2024年高考第三次模拟考试题：物理（安徽卷）（解析版）

这是一份2024年高考第三次模拟考试题：物理（安徽卷）（解析版），共19页。

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．肥皂膜看起来常常是彩色的，雨后公路积水上漂浮的油膜，也经常显现出彩色条纹。下列现象的原理与之相同的是（ ）
A．杨氏双缝干涉实验
B．影子的形成
C．利用光导纤维传递信息，实现光纤通信
D．泊松亮斑
【答案】A
【详解】
彩色肥皂膜和油膜是由于光在此薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹。
A．杨氏双缝实验为光的干涉，故A正确；
B．影子的形成为光沿直线传播，故B错误；
C．光导纤维原理为光的全反射，故C错误；
D．泊松亮斑为光的衍射，故D错误。
故选A。
2．星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及“星下点”示意图，卫星A的绕行方向与地球自转方向一致，M点是某时刻的“星下点”，图乙是卫星A的“星下点”在完整地球平面图上一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星B（图中未画出）的轨道半径为r，则卫星A的轨道半径为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】由轨迹图可知：地球自转一圈，卫星运动3圈，卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力
可得同步卫星的周期为
卫星A的周期为
则卫星A的轨道半径
故ABD错误，C正确。
故选C。
3．物理兴趣小组，在学习了力的合成和分解后，设计了如图所示的情境来体验力的作用效果，细线OB一端系于铅笔右端，另一端栓在手指上，使OA水平，手掌始终伸直，再在O处悬挂一物块，假设铅笔的重力可以忽略不计，在保证装置不散架的情况下，将整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A点的刺痛感会增强B．A点的刺痛感会减弱
C．OB绳一定不会被拉断D．OB绳可能被拉断
【答案】C
【详解】对O点进行受力分析，如下图所示
根据正弦定理可得
由题意可知，在整个装置绕过A点垂直于纸面的轴在竖直平面内逆时针缓慢转动的过程中，保持不变，即保持不变。由于变小，从钝角变为锐角，先变大后变小，则铅笔的弹力先变大后变小，A点的刺痛感先增强后减弱。由于变大，变小，则OB绳的拉力变小，所以OB绳一定不会被拉断。
故选C。
4．下列关于教材中的四幅图片，说法正确的是（ ）
A．图甲：氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量减少八分之一
B．图乙：质量数越大，原子核的结合能越大，但比结合能不一定越大
C．图丙：加在光电管两端的电压越大，光电流也越大
D．图丁：粒子散射实验，其中有部分粒子发生大角度偏转，是因为与原子中的电子碰撞造成的
【答案】B
【详解】
A．图甲：氡的半衰期为3.8天，则经过11.4天，氡的质量剩余八分之一，故A错误；
B．由图乙可知，随着质量数的增大，比结合能先增大后减小，则质量数越大，原子核的结合能越大，但比结合能不一定越大，故B正确；
C．由图丙可知，加在光电管两端的电压越大，光电流强度越大，但光电流最终会达到饱和，故C错误；
D．图丁：粒子散射实验，其中有部分粒子发生大角度偏转，是因为其受到原子核的强库仑斥力，故D错误。
故选B。
5．2024年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为35kg的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力-时间（F-t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．演员在a时刻速度为零，加速度为零
B．演员在b时刻速度最大
C．从a时刻到b时刻，蹦床对演员做的功为1120J
D．从a时刻到b时刻，蹦床给演员的冲量大小为455N·s
【答案】D
【详解】
A．演员在a时刻位于最低点，速度为零，蹦床的弹力大于演员的重力，有向上的加速度，故加速度不为零，故A错误；
B．当蹦床的弹力等于演员的重力时，演员的速度最大，故演员在b时刻速度不是最大，故B错误；
C．演员在空中的时间为
运动员离开蹦床的速度大小为
设蹦床的最大压缩量为，从a时刻到b时刻，根据动能定理
可知从a时刻到b时刻，蹦床对演员做的功大于1120J，故C错误；
D．从a时刻到b时刻，根据动量定理
蹦床给演员的冲量大小为
故D正确。
故选D。
6．如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车1s绕轨道运动一周，圆轨道半径为0.3m，玩具小车的质量为0.5kg，AC为过圆心竖直线，BD为过圆心水平线，重力加速度g大小取，小车看作质点，下列说法正确的是（ ）
A．小车在BD下方运动时处于失重状态
B．小车在B点不受摩擦力作用
C．小车在C点时对轨道的压力恰好为零
D．小车在A点时对轨道的压力比在C点时大10N
【答案】D
【详解】
A．小球在BD下方运动时，向心加速度指向圆心，均有竖直向上的分量，故处于超重状态，故A错误；
B．由于玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，切向分量上合力为零，故在B点受到竖直向上的摩擦力，故B错误；
C．设玩具小车在C点时受到向下的压力，则
又
得
故C错误；
D．设玩具小车在A点时受到向上的压力，则
由牛顿第三定律知
得
故D正确。
故选D。
7．六根相同的圆柱堆积放置在水平地面上，其截面图如图所示，系统处于静止状态，假设圆柱之间光滑，地面粗糙，设每根圆柱的质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．地面对圆柱4无摩擦力
B．圆柱2对圆柱5的弹力大小为
C．圆柱2对圆柱4的弹力大小等于它对1的弹力的2倍
D．圆柱2对圆柱4的弹力大小等于它对圆柱5的弹力
【答案】C
【详解】A．圆柱2对圆柱4的压力有水平分量，则地面对圆柱4一定有摩擦力，选项A错误；
BCD．对球1、2、4受力分析如图，由平衡可知
解得
对2分析可知
联立解得
则圆柱2对圆柱5的弹力大小为
由以上结论结合牛顿第三定律可知
选项BD错误，C正确；
故选C。
8．如图甲所示，“回回炮”是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示的模型、将一质量、可视为质点的石块装在长的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面的夹角为30°，松开后长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上，测得石块落地点与点的水平距离为30m，以地面为零势能面，不计空气阻力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．石块被水平抛出时的重力势能为B．石块被水平抛出时的动能为
C．石块被水平抛出时的机械能为D．石块着地时重力的功率为
【答案】C
【详解】A．石块被水平抛出时的高度为
重力势能为
故A错误；
B．石块被水平抛出后做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
联立解得
石块被水平抛出时的动能为
故B错误；
C．石块被水平抛出时的机械能为
故C正确；
D．根据，可得石块着地时竖直分速度为
石块着地时重力的功率为
故D错误。
故选C。
9．一辆质量为m的汽车通过一段水平路面的图如图所示。已知这段道路中有一段是泥沙路面，内汽车所受的阻力为f；整个行驶过程中，汽车牵引力的功率恒定。则以下关于汽车运动的相关说法正确的是（ ）
A．汽车在泥沙路面所受的阻力为
B．设在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则
C．内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
D．泥沙路面的长度为
【答案】AD
【详解】
A．内汽车做匀速运动，所受的牵引力等于阻力，则有
则汽车牵引力的功率为
汽车在泥沙路面匀速行驶时，速度为，则阻力为
故A正确；
B．在时刻汽车正好行驶到泥沙路面的一半，则根据图像的“面积”关系可知
则有
故B错误；
C．内，汽车的速度为时，汽车的加速度为
故C错误；
D．泥沙路段行驶时由动能定理可得
解得
故D正确。
故选AD。
10．如图所示为绝缘固定的斜面的剖面图AD，AD与水平面的夹角为θ=37°，点O、点C为直线AD上的两点，OA段粗糙，OD段光滑，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满AD所在的空间，AD与磁场方向垂直。质量为m、电荷量为q的物块，在C点以某一初速度（未知）沿斜面AD向上运动，此时物块与斜面AD之间的相互作用力的大小为0.6mg，已知，，OA段的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8.下列说法正确的是（ ）
A．物块带负电B．物块在C点上滑的初速度大小为
C．物块在斜面AD上做匀变速运动的时间为D．物块在OA段因摩擦产生的热量为
【答案】BC
【详解】A．若没有磁场，则物块对斜面的压力
由于物块与斜面AD之间的相互作用力的大小为0.6mg，所以洛伦兹力方向垂直于斜面向上，物块带正电，故A错误；
B．根据
得
故B正确；
C．物块从C点运动到O点的过程中受到的合外力为
加速度
取向下为正方向，有
解得
故C正确；
D．物块运动到O点时的速度
此时受到的洛伦兹力
方向垂直于斜面向下，摩擦力
开始匀速运动，所以物块在OA段因摩擦产生的热量为
故D错误。
故选BC。
实验题：本题共2小题，共15分。
11．某同学用三根完全相同的弹簧设计了如下实验，以探究弹簧的劲度系数。
(1)将弹簧上端均固定在铁架台上相同高度的横杆上，甲装置用一根弹簧挂物块，乙装置用另外两根弹簧挂大小相同但质量不同的物块，在物块正下方的距离传感器可以测出物块到传感器的距离，此时刚好均为，如图所示，则是的 倍。
(2)只交换两物块的位置，此时甲装置的距离传感器显示为，弹簧相对原长的形变量为；乙装置中的每根弹簧相对原长的形变量为，则是的 倍。
(3)已知物块质量，当地重力加速度为，该同学测得、，则每根弹簧的劲度系数 。
【答案】(1)/0.5
(2)4
(3)245
【详解】（1）根据题意，两物块均受力平衡，则由受力分析及胡克定律可知甲乙两装置弹簧伸长量相等，即
，
则
即是的倍。
（2）交换位置后再分别对两物体受力分析，有
，
两式联立解得
即是的4倍。
（3）设弹簧处于原长状态时，下端与距离传感器之间距离为，则
，
代入与值，与以上各小问方程联立，解得
12．某实验小组拟测量一量程的灵敏电流计G的内阻，并完成改表实验。
(1)该小组同学先用欧姆表粗略测量电流计G的内阻；应将欧姆表的红表笔与电流计G的 （选填“＋”“－”）接线柱接触，把选择开关旋转到“×100”位置，正确操作后，欧姆表的指针如图1所示，则的大小为 。
(2)为精细测量电流计G的内阻，该小组同学利用“半偏法”原理设计了如图2所示电路图，请将图3所示实物连线图补充完整 。
①闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，使电流计G满偏；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关，调节电阻箱R，使电流计G半偏；
③读出电阻箱R的数值，即为电流计G的内阻的测量值。
由此可知，本次电流计G的内阻的测量值与其真实值相比 （选填“偏大”“偏小”）。
(3)然后该小组同学利用所学知识，将电流计G改装为量程的电流表，并测量标准电流时，发现电流计G的示数。通过本次测量，经分析可知，（2）中“半偏法”测得的的测量值的相对误差为 %（保留两位有效数字）。
【答案】(1) － 600
(2) 偏大
(3)2.5
【详解】（1）[1]欧姆表中电流由黑表笔流出，红表笔流入，则黑表笔接电流计G的“＋”，红表笔接“”。
[2]把选择开关旋转到“×100”位置，正确操作后，由图1可知
（2）[1]根据图2电路图，补全图3实物图，如图所示
[2]根据题意可知，断开，接入电路的总电阻增大，则干路电流减小，电流计所在支路两端的电压增大（大于电流计的满偏电压），则电流计G半偏时
可得
即本次电流计G的内阻的测量值与其真实值相比偏大。
（3）根据题意，设改装电表并联的电阻为，电流计G的内阻的测量值为，真实值为，则有
，
解得
，
则（2）中“半偏法”测得的的测量值的相对误差为
三、计算题：本题共3小题，共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．(10分)如图所示，圆柱形汽缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体，汽缸的高度为l，缸体内底面积为S，缸体重力为G。轻杆下端固定在桌面上，上端连接活塞。活塞所在的平面始终水平。当热力学温度为时，缸内气体高为，已知大气压强为，不计活塞质量及活塞与缸体的摩擦。现缓慢升温至活塞刚要脱离汽缸。
（1）求初始时气体的压强；
（2）求活塞刚要脱离汽缸时缸内气体的温度；
（3）已知此理想气体的内能跟热力学温度成正比，即，k已知，求该过程缸内气体吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设缸内气体原来压强为，汽缸受力平衡得
解得
（2）升高温度过程中，封闭气体发生等压变化，有
解得
（3）根据气体实验定律，气体发生等压变化，气体对缸做功
由热力学第一定律可知，温度升高气体内能变大，得缸内气体内能增量为
解得
14．(14分)如图甲所示，在竖直平面内，倾角为θ的斜面和半圆形轨道分别在B点、C点与光滑水平面相切。质量为m的小物块从斜面上A点由静止开始下滑，恰能通过圆形轨道的最高点D，离开D后又刚好落在B点。已知A、B两点间沿斜面的距离为，小物块与斜面间的动摩擦因数随到A点距离变化的图像如图乙所示（其中），半圆形轨道的半径为R，重力加速度为g，小物块通过轨道连接处的B、C点时无机械能损失，忽略空气阻力。求：
（1）小物块第一次到达B点时，重力的功率P；
（2）小物块沿半圆形轨道运动的过程中，摩擦力对小物块做的功W；
（3）B、C两点间的距离s。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小物块从A到B运用动能定理，则
解得
重力的功率为
（2）小物块恰能通过圆形轨道的最高点D，则
沿半圆形轨道运动的过程中，摩擦力对小物块做的功
解得
（3）物体离开D后又刚好落在B点，则
解得
15．(19分)如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求
（1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势多大？PQ两点哪点电势高？
（2）刚要脱离轨道瞬间，MN所受安培力多大？
（3）整个运动过程中，通过PQ的电荷量为多少？
【答案】（1）2Bdv，Q点电势高；（2）；（3）
【详解】（1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的感应电动势大小为
根据右手定则，Q点电势高。
（2）弹簧伸展的过程中，对PQ由动量定理得
对MN由动量定理得
解得导体棒MN的速度为
PQ速率为v时，回路中的感应电动势大小为
回路中的感应电流大小为
则MN所受的安培力大小为
（3）脱离前，通过PQ的电荷量为
代入数据解得
脱离后，PQ向右运动，设最终速度为，由动量定理可得
脱离后，通过PQ的电荷量为
解得
整个运动过程中，通过PQ的电荷量为