2022~2023学年安徽省合肥市第一中学高三下学期最后一卷理综物理试卷+答案解析(附后)

2022~2023学年安徽省合肥市第一中学高三下学期最后一卷
理综物理试卷
1. 如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的
光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光
电效应的实验装置：其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线：已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。

已知。

以下说法正确的是( )
A. 一定有
B. a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C. 图乙中的阴极材料一定是钾
D.
图丙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
2. 某同学学习了竖直上抛运动后，决定利用手机上的自动拍摄功能来研究竖直上抛运动，
他将自动拍摄时间定为拍摄一幅照片，现他选取学校一处外墙比较干净的地方做为拍摄的背景墙，在拍得的多组照片中他选取其中连续拍摄的三幅照片如图所示。

小球在三个时刻的位置标记为a、b、c，已知每块砖的厚度为5cm，取重力加速度。

经分析可知三幅照片的拍摄顺序( )
A. 一定是abc
B. 一定是acb
C. 可能是bca
D. 可能是cba
3. 在地球赤道某处有一天文观测站，观测站一名观测员一次偶然机会发现一颗人造卫星从
观测站的正上方掠过，然后他就对这颗卫星进行跟踪，发现这颗卫星每两天恰好有四次从观测站的正上方掠过。

若地球自转周期为T，假设卫星做匀速圆周运动且运行方向与地球自转方向相同，地球半径为R，地球表面加速度为g，则下列判断正确的是( )
A. 卫星周期为
B. 卫星轨道半径为
C. 卫星运行速度小于地球同步卫星速度
D. 卫星加速度小于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度
4. 图甲为某同学在研究匀强电场过程中建立的一直角坐标并以坐标原点O为中心，以半径r画一个圆。

圆与坐标轴交点分别为A、B、C、D。

取O点电势为零，从A点逆时针转动测量圆上各点的电势，电势与转过的角度的关系如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的场强大小为
B. A、B、C、D四点中D点电势最高
C. 在A点沿AC方向射入一电子，电子有可能经过D点
D. 在O点放置一正点电荷，A、B、C、D四点中A点场强最大
5. 如图甲所示，S是上下振动的波源，它所产生的横波分别沿直线向左、右两边传播，形成两列简谐横波，在波源左、右两侧有Q、P两点，与波源S在同一水平直线上，它们的振
动图像分别是图乙和图丙，且，，则这两列波的波速可能的最大值是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，
为定值电阻，R为滑动变阻器。

现将变阻器的滑片从一个位置滑到另一位置，观察到电流表
的示数增大了，电流表的示数增大了，则下列说法正确的是( )
A. 变压器原副线圈匝数比为
B. 电压表、示数均增大
C. 变阻器滑片是沿的方向滑动
D. 滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率有可能是先增大后减小
7. 如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块可视为质点，煤块与传送带之间的动摩擦因数为。

初始时，传送带与煤块都是静止的。

现让传送带在外力作用下先加速后减速，其速度-时间图像如图乙所示，假设传送带足够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是( )
A. 黑色痕迹的长度为36m
B. 煤块在传送带上的相对位移为16m
C. 若煤块的质量为1kg，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为160J
D. 煤块的质量越大黑色痕迹的长度越短
8. 如图所示，在竖直平面内固定一半径为R的光滑大圆环，环上套有质量均为m的A、B 两个小球，两球间用长为的轻细线连接。

已知重力加速度为g，初始时A位于圆环最高点。

先用手控制A球使A、B两球均静止，然后松开手释放两小球，则下列说法正确的是( )
A. 释放前后瞬间，大圆环对B球的弹力大小之比为
B. 释放后到B球运动到最低点的过程中绳子一直是绷紧的
C. 释放后瞬间B球的瞬时加速度为
D. 释放后A、B两球运动的速度大小始终相等
9. 为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。

把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度
为0的位置。

现将的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速
度测量仪”。

该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为50Hz，打出
纸带如丙图所示。

测得重力加速度大小为___________。

结果均保留两位有效数字该小组结合中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。

指针指在刻度板上A点时电梯的加速度为___________；指针指在刻度板上B点时电梯的加速度为
___________。

取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字
10. 某同学学习了“练习多用电表使用”后对欧姆档的换档很感兴趣想知道具体原因，通过与老师的交流知道有可能是通过改变电源电动势或改变电流表量程来换档。

于是来到学校实验室找到一多用电表和一量程为3V的电压表做实验。

他首先将多用电表档位调到电阻
“”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行______；然后将多用电表的红表笔和电压表的______填“+”或“-”接线柱相连，黑表笔与另一接线柱相连：两表的示数如图甲、乙
所示，则甲图示数为______，乙图示数为______V；若已知多用电表欧姆档表盘中央刻度
值为“15”，则欧姆表“”挡内电池电动势为______V。

该同学在完成了所有欧姆表各档位电动势测量后想再练习使用多用电表检查故障，图丙是他将选择开关旋至直流电压挡，将红表笔固定在e接线柱，再将黑表笔依次接d、c、b、a、h
接线柱，对应的多用电表的示数分别为0、0、10V、10V、10V。

由此可以判断电路发生的故障是______。

11. 瓷器的烧制可以采用窑炉。

如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升
高到为大气压强时，排气阀才会开启。

某次烧制过程，初始时窑内温度为，
窑内气体体积为，压强为。

绝对零度取。

求窑内温度为时窑内气体压强；
求窑内温度为时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。

12. 如图所示为某物理演示实验装置，A是由某种材料制成的带有凹坑的实心球体，质量为3m，在球体顶部的凹坑中插着质量为m的棒B。

B的下端与凹坑底部之间留有小空隙。

将此装置从高度的最低点到地面的距离处由静止释放。

A触地后反弹其速度大小变为碰撞前速度大小的。

不计空气阻力，重力加速度为g。

若A、B间的碰撞为完全非弹性碰撞，求A、B碰撞过程中系统损失的机械能和碰后B棒上升的高度；
若A、B间的碰撞为弹性碰撞，求A、B碰撞后B棒上升的高度。

13. 如图所示，与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置，两板间存在着水平方向的匀强磁场。

磁感应强度大小为B。

某带电小球从光滑绝缘的圆弧轨道上的a点由静止开始滑下，经过轨道端点轨道上P点的切线沿水平方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。

圆弧半径为R，小球质量为m、电量大小为q，若保持磁感强度不变，使两板间距离增大一倍，且保持P点仍在两板正中间。

让小球从距P点高为轨道上的b点由静止开始滑下，再经P点进入板间，假设小球在运动中始终打不到板上。

已知重力加速度为g。

求：判断小球电性，并求两种情况下经过P点时对轨道的压力大小之比；
小球从b点释放后在两板间运动的速度的最大值；
若要小球在运动过程中打不到板上，则两板间距离至少为多少？
P
答案和解析
1.【答案】C
【解析】根据题意可知，仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，则用频率为的
光照射大量处于基态的氢原子跃迁到，则有
由题意和图丙可知，用c光照射不能发生光电效应，则最小，则有
a光的遏止电压大于b光，则有
可得，
则有
故AB错误；
C.由光电效应方程有
由图丙可知
联立解得
可知，图乙中的阴极材料一定是钾，故C正确；
D.由图丙可知，b光照射阴极时，饱和电流为
设每秒射出的光电子数为N，由电流定义式可得
解得，故D错误。

故选C。

2.【答案】C
【解析】由题意，小球做竖直上抛运动，由得，则连续相邻两拍摄点之间的距离差应为取向上为正
由图可得ab两点，bc两点之间的距离分别为，
A.如果abc，则不可能，故A错误；
如果是acb，则可能；如果是bca，则
可能，所以可能拍摄的顺序可能是acb，也可能bca，故B错误，C正确。

D.如果是cba，则不可能，故D错误。

故选C。

3.【答案】B
【解析】A.由于每两天恰有4次经过，所以卫星的周期为，故A错误；
B.由得，又，所以，故B正确；
C.由于卫星周期小于同步卫星周期，所以速度大于同步卫星速度，故C错误；
D.卫星的加速度大于同步卫星加速度，而同步卫星加速度大于地球赤道上物体的加速度，所以卫星加速度大于地球赤道上物体的加速度，故D错误。

故选B。

4.【答案】D
【解析】A.由图可知，电势从到，转动角度为，两点间距离为2r，则电场强度
，故A错误；
B.由乙图可知，A、B、C、D四点中C点电势最高，故B错误；
C.匀强电场场强与OA夹斜向右上，由牛顿第二定律可知，沿x轴负方向的电子的加速度大小为
沿y轴负方向的加速度大小为
设电子在A点的速度为，当水平为位移为R时，设运动时间为t，则，
竖直方向的位移大小，故电子不可能到D点，故C错误；
D.由矢量合成可知，在A点两个场强的夹角最小，故A点场强最大，故D正确。

故选D。

5.【答案】D
【解析】由于波向左右两边传播具有对称性，可以在S点右侧找对称点来处理。

和P之间有
可得，又，因此可得
当时，。

故选D。

6.【答案】ACD
【解析】A.由得，即，A正确；
B.
据题可知增大，根据，得出增大，而ab间电压为定值，则原线圈两端的电
压减小，结合得出减小，B错误；
C.增大，减小，得出R减小，C正确；
D.可以将原线圈等效为一个电阻，又由于R与大小未知，可知R上功率可以先增大后减小，D
正确。

故选ACD。

7.【答案】BC
【解析】A.煤块先做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知
经时间，速度达到
设经过煤块和传送带共速为，皮带减速的加速度，有，
联立解得，
此后因，则煤块和皮带各自匀减速到停止，煤块减速到零的时间为
作出煤块的速度图像如图所示[图像过点；与传送带的图像交于点；然后减速，交t轴于
由图可知，煤块先相对皮带向左滑动的相对位移为
共速后煤块相对皮带往右滑动的相对位移为
则痕迹应取较长的相对位移为，故A错误；
B.
全程煤块在传送带上的相对位移为，故B正确；
C.煤块与传送带间因摩擦产生的热量为，故C正确；
D.若煤块的质量变大，其加速和减速的加速度均不变，则图像不变，各段的相对位移不变，则痕迹长也不变，故D错误。

故选BC。

8.【答案】AC
【解析】根据题意题意，静止时，对小球B受力分析，设绳子的弹力为，圆环对B球的
弹力为，由平衡条件有
解得
释放时，设绳子的弹力为，圆环对B球的弹力为，由牛顿第二定律，对小球A有
对小球B有
又有
联立解得，
则释放前后瞬间，大圆环对B球的弹力大小之比为
故AC正确；
开始一段时间内，A球在B球的拉动下，随B球一起运动。

当A、B间细线成竖直状态时，细线拉力开始为零，绳子开始松弛，A、B两球运动的速度大小不相等，故BD错误。

故选AC。

9.【答案】；
【解析】根据逐差法，可得重力加速度大小为
代入数据解得；
由题可知，重物静止在O点时则有
解得格格
当指针指在刻度板上A点时弹簧的弹力为
取向上为正，根据牛顿第二定律有
解得
当指针指在刻度板上B点时弹簧的弹力为
取向上为正，根据牛顿第二定律有
解得。

10.【答案】欧姆调零；-；1000 ；；；cb间断路
【解析】欧姆表使用前需要将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零，即调节欧姆调零旋钮，使指针指到；
根据“红进黑出”与“+进-出”规律，需要将多用电表的红表笔和电压表的“-”接线柱相连；
根据欧姆表的读数规律，该读数为；
根据电压表的读数规律，该读数为；
已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，则欧姆表“”挡的内阻为
根据上述可知，图甲示数即为电压表的内阻，令，电压表示数，则有
解得
由于将选择开关旋至直流电压挡，根据题意ed间电压为0，表明ed间电路正常或者ed之外的电路断路，又由于ec间电压为0，表明ec间电路短路或者ec之外的电路断路，又由于黑表笔依次接b、a、h接线柱，对应的多用电表的示数均为10V、10V、10V，若是ed间电路正常或者ec间电路短路，则黑表笔接b时，多用电表的示数应为0，若是dc间断路，则黑表笔接c 时，多用电表的示数应为10V，表明电路发生的故障是cb间断路。

11.【答案】假设窑内温度为时，排气阀未开启，则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有
解得
由于小于，可知排气阀未开启，所以假设成立；
设气体温度为，压强为时，体积为。

根据理想气体状态方程有
解得
所以。

【解析】假设排气阀未开启，封闭气体变化前后的体积不变，根据查理定律列式得出气体的压强；
根据理想气体状态方程得出气体的体积，从而得出排出的气体占的比例。

12.【答案】设A落地瞬间速度为，则有
A、B发生完全非弹性碰撞，则有
损失的机械能
解得
碰后A、B一起竖直上抛运动，上升的高度设为，则有；
由动量守恒和能量守恒有
解得，
故碰后B上升的高度。

【解析】本题考查弹性碰撞和完全非弹性碰撞的应用，根据其特点，结合竖直上抛公式进行求解。

13.【答案】若小球带负电，所受的洛伦兹力和电场力、重力均向下，小球不能做匀速直线运动，则小球一定带正电；
小球第一次释放到P点，有
解得
由牛顿第二定律有
解得
小球第二次释放到P点，有
解得
由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律有；
第一次进入两板间，匀速时
第二次进入，由于两板与电源断开，则电量不变，改变板间距不改变场强。

可将重力与电场力合成为一个力F，则
可以把物体的运动分解为一个匀速运动和一个匀速圆周运动，令匀速运动的速度v，满足
可知
对于圆周运动，令其速率
故v与u同向时，合速度最大为；
由于粒子运动中最小速度在最高点，且
所以最高点与P等高；令P距最低点距离为h，则有
解得
故两板间距离为。

【解析】小球第一次从P点进入平行板间后做直线运动，对其进行受力分析，由竖直方向平衡和左手守则判定小球的电性根据支持力与重力的合力提供向心力结合牛顿第三定律求解对轨道的压力；
减小入射速度后，洛伦兹力相对减小，合力向下，故向下偏转，但可以用“配速法”来处理：即把速度分解为方向相反的两个速度，一个速度受到的洛伦兹力与“等效重力”平衡，另一速度在磁场中做匀速圆周运动，用运动的合成和分解求速度最大值和距离。