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安徽省十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份安徽省十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题（原卷版+解析版），文件包含安徽省十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题原卷版docx、安徽省十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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，用黑色签字笔将答案写在答题卡上对应的答题区域内。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。
第Ⅰ卷（选择题 共42分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，满分32分。每小题只有一个正确答案）
1. 根据所学知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A. 光子是具有质量、能量和体积的实物微粒，它的能量跟频率有关
B. 光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
D. 康普顿通过X射线对石墨的散射实验，发现并揭示了光具有波动性
2. 一列简谐横波沿轴传播，在t=0时刻的波形图如图甲所示，质点Q的平衡位置位于x=4m处，质点Q的振动速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 波沿x轴负方向传播
B. 波的传播速度为30m/s
C. 质点Q在任意0.5s内运动的路程均等于1m
D. t=0.25s时刻，质点Q的加速度沿y轴负方向
3. 如图是建筑学中的“张拉整体”结构图，它是将两个完全相同的质量均为m的木模用三根轻质竖直细线对称连接，使上方木模呈现悬浮的效果。已知细线a、b、c上的张力大小分别用表示，水平面所受的压力大小为，重力加速度大小为g。以下正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（ ）
A. 小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B. 小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C. 小球在间某一位置加速度可能沿水平方向
D. 小球从N到Q的时间小于从M到Q的时间
5. 天文观测发现，天狼星A与其伴星B是一个双星系统，它们始终绕着O点在两个不同椭圆轨道上运动。如图所示，实线为天狼星A的运行轨迹，虚线为其伴星B的轨迹。则（ ）
A. A的运行周期小于B的运行周期B. A的质量可能等于B的质量
C. A的加速度总是小于B的加速度D. A与B绕O点的旋转方向可能相反
6. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端连接水平地面上的物块，O点正下方处固定一滑轮，为橡皮筋的自然长度。现用水平拉力F使物块缓慢向右运动一段距离x，该过程橡皮筋一直处在弹性限度内且遵循胡克定律。下列关于地面对物块弹力和摩擦力、橡皮筋弹力、水平拉力F与物块移动距离x的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为m的4节车厢组成，其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面，物块B、C重叠放置在斜面上，细绳的一端与B物体相连，另一端通过绳子结点与相连，结点处还有两段细绳，一段连接重物A，另一段用外力拉住，现让外力将物块A缓慢向上运动，将由竖直拉至水平，拉动过程中始终保证夹角，且绳子始终拉直，物块B和C以及斜面体始终静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子中的力始终减小
B. B对C的摩擦力一直在增大
C. 斜面对B的摩擦力可能一直在减小
D. 地面对斜面体摩擦力先增大后减小
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，满分10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9. 如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法正确的是（ ）
A 过程气体从外界吸收热量
B 过程气体对外做功最多，内能增加也最多
C. 各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
D. 过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
10. 一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图所示。让金属框以初速度以进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是（ ）
A. 金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B. 金属框进入磁场的末速度为
C. 金属框不可能穿越磁场
D. 在金属框整个运动过程中，电阻产生的热量为
第Ⅱ卷（选择题 共58分）
三、实验题（共2题，共16分）
11. 在用单摆测量重力加速度时，小明将小锁头栓接在不易形变的细丝线一端，另一端固定在O点，并在细线上标记一点A，如图所示。
（1）将小锁头拉到某一高度（细线与竖直方向夹角很小）由静止释放，当锁头第一次到达最低点D时开始计时并计数为1，以后锁头每到达D点一次，计数增加1，计数为N时，秒表测出单摆运动时间为t，则该单摆的周期_________；
（2）他保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度L以改变摆长，并测出单摆运动对应的周期T，测量多组数据后，作出图乙所示图像，图像纵坐标应为_________（选填“”、“”、“”、“”）；
（3）已知图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度_________。
（4）图线乙明显不过原点，其图像与横轴交点的意义是_________。
12. 电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。
（1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2。探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。
①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的图像是__________。
A．
②从图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是__________。
A.若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
B.若只增大电阻箱R的阻值，图像的面积将增大
C.在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等
（2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究振荡电路的电流变化规律。
③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期__________s（结果保留两位有效数字）。
④已知电源电动势E，测得充电过程图像的面积为S，以及振荡电路的周期T，可以得到电感线圈的电感表达式__________。（以上物理量的单位均为国际单位制单位）
四、计算题（共3题，共42分）
13. 如图所示，长度为的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为的小球。整个装型处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。
（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；
（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球加速度大小a；
14. 倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如图，4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处．现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰．已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g．求
（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；
（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离．
15. 如图所示是中国科学院自主研制磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。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，磁感强度为。已知离子的比荷为k，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）要使的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小；
（2）若撤去极板间磁场，有n个速度为v1=的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及的取值范围；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=的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。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡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，用黑色签字笔将答案写在答题卡上对应的答题区域内。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。
第Ⅰ卷（选择题 共42分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，满分32分。每小题只有一个正确答案）
1. 根据所学知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A. 光子是具有质量、能量和体积的实物微粒，它的能量跟频率有关
B. 光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出
C. 德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性
D. 康普顿通过X射线对石墨的散射实验，发现并揭示了光具有波动性
2. 一列简谐横波沿轴传播，在t=0时刻的波形图如图甲所示，质点Q的平衡位置位于x=4m处，质点Q的振动速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 波沿x轴负方向传播
B. 波的传播速度为30m/s
C. 质点Q在任意0.5s内运动的路程均等于1m
D. t=0.25s时刻，质点Q的加速度沿y轴负方向
3. 如图是建筑学中的“张拉整体”结构图，它是将两个完全相同的质量均为m的木模用三根轻质竖直细线对称连接，使上方木模呈现悬浮的效果。已知细线a、b、c上的张力大小分别用表示，水平面所受的压力大小为，重力加速度大小为g。以下正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（ ）
A. 小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B. 小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C. 小球在间某一位置加速度可能沿水平方向
D. 小球从N到Q的时间小于从M到Q的时间
5. 天文观测发现，天狼星A与其伴星B是一个双星系统，它们始终绕着O点在两个不同椭圆轨道上运动。如图所示，实线为天狼星A的运行轨迹，虚线为其伴星B的轨迹。则（ ）
A. A的运行周期小于B的运行周期B. A的质量可能等于B的质量
C. A的加速度总是小于B的加速度D. A与B绕O点的旋转方向可能相反
6. 如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端连接水平地面上的物块，O点正下方处固定一滑轮，为橡皮筋的自然长度。现用水平拉力F使物块缓慢向右运动一段距离x，该过程橡皮筋一直处在弹性限度内且遵循胡克定律。下列关于地面对物块弹力和摩擦力、橡皮筋弹力、水平拉力F与物块移动距离x的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为m的4节车厢组成，其中1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为。1号车厢的迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号车厢受到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面，物块B、C重叠放置在斜面上，细绳的一端与B物体相连，另一端通过绳子结点与相连，结点处还有两段细绳，一段连接重物A，另一段用外力拉住，现让外力将物块A缓慢向上运动，将由竖直拉至水平，拉动过程中始终保证夹角，且绳子始终拉直，物块B和C以及斜面体始终静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 绳子中的力始终减小
B. B对C的摩擦力一直在增大
C. 斜面对B的摩擦力可能一直在减小
D. 地面对斜面体摩擦力先增大后减小
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，满分10分。每题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9. 如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法正确的是（ ）
A 过程气体从外界吸收热量
B 过程气体对外做功最多，内能增加也最多
C. 各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
D. 过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
10. 一边长为L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面）上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两虚线为磁场边界，在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻，导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图所示。让金属框以初速度以进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是（ ）
A. 金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B. 金属框进入磁场的末速度为
C. 金属框不可能穿越磁场
D. 在金属框整个运动过程中，电阻产生的热量为
第Ⅱ卷（选择题 共58分）
三、实验题（共2题，共16分）
11. 在用单摆测量重力加速度时，小明将小锁头栓接在不易形变的细丝线一端，另一端固定在O点，并在细线上标记一点A，如图所示。
（1）将小锁头拉到某一高度（细线与竖直方向夹角很小）由静止释放，当锁头第一次到达最低点D时开始计时并计数为1，以后锁头每到达D点一次，计数增加1，计数为N时，秒表测出单摆运动时间为t，则该单摆的周期_________；
（2）他保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度L以改变摆长，并测出单摆运动对应的周期T，测量多组数据后，作出图乙所示图像，图像纵坐标应为_________（选填“”、“”、“”、“”）；
（3）已知图像的斜率为k，可求得当地的重力加速度_________。
（4）图线乙明显不过原点，其图像与横轴交点的意义是_________。
12. 电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。
（1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2。探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。
①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的图像是__________。
A．
②从图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是__________。
A.若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
B.若只增大电阻箱R的阻值，图像的面积将增大
C.在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等
（2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究振荡电路的电流变化规律。
③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期__________s（结果保留两位有效数字）。
④已知电源电动势E，测得充电过程图像的面积为S，以及振荡电路的周期T，可以得到电感线圈的电感表达式__________。（以上物理量的单位均为国际单位制单位）
四、计算题（共3题，共42分）
13. 如图所示，长度为的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为的小球。整个装型处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g。
（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；
（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球加速度大小a；
14. 倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑．如图，4个“— ”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处．现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰．已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为，重力加速度为g．求
（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；
（2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离．
15. 如图所示是中国科学院自主研制磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。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，磁感强度为。已知离子的比荷为k，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）要使的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小；
（2）若撤去极板间磁场，有n个速度为v1=的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及的取值范围；
（3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使v2=的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。
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