2024年安徽省合肥市长丰中学物理高三上期末统考试题含解析

2024年安徽省合肥市长丰中学物理高三上期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，电路中为电感线圈，C为电容器，先将开关S1闭合，稳定后再将开关S2闭合，则（）A．S1闭合时，灯A、B都逐渐变亮 B．S1闭合时，灯A中无电流通过C．S2闭合时，灯B立即熄灭 D．S2闭合时，灯A中电流由b到a2、北京时间2019年5月17日23时48分，我国成功发射第45颗北斗导航卫星。该卫星与此前发射的倾斜地球同步轨道卫星（代号为）、18颗中圆地球轨道卫星（代号为）和1颗地球同步轨道卫星（代号为）进行组网，为亚太地区提供更优质的服务。若这三种不同类型卫星的轨道都是圆轨道，中圆地球轨道卫星的轨道半径是同步卫星的轨道半径的，下列说法正确的是（）A．和绕地球运动的向心加速度大小不相等B．和绕地球运动的线速度大小之比为C．和绕地球运动的周期之比为D．和绕地球运动的向心力大小一定相等3、如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，若A逆时针加速转动，则B环中（）A．一定产生恒定的感应电流 B．产生顺时针方向的感应电流C．产生逆时针方向的感应电流 D．没有感应电流4、如图所示，半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且AB为直径，O点为碗的球心．将一弹性小球（可视为质点）从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出，经历时间（重力加速度为g）小球与碗内壁第一次碰撞，之后可以恰好返回C点；假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，法向速度等大反向．不计空气阻力，则C、O两点间的距离为（）A． B． C． D．5、如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（）A．电压表示数始终为B．电流表示数的最大值C．线圈最大输出功率为D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大6、如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（）A．时刻钢球处于超重状态B．时刻钢球的速度方向向上C．时间内钢球的动能逐渐增大D．时间内钢球的机械能逐渐减小二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为，A、B间摩擦因数为3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（）A．当时，A、B即将开始滑动B．当时，细线张力C．当时，C受到圆盘的摩擦力为0D．当时剪断细线，C将做离心运动8、如图所示，用跨过光滑滑轮的轻质细绳将小船沿直线拖向岸边，已知拖动细绳的电动机功率恒为P，电动机卷绕绳子的轮子的半径，轮子边缘的向心加速度与时间满足，小船的质量，小船受到阻力大小恒为，小船经过A点时速度大小，滑轮与水面竖直高度，则（）A．小船过B点时速度为4m/sB．小船从A点到B点的时间为C．电动机功率D．小船过B点时的加速度为9、如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为，电表均为理想电表，为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，为定值电阻，若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交变电流。下列说法中正确的是（）A．输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为B．时，该发电机的线圈平面位于中性面C．温度升高时，电流表的示数变大，电压表示数变小，变压器的输入功率变大D．温度升高时，电流表的示数变大，电压表示数变大，变压器的输入功率变大10、杨氏双缝干涉实验中，双缝距光屏8cm，现将光屏靠近双缝，屏上原来3级亮纹依旧为亮纹，则移动的距离可能为（）A．4.8 B．4 C．3.4 D．3三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学设计如图所示的装置测量灵敏电流计的内阻Rg，电压表可视为理想电压表，请完成以下问题：(1)按照原理图甲，完成图乙中实物间的连线______；(2)实验时，闭合开关前应先将电阻箱的电阻调到______（选填“最大值”，“最小值”或“任意值”）；(3)调节电阻箱的阻值，使灵敏电流计满偏。并读出此时电阻箱的阻值R，电压表示数U。已知灵敏电流计满偏时的示数Ig，则灵敏电流计的内阻Rg=________（用R、U、Ig表示）；(4)已知该灵敏电流计的内阻Rg=300Ω，满偏电流Ig=200μA，除该灵敏电流计外，还有以下实验器材：A．电池组（电动势6V，内阻约为0.5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1A）；C．电流表A（0~50mA，内阻约为20Ω）；D．标准电阻R1=14700ΩE.一个电键S、导线若干现要用伏安法测量一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值，请在方框中画出测Rx阻值的实验电路图_______（要求测量结果尽量准确，电表的测量范围尽可能大一些，并在电路图中标明对应器材的符号）。12．（12分）如图甲所示，一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上，通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块，细绳水平伸直，初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数，用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩，把长木板从小铁块下面拉出，在电脑上得到如图乙所示的数据图像，已知当地重力加速度g=9.8m/s2。(1)测得小铁块的质量m=0.50kg，则小铁块与长木板间的动摩擦因数μ=_____________。（结果保留三位有效数字）(2)以不同的速度把长木板拉出，随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力_____________。（填“越来越大”“越来越小”或“不变”）(3)若固定长木板，去掉小铁块上的细绳，用一水平推力推小铁块，则至少需要___________N的推力才能推动小铁块。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，连通器中盛有密度为ρ的部分液体，两活塞与液面的距离均为l，其中密封了压强为p0的空气，现将右活塞固定，要使容器内的液面之差为l，求左活塞需要上升的距离x．14．（16分）如图所示，圆柱形油桶中装满折射率n=的某种透明液体，油桶的高度为H，半径为H，桶的底部装有一块平面镜，在油桶底面中心正上方高度为d处有一点光源P，要使人从液体表面上方任意位置处都能够观察到此液体内点光源P发出的光，d应该满足什么条件?15．（12分）在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场（如图甲所示）。在空间坐标（x=0，y=a）处有一粒子源，在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个（N足够大）质量为m、电荷量为-q，速度为v0的带电粒子：（不计粒子重力及粒子间的相互作用，题中N、a、m、-q、v0均为已知量）(1)若放射源所发出的粒子恰好有不能到达x轴，求磁感应强度为多大；(2)求解第(1)问中，x轴上能接收到粒子的区域长度L；(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内，圆心在坐标处。保持磁感应强度不变，在x轴的正半轴区间上铺设挡板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收，求：这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解题分析】

AB．S1闭合时，因为电容器通交流阻直流，所以灯A中有短暂电流通过，且不会逐渐变亮，故AB错误；C．S2闭合时，因为电感线圈，灯B会逐渐熄灭，故C错误；D．开关S2闭合时，电容放电，所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a，故D正确。故选D。2、B【解题分析】

A．由可知，和绕地球运动的向心加速度大小相等，故A错误；B．由可得又则和绕地球运动的线速度大小之比为故B正确；C．由可得和这两种不同类型轨道卫星绕地球运动的周期之比为故C错误；D．由于和的质量不一定相等，所以和绕地球运动的向心力大小不一定相等，故D错误。故选B。3、B【解题分析】

A.A为均匀带正电的绝缘环，若A逆时针加速转动，且转速均匀增加，则因为A转动产生磁场均匀增加，在B环中产生恒定的感应电流，故A项错误；BCD.A为均匀带正电的绝缘环，若A逆时针加速转动，在B环中产生垂直于纸面向外且增大的磁场，所以B环中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，B环中产生顺时针方向的感应电流。故B项正确，CD两项错误。4、C【解题分析】小球在竖直方向的位移为，设小球与半球形碗碰撞点为D点，则DO的连线与水平方向的夹角为300，过D点作CO连线的垂线交于CO连线E点，则OE=，小球下落h时竖直方向的速度为，则水平方向的速度，所以水平方向的位移为，由几何关系可知，CO=，故C正确．5、C【解题分析】

AB．线圈中产生的交流电最大值为有效值电流表示数是电流表示数的最大值电压表两端电压是路端电压选项AB错误；C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为选项C正确；D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。故选C。6、D【解题分析】

A．从图中可知时刻钢球正向下向平衡位置运动，即向下做加速运动，加速度向下，所以处于失重状态，A错误；B．从图中可知时刻正远离平衡位置，所以速度向下，B错误；C．时间内小球先向平衡位置运动，然后再远离平衡位置，故速度先增大后减小，即动能先增大后减小，C错误；D．时间内小球一直向下运动，拉力恒向上，做负功，所以小球的机械能减小，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解题分析】

A.当A开始滑动时有：解得：当时，AB未发生相对滑动，选项A错误；B.当时，以AB为整体，根据可知B与转盘之间的最大静摩擦力为：所以有：此时细线有张力，设细线的拉力为T，对AB有：对C有：解得，选项B正确；C.当时，AB需要的向心力为：解得此时细线的拉力C需要的向心力为：C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0，选项C正确；D.当时，对C有：剪断细线，则所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。故选BC。8、AD【解题分析】

AB.由得，沿绳子方向上的速度为：小船经过A点时沿绳方向上的速度为：小船经过A点时沿绳方向上的速度为：作出沿绳速度的v-t图象，直线的斜率为：A到B图象与横轴所夹面积即为沿绳的位移：联立可解得：；选项A正确，B错误；C.小船从A点运动到B点，由动能定理有：由几何知识可知：联立可解得：选项C错误；D.小船在B处，由牛顿第二定律得：解得：选项D正确。故选AD。9、BC【解题分析】

A．由交变电流的图像可读出电压的最大值为，周期为0.02s，则角速度为所以输入变压器原线圈的交变电流的电压表达式为故A错误；B．当时，电压的瞬时值为0，所以该发电机的线圈平面位于中性面，故B正确；CD．温度升高时，其阻值变小，副线圈中的电流变大则原线圈中电流也变大，由可知变压器的输入功率变大，电压表读数减小，故C正确，D错误。故选BC。10、ABCD【解题分析】

杨氏双缝干涉亮条纹的位置为，k=0，±1，±2……其中，d为双缝间距，D为双缝到光屏的距离，λ为光的波长。依题意有，D<D0其中，k为正整数，所以，k=4，5，6，……带入D0=8cm可得D=6cm，4.8cm，4cm，3.4cm，3cm……故ABCD均正确。故选ABCD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、最大值【解题分析】

(1)[1]实物连线如图(2)[2]实验时，闭合开关前应使电路中的电流最小，故先将电阻箱的电阻调到最大值。(3)[3]由欧姆定律解得灵敏电流计的内阻(4)[4]伏安法测电阻需要电压表，由于器材中没有电压表，所以需要用表头串联电阻R1改装成电压表。若滑动变阻器采用限流式接法，则电路中的最小电流大约为超过电流表的量程，故只能采用分压式接法。由于表头内阻已知，电流表采用外接法。故电路图如图12、0.204不变1.20【解题分析】

(1)[1]．由题图乙可知，小铁块所受滑动摩擦力，由解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.204.(2)[2]．由于摩擦力与小铁块运动的速度无关，所以随着速度的增加，小铁块受到的摩擦力不变。(3)[3]．由题图乙可知，小铁块所受的最大静摩擦力所以至少需要1.20N的推力才能推动小铁块。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、【解题分析】

右侧发生等温变化，初态：压强P1＝P0，体积：V1＝lS末态：压强P2，体积：根据玻意耳定律可得：P1V1＝P2V2即：P0lS＝P2左侧发生等温变化，初态：压强P3＝P0，体积：V3＝l