小，再變大，故B正確；C．溫度高的物體與溫度低的物體相比，溫度高的物體中分子動能大的分子占比大，不是每一個分子動能都大，故C錯誤；D．人在夏天吃冰棍，冰在嘴里由的冰融化成水的過程中吸收熱量，內能變大，故D正確；E．標況下氫氣的摩爾體積，則一個氫氣分子占據的空間為，但是一個氫氣分子的體積小于，故E正確。故選BDE。14.如圖所示，容器壁厚度不計、導熱性能良好的圓柱形容器，一端封閉、另一端開口，若將容器開口向下豎直緩慢插入到水中某一位置，容器能夠漂浮在水面上；再將容器繼續緩慢下壓，可在水面下某位置保持懸浮狀態。已知容器底面積為S、長為L、質量為m，大氣壓強為、水的密度為、重力加速度大小為g，整個過程中環境溫度始終不變，求：（ⅰ）容器漂浮時水進入容器的長度x；（ⅱ）容器懸浮時容器內外水面的高度差h。【答案】（ⅰ）；（ⅱ）【解析】【詳解】（1）設容器漂浮在水面上時，被封閉氣體壓強為，由平衡條