2023届安徽省师大附中高三第八次联考物理试卷

2023届安徽省师大附中高三第八次联考物理试卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
原地纵跳摸高是常见的体能测试项目。

在某次摸高测试中，一同学从如图A所示的静止下蹲状态，脚刚离开地面，如图B所示，身体运动到最高点时位置如图C所示，三幅图代表同一竖直线上的三个位置，不计空气阻力，关于该同学测试的全过程，下列说法正确的是（）
A．从A到B的运动过程中，该同学因为受地面支持力的位移为零，所以支持力冲量为零
B．该同学在C图位置的机械能等于在A图位置的机械能
C．从A到B的运动过程中，地面对脚的支持力始终大于该同学的重力
D．从A到C的过程中，地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向
第(2)题
甲、乙两车同时从同一位置出发，沿着同一平直路面行驶，它们的速度v随时间t变化的图像如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．0~时间内，乙车在追甲车
B．~时间内，两车间的距离一直减小
C．0~时间内，甲车先沿正方向运动，再沿负方向运动
D．~时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
第(3)题
如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。

某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。

取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。

已知水桶的横截
面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　
　）
A．取水器至少按压1次，水才能从出水口流出B．取水器至少按压3次，水才能从出水口流出
C．若要压出水，至少需按压16次D．若要压出水，至少需按压17次
第(4)题
一质点沿一边长为的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动，初始位置在边的中点A，沿逆时针方向运动，如图所
示，A、B、C、D分别是边的中点，则下列说法正确的是（ ）
A．第末的瞬时速度为
B．前内的平均速度为
C．前内的平均速度为
D．前内的平均速率为
第(5)题
如图，某中学航天兴趣小组在一次发射实验中将总质量为M的自制“水火箭”静置在地面上。

发射时“水火箭”在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的水。

已知火箭运动过程中所受阻力与速度大小成正比，火箭落地时速度为v，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力
B．火箭上升过程中一直处于超重状态
C
．火箭获得的最大速度为
D．火箭在空中飞行的时间为
第(6)题
物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（）
A．质点点电荷B．瞬时速度瞬时功率
C．电场强度电势D．合力与分力合运动与分运动
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨间距l=0.9m，与水平面夹角，正方形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强
度B=2T，方向垂直于斜面向上。

甲、乙是两根质量相同、电阻均为的金属杆，垂直于导轨放置。

甲置于磁场的上边界ab处，乙置于甲上方l处，现将两金属杆由静止同时释放，并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F，甲始终以的加速度沿导轨向下运动，乙进入磁场时恰好做匀速运动，g取。

则（ ）
A．甲穿过磁场过程中拉力F随时间均匀增大
B．每根金属杆的质量为0.3kg
C．乙穿过磁场过程中安培力的功率是3W
D
．乙穿过磁场过程中，通过整个回路的电荷量为
第(2)题
从地面上以初速度竖直上抛一质量为m的小球，一段时间后落回地面的速度大小为v，若运动过程中小球受到的阻力大小与其速率成正比，重力加速度大小为。

则（）
A
．小球上升过程中的平均速度小于
B
．整个过程中小球运动的时间小于
C．小球在上升和下降过程中重力的冲量大小相等
D．小球在上升和下降过程中阻力的冲量大小相等
第(3)题
如图所示，两点电荷Q1、Q2连线延长线上有A、B两点。

现将一带正电的试探电荷在A点由静止释放，仅在电场力作用下恰好能在A、B间做往复运动，则下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的场强大小相等，方向相反
B．A、B两点的电势不等，且φA>φB
C．试探电荷从A点运动到B点的过程中，电场力先减小后增大
D．点电荷 Q1带负电、Q2带正电，且Q1的电荷量大于Q2的电荷量
第(4)题
如图所示，变压器为理想变压器，R为滑动变阻器，最大阻值为，灯泡L的额定功率为，额定电压为，其电阻值不随所加电压变化。

现给变压器的原线圈输入的正弦交流电压，闭合开关S，当滑动变阻器连入电路中的阻值
时，灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（）
A．变压器原副线圈的匝数比为5∶1B．变压器原线圈输入功率为
C．若滑动变阻器的滑片向右滑动，则灯泡会变亮D．滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，滑动变阻器的功率会
达到最大，功率最大值为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的打点计算出。

（1）在该实验中，下列说法正确的是__________。

（填正确选项前的字母）
A.为了消除摩擦力的影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑
B.在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，一端固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使纸带上打下的点间距均匀
C.实验中，改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D.平衡摩擦力后，小车在轨道上下滑时，受到的合力等于绳子对小车的拉力
（2）实验中，在M与m的大小关系满足M__________（选填“”“=”或“<”）m时，可以认为绳对小车的拉力F大小等于盘及盘中砝码受到的重力。

（3）在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。

为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应该作a与__________的图像。

（4）在做加速度a与拉力F的关系实验时，作出了如图丙、丁所示图像，丙图中图线弯曲的原因是_______________；丁图中图线不过原点的原因是_______________。

（5）在实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，根据纸带上各个计数点间的距离，计算出小车的加速度为__________。

（计算结果数值保留两位有效数字）
第(2)题
LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片，其优点是体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、绿色环保、
安全可靠，我国已经在大力推行使用LED灯具了．某小组同学找到了几个图甲所示的LED灯泡，准备描绘LED灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下：
A.LED灯泡：额定功率0.1W；
B.电压表V：量程0~5V，内阻约为100kΩ
C.电流表A：量程0~300mA，内阻约为10Ω
D.锂离子电池：电动势3.8V、内阻很小；
E.滑动变阻器R：0—50Ω，2A；
F.开关、导线若干．
（1）考虑到描绘LED灯泡的伏安特性时，灯泡两端电压应从零开始，同时又要尽量减小实验误差．下列电路中最恰当的一个是_________．
A. B.
C. D.
（2）选择好正确的电路进行实验，根据实验所测得的电压和电流，描绘出该LED灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可知，LED灯泡两端电压在2.3V以下时几乎处于_________（选填“短路”或“断路”）状态，选LED灯泡的电阻随其两端电压的升高而_________（选填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）由该LED灯泡的伏安特性曲线可知，若将该LED灯泡与题中所给电源和一阻值约为的电阻串联，则该LED灯泡的耗电功率为___________W（保留两位有效数字）．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图如图所示。

由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。

其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板（未画出）接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。

多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。

偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为B1，已知正离子的电荷量为q、质量为m，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。

若正离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：
（1）要使的正离子能在两极板间做匀速直线运动，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B0，求B0的大小；
（2）若入射粒子的速度均为撤去极板间的磁场B0，求进入偏转磁场B1的正离子占总正离子数的比例η；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B0并调整磁感应强度B0的大小，使的正离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。

第(2)题
如图所示为一种粒子约束装置，横截面abcd是边长为L的正方形，将装置分成左右两部分。

左侧是宽度为的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为x（x未知）的长方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面efgh内有一个光屏。

粒子源射出一个电荷量为、质量为m的粒子，以速度从pq中点水平射入匀强电场区域，恰好从图中abcd面的中心O点进入长
方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好未离开长方体区域，粒子重力不计。

（1）求粒子到达O点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E；
（2）若粒子打在光屏上Q点时的速度恰好和经过O点时的速度相同，求磁感应强度大小B和OQ两点间距离x；
（3）若将光屏移至和O点距离，求粒子打到光屏上的位置到O点的距离l。

第(3)题
如图甲所示，直径为的单色圆形面光源水平放置在某种液体中，已知圆形面光源到水面的距离为，紧贴液体表面的上方水
平放置一光传感器，传感器上光强随位置变化如图乙所示，图中光强最强的区域对应传感器部分的直径为的一个圆形区域，该圆形区域外侧光强迅速减小。

已知真空中的光速为。

求：
（1）该单色光在该液体内的折射率；
（2）从光源发出的光到达光传感器所需的最长时间。