2024届安徽省安庆市示范高中高三下学期三模考试 物理试题

这是一份2024届安徽省安庆市示范高中高三下学期三模考试 物理试题，共13页。试卷主要包含了满分100分，考试时间75分钟，5℃等内容，欢迎下载使用。

2024.4
命题单位：安庆一中审稿单位：岳西中学、望江二中、石化一中
考生注意：
1.满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
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，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.根据研究团队的预测，到2027年全球人工智能行业的能源消耗将达到惊人的1.2万亿千瓦时，可控核聚变可以提供大量的清洁能源，下列关于核聚变的说法正确的是（ ）
A.核聚变过程中释放能量，因此质量数不守恒
B.核聚变反应中生成的新核比结合能大于反应前原子核的比结合能
C.只有氘和氚能发生核聚变，其他原子核不能
D.要使核聚变持续发生，需要外界持续不断提供能量
2.如图所示，水平地面上固定有倾角为45°，高为h的斜面。O点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于O点，另一端与质量为m的小球相连。小球在竖直平面内做圆周运动，到最低点时细绳恰好拉断，之后做平抛运动并垂直击中斜面的中点（重力加速度为g），下列说法正确的是（ ）
A.细绳的长度为
B.绳刚要拉断时张力为2mg
C.小球做平抛运动的时间为
D.若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球能落到A点
3.图所示，等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定一点电荷，点电荷的带电荷量分别为、+2q、+q，已知M、N、P分别为AB、BC、AC的中点，O为三角形的中心，下列说法正确的是（ ）
A.M点的场强大于P点的场强
B.电子在O点的电势能大于在P点的电势能
C.若将三角形绕AC转90°，转动前后P点场强不变
D.正试探电荷沿直线从O点运动到N点，电场力先做负功后做正功
4.一质量为m的行星绕质量为M的恒星运动，如图所示，设在以恒星为球心的球形大空间范围内均匀地分布着稀薄的宇宙尘埃，尘埃的密度ρ很小，略去行星与尘埃之间的直接碰撞作用，行星绕行轨道为圆，半径为r0，则下列说法正确的是（ ）（已知质量均匀分布的球壳对壳内任一点的万有引力为零，引力常量为G）
A.行星绕行圆半径r0越大，其所受的万有引力的合力越小
B.行星绕行的周期为
C.行星的绕行的动能为
D.若行星的轨道不是圆轨道，则其运动规律仍满足开普勒三定律
5.第一次测定声音在水中的传播速度是1827年在日内瓦湖上进行的，现有两位同学模拟当年情景：两条船相距14km，一位同学在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火把使其发光；另一条船上的同学在看到火把发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声，下列关于声波说法正确的是（ ）
A.声波在空气中传播是横波，在水中传播是纵波
B.若用相同的方法测量空气中的声速，则测得的声速与水中声速相同
C.若接收声音的同学也接收到了透过水面在空气传播的钟声，则两种钟声的频率相同
D.该实验也可在面积较小的湖内（如：安庆菱湖）或小池塘内进行
6.如图所示，电动伸缩门运动时门上相邻竖直杆间距离相等，为进一步研究门的运动特点，张同学将两个小物体M、N分别放置在伸缩门顶端，其中M与固定端较远，伸缩门运动时物体M、N的速度之比为（ ）
A.1∶1B.11∶5C.6∶5D.5∶6
7.如图甲所示是一个简易的气温计，竖直放置的空铝罐中插入一根内部粗细均匀的透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱（长度可以忽略），不计大气压的变化。已知铝罐的容积是357cm3，吸管内部横截面积为0.3cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm。关于这个简易气温计，下面说法不正确的是（ ）
A.若在吸管上标刻出温度值，则刻度是均匀的
B.这个简易气温计能测量的最低气温为24.5℃
C这个简易气温计能测量的最高气温为29.5℃
D.苦以图乙所示方式使用按图甲标刻好的气温计，则测量值将比实际值偏小
8.如图所示，有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上，已知轻与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，所有接触面都是光滑的，在斜面上施加一水平外力，使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面，直至轻绳到达竖直位置，该过程中小球一直在斜面上，小球视为质点。下列说法正确的是（ ）
A.斜面开始静止时，轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B.斜面缓慢移动过程中，斜面对小球的支持力先增大后减小
C.斜面缓移动过程中，施加在斜面上的水平外力先向左后向右
D.斜面缓慢移动过程中，斜面对水平面的压力一直减小
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，.选对但不全的得3分，有错选的得0分。
9.如图所示，在三维直角坐标系O-xyz中，分布着沿z轴正方向的匀强电场E和沿y轴正方向的匀强磁场B，一个带电荷量为+q、质量为m的小球沿x轴正方向以一定的初速度v0抛出后做平抛运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A.可求小球的初速度v0大小为
B.经过时间，球的动能变为初动能的2倍
C.若仅将电场方向变为沿y轴正方向，小球可能做匀速圆周运动
D.若仅将电场撤去，小球可能做匀速直线运动
10.如图所示，半径为R的竖直半圆轨道BCD与光滑水平轨道AB平滑连接于B点，水平面上固定一轻质弹簧，压缩弹簧储存的弹性势能可以发射质量为m的小滑块，已知重力加速度g.则下列说法正确的（ ）
A.若半圆轨道也是光滑的，弹簧弹性势能为2mgR，则小滑块恰能到达D点
B.若半圆轨道也是光滑的，小滑块恰能到达D点，则在C点对轨道的压力为3mg
C.若半圆轨道也是光滑的，弹簧弹性势能为2mgR，则小滑块运动过程中距B点最大竖直高度为
D.若弹簧弹性势能为5mgR，小滑块到达D点对轨道压力为mg，则小滑块在半圆轨道上克服摩擦力做的功为mgR
第II卷（非选择题共58分）
三、非选择题：本题共5小题，共58分
11.（6分）安庆市一同学利用光电门测量安庆市的重力加速度，他先利用螺旋测微器测量小球直径，测量结果如右图。再安装好实验设备，使直径为d的小球下落过程中球心通过光电门B该学生通过断开电磁铁开关使小球从A点下落经过光电门，记录挡光时间，并测出电磁铁下侧面到光电门的距离h。
（1）用螺旋测微器测量小球直径，小球直径d= cm；
（2）重力加速度的表达式是 （用题中的字母表示）；
（3）请你提出一种减小实验系统误差的方法 。
12.（10分）小强同学为了测量一节干电池的电动势和内阻，从实验室找来两个电压表和两个电流表，请你帮他选取合适的器材：
A.电压表V：0~3v，内阻约3kΩ；
B.电压表V：0~15V，内阻约3kΩ；
C.电流表A1：0~0.6A，内阻约0.1Ω；
D.电流表A2：0~3A，内阻约0.01Ω；
E.滑动变阻器R：0~10Ω；
（1）电流表应选用 ，电压表应选用 ；（选填项目前的符号）
（2）该实验的实验原理是 ；（书写公式）
（3）小强同学测数据后绘制了U-I图像，可以求出E= V，r= Ω；（结果均保留3位有效数字），与真实值相比，电动势测量值 （选填“偏大”，“偏小”，“相等”），内阻的测量值 （选填“偏大”“偏小”，“相等”）
13.（10分）如图所示，一质量为M=4kg的木板静止在水平面上，木板上距离其左端点为L=25m处放置一个质量为m=1kg的物块（视为质点），物块与木板之间的动摩擦因数为μ1=0.3。t=0时刻，给木板一个水平向右的瞬时冲量I=20N•s。物块恰好未从木板上滑落。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。求：
（1）木板与地面之间的动摩擦力大小；
（2）若给本板水平向右的冲量的同时，也给物块水平向右的恒力F=5N。求当木板刚停止时物块的动能。（物块未从木板上滑落）
14.（14分）如图所示，在一倾角为θ=30°足够长的斜面上有一足够长的“U”型金属导轨P，导轨上方叠放有一导体棒Q。P、Q质量均为m，接触良好。导轨宽度和导体棒长度均为L，导体棒电阻为R，导轨电阻不计。空间中存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。初始，将导体棒用绳系住，绳子能承受的最大拉力为mg。将金属导轨由静止释放开始计时，t1时刻绳子被拉断。重力加速度为g，不计一切摩擦。求：
（1）绳子拉断时导轨P的速度v0；
（2）绳子拉断时导轨P的位移x；
（3）求从释放到拉断绳子的过程中导体棒上产生的焦耳热Q。
15.（18分）如图所示，光滑水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道AB，轨道上A点切线沿水平方向，忽略A点距地面的高度，轨道右侧有质量M=1kg的静止薄木板，上表面与A点平齐。一质量m=1kg的小滑块（可视为质点）以初速度v0=14m/s从右端滑上薄木板，重力加速度大小为g=10m/s2，小滑块与薄木板之间的动摩擦因数为μ=0.75。
（1）若薄木板左端与A点距离d足够长，薄木板长度L=7.4m，薄木板与轨道A端碰后立即静止，求小滑块离开薄木板运动到轨道上A点时的速度vA；
（2）在（1）中，小滑块继续沿圆弧轨道AB运动至B点沿切线方向飞出，最后落回水平地面，不计空气阻力，B点与地面间的高度差h=1.2m保持不变，圆弧AB对应的圆心角θ可调，求小滑块的最大水平射程sm及对应的圆心角θ；
（3）若薄木板长度L足够长，薄木板与轨道A端碰后立即以原速率弹回，调节初始状态薄木板左端与A点距离d，使得薄木板与轨道A端只能碰撞2次，求d应满足的条件。
安庆示范高中2024届高三联考
物理试题参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。
1.B【解析】核聚变反应过程质量数守恒，释放大量能量，一旦发生，就不需要外界提供能量，靠自身产生的能量就会使反应继续下去，原子序数小的原子核也可以发生核聚变，核聚变反应中生成的新核比结合能大于反应前原子核的比结合能。
2.D【解析】通过计算可知绳长h/4，绳刚要拉断时张力为3mg，小球做平抛运动的时间为，若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半，则反弹后球恰好能落到A点。
3.A【解析】根据场强的叠加，M点的场强大于P点的场强，由于O点电势高于P点电势，电子带负电，电子在O点的电势能小于在P点的电势能，若将三角形绕AC转90°，转动前后P点场强大小不变，方向改变，正试探电荷沿直线从O点运动到N点，电场力一直做负功。
4.C【解析】行星所受引力为恒星M和尘埃引力之和，；由圆周运动受力特点可得：，行星的绕行的动能为；若行星的轨道不是圆轨道，则行星与恒星的距离变化，尘埃的引力也变化，相当于单个中心大体的质量发生变化，开普勒第一、三定律将不再成立。
5.C【解析】声波在空气中传播是纵波，声波从一种介质传播到另一种介质时，频率不变；如果声音发射端与接收端距离太小，声波传播时间太短不利于测量，同时声波在岸边的反射波也会给测量结果带来很大影响。
6.B【解析】速度比等于位移比。
7.D【解析】根据盖-吕萨克定律可知：气体体积随温度均匀变化，则刻度是均匀的，A正确。
初状态：，
任意态：，
由得：
当h=0时，最小刻度对应温度t1=24.5℃
当h=20cm时，最大刻度对应温度t2=29.5℃。B、C正确
由可知：
由于油柱重力产生压强的影响没有了，V2偏大，则测得的T2偏大，D错误。
故选D。
8.D【解析】A.斜面开始静止时，根据平衡条件，水平方向有
所以轻绳对小球的拉力小于斜面对小球的支持力，故A错误；
BC.分析小球的受力情况，如图所示
斜面缓慢向左运动过程中，细线与竖直方向的夹角不断减小，由图可看出，拉力T逐渐增大，支持力N逐渐减小，故B错误；利用整体法，可知水平外力大小等于轻绳拉力的水平分量，一直向左，轻绳拉力的竖直分量增大，可知斜面对水平面压力减小，C错误，选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。选不全得3分，错选不得分。
9.AC【解析】A.小球在xOy平面内做平抛运动，则有，解得，A正确；
B.小球的动能变为初动能的2倍时，，，即经过时间，B错误；
C.若仅将电场方向变为沿y轴正方向，如果电场力和重力大小相等，小球可能做匀速圆周运动，C正确；
D.若仅将电场撤去，小球合力不可能为零，不可能做匀速直线运动，D错误。
故选AC。
10.BC【解析】A.根据机械能守恒，小滑块如果到达D重力势能增加2mgR，故A错误；
B.小滑块恰能到达D点，则在C点的速度为，对轨道的压力为3mg，B正确。
C.由于小滑块的初动能为2mgR，可知小滑块可以冲过C点不能到达D点就离开圆弧轨道，利用机械能守恒和向心力公式可知小滑块离开圆弧轨道的位置E与圆心的连线与水平方向夹角，在位置E
运动到最高点
解得，故C正确；
D.根据能量守恒可知克服摩擦力做的功为2mgR，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11.【答案】（每空2分，共6分）
（1）
（2）
（3）增大电磁铁到光电门的高度h（或选用同质量密度更大的小球）
【解析】（2）经过光电门B的速度
则
12.【答案】（10分）
（1）C（1分）A（1分）
（2）（2分）
（3）1.48（2分）0.750（2分）偏小（1分）偏小（1分）
【解析】（2）闭合电路欧姆定律可得
（3）由图像可知，图像的斜率的绝对值表示电源的内阻，纵坐标的截距表示电源的电动势则有E=1.49V，。
13.【答案】（10分）
（1）f=5N
（2）Ek=200J
【解析】（1）物块初速度
先加速
木板减速设为
共速用时
解得f=5N（1分）
（2）由F=f系统在此过程动量守恒（1分）
（其它方法做出也可）（2分）
14.【答案】（14分）
（1）
（2）
（3）
【解析】（1）拉断时导体棒电动势
受安培力
解得
（2）对导轨列动量定理
（3）由能量守恒（2分）
解得
15.【答案】（18分）
（1）
（2），
（3）
【解析】（1）因薄木板左端与B点距离d足够大，小滑块与薄木板共速后才和轨道AB发生碰撞，设共同速度为v1，由动量守恒定律：
解得：
设此过程中小滑块相对薄木板滑动的位移为x，对滑块、薄木板系统由功能关系：
解得：
薄木板与轨道AB碰后立即静止，小滑块继续作匀减速运动，直到运动到轨道上的A点：
解得：
（2）小滑块由A点到B点的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律：
解得：
设小滑块落地的速度大小为v，落地速度方向与水平方向夹角为α，根据机械能守恒定律知：
画出速度矢量关系如图所示。
设从B点飞出到落至地面所用时间为t，则小滑块水平位移为：
由几何关系可知，矢量三角形的面积为：
由此可知，当矢量三角形面积最大时，水平位移最大。
解得：
此时满足条件，即：，。
（3）当小滑块与薄木板第1次共速时恰好和轨道AB发生碰撞，碰后小滑块与薄木板同时减速为零，此情形下薄木板和轨道AB恰好碰1次。
小滑块与薄木板加速度相等：
当小滑块与薄木板第2次共速时恰好和轨道AB发生碰撞，碰后小滑块与薄木板同时减速为零，此情形下薄木板和轨道AB恰好碰2次。
从开始到第一次碰撞的时间：
薄木板和轨道AB碰撞时的速度：
考虑小滑块的运动：
联立解得：
综上可知d应满足的条件为：
注：若采用其它方法得到正确结果同样给分。题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
B
D
A
C
C
B
D
D
AC
BC