安徽省皖南八校2024届下学期高三期末考试物理试题试卷试题

安徽省“皖南八校”2024届下学期高三期末考试物理试题试卷试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，m\—lkg,ms—2kg,vx—6m/s,VB=2m/s。当A追上

B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）

A.VA'=3m/s,VB'—4m/sB.VA'=5m/s,VB'=2.5m/s

C.VA'=2m/s,VB'=4m/sD.VA,=—4m/s,VB'=7m/s

2、2019年10月8日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖，一半授予美国普林斯顿大学

吉姆•皮布尔斯，以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”，另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔•麦耶和瑞士日内瓦大

学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃•奎洛兹，以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的

半径为衣，公转半径为r,公转周期为7,宇宙飞船在以系外行星中心为圆心，半径为为的轨道上绕其做圆周运动的周

期为方，不考虑其他星球的影响。（己知地球的公转半径为公转周期为To）则有

A.B

(242-■噂

4万2厂

L

C.该系外行星表面重力加速度为3rD.该系外行星的第一宇宙速度为

3、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于"=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用

这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）

E...............0

n=4------------0.85eV

n=3------------1.51eV

n=2------------3.40eV

n=]------------13.60eV

A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从〃=3跃迁到"=2所发出的光波长最短

B.这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=l所发出的光频率最高

C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV

D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV

4、如图，虚线0、氏c为电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个电子仅在电场力作用下的运动

轨迹，M.N是轨迹与等势面a,c的交点.下列说法中正确的是（）

A.电子一定从M点向N点运动

B.等势面c的电势最低

C.电子通过M点时的加速度比通过N点时小

D.电子通过M点时的机械能比通过N点时大

5、在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220,副线圈的匝数可调，Li、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、

方两端加上瞬时值表达式为"=220后sinlOO就（V）的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列

说法正确的是（）

A.变压器副线圈的匝数为440

B.灯泡的额定电压为55V

C.变压器原线圈两端电压为220V

D.穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V

6、空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿

童分别坐在4、3两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为“、

仇巳知连接A、5座椅的钢丝绳长度分别为Li、丘，甲、乙两儿童的质量分别为m1、mi,两座椅的质量相等，若公仇

则一定有

A.LI>L2B.LI<Z/2

C.mi>m2D.mi<m2

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，真空中有一个棱长为。的正四面体PQMN。若在尸、。两点分别放置一个点电荷，P点为正电荷、Q点、

为负电荷，其电荷量均为贵再在四面体所在的空间加一个匀强电场，其场强大小为瓦则M点合场强为0。静电力

常数为上下列表述正确的是（）

B.匀强电场的场强大小为驾

a

D.N点合场强的大小为当

C.N点合场强的大小为0

a

8、如图所示，光滑绝缘的圆形管状轨道竖直放置，管道中央轨道半径为R,管道内有一质量为机、带电荷量为+«直

径略小于管道内径的小球，空间内存在方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为3,方向水平

向里，电场的电场强度大小£=皆（g为重力加速度），方向竖直向上。现小球从轨道的最低点沿轨道方向以大小为

W的初速度水平射出，下列说法正确的是（）

A.无论初速度的方向向右还是向左，小球在运动中对轨道的作用力都不可能为0

B.小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为整，方向竖直向下

2

C.小球在最高点对轨道的作用力为。时，受到的洛伦兹力大小可能为述，方向竖直向下

R

3

D.若初速度方向向左，小球在最低点和轨道水平直径右端时，对轨道外侧有压力，且压力差大于,机g

9、两根平行的通电长直导线。、b均垂直于纸面放置，其中的电流方向如图所示，电流分别为/和2/。此时。所受

安培力大小为产。若在。、b的上方再放置一根与之平行的通电长直导线。，导线。、b、c间的距离相等，此时。所

受安培力的合力的大小也是尸。则下列说法中正确的是（）

0

C

21

b

A.导线c中的电流为/B.导线。中的电流为2/

C.导线b受到安培力的合力的大小为2GED.导线沙受到安培力的合力的大小为«尸

10、如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，轻弹簧一端连接于竖直墙上，另一端连接于套在杆上的小球上，小球

处于静止状态。现用平行于杆向上的力尸拉球，使小球沿杆缓慢向上移动，当弹簧水平时恰好处于原长，则从小球开

始向上运动直到弹簧水平的过程中，下列说法正确的是（）

A.拉力E越来越大B.拉力厂先减小后增大

C.杆对球的作用力一直减小D,杆对球的作用力先增大后减小

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）为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：

A.多用电表

B.电流表Gi（0-100mA,内阻约5。）

C.电流表G2（0~50mA,内阻（2=10。）

D.定值电阻Ro（20。）

E.滑动变阻器衣1（0~5£2）

F.滑动变阻器&（0-10012）

G.直流电源（3.0V,内阻不计）

H.开关一个及导线若干

（1）用多用电表欧姆表“xl”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则区的阻值大约是

（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。

（3）若是用G2表测及两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调节，电表读

数不得低于量程的工）。（）

3

（4）补全实验步骤：

a.按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最端（选填“左”或“右”）；

b.闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置，记录Gi、G2表的读数/1、/2；

C.多次移动变阻器滑动触头，记录相应的Gl、G2表的读数/1、/2；

d.以12为纵坐标，/l为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为。（保留两位有效数字）。

12.（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的

频率有20Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图（b）所示.

打点计时B

图(b)

该同学在实验中没有记录交流电的频率/,需要用实验数据和其他条件进行推算.

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时,

重物下落的速度大小为,打出C点时重物下落的速度大小为,重物下落的加速度的大小为.

（2）已测得邑=8.89cm,5,=9.5.cm,53=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s2,试验中重物受到的平均阻力大小

约为其重力的1%.由此推算出/为Hz.

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）质量为1kg的小型无人机下面悬挂着一个质量为0.5kg的小物块，正以2m/s的速度匀速下降，某时刻

悬绳断裂小物块竖直下落，小物块经过2s落地，已知无人机运动中受到的空气阻力大小始终为其自身重力的0.1倍，

无人机的升力始终恒定，不计小物块受到的空气阻力，重力加速度为lOm/sZ,求当小物块刚要落地时：

（1）无人机的速度；

（2）无人机离地面的高度。

14.（16分）一长木板在水平地面上运动，在U0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度

一时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静

摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求：

(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

(2)从f=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.

15.(12分)如图所示，均匀介质中两波源Si、S2分别位于x轴上xi=O、X2=14m处，质点P位于x轴上Xp=4m处，

T=0时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动，振动周期均为T=0.Is,波长均为4m,波源Si的振幅为Ai=4cm,

波源S2的振幅为A3=6cm,求：

⑴求两列波的传播速度大小为多少？

(ii)从t=0至t=0.35s内质点P通过的路程为多少？

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、C

【解题分析】

A.碰前系统总动量为：

夕=(1x6+2*2)kg-m/s=10kg-m/s

碰前总动能为：

1,1,

22

Ek=(-xlx6+-X2X2)J=22J

如果VA'=3™/S,VB'=4m/s,则碰后总动量为：

y=(lx3+2x4)kg•m/s=11kg-m/s

动量不守恒，不可能，A错误；

B.碰撞后，A、B两球同向运动，A球在B球的后面，A球的速度大于B球的速度，不可能，B错误;

C.如果VA'=2m/s,VB'=4m/s,则碰后总动量为:

"=(1x2+2x4)kg•m/s=10kg•m/s

系统动量守恒，碰后总动能为：

1,1,

E/=(-xlx22+-x2x42)J=18J

系统动能减小，满足碰撞的条件，C正确;

D.如果VA'=-4m/s,VB'=7m/s,则碰后总动量为

p，=(1*(-4)+2x7)kg-m/s=10kg-m/s

系统动量守恒，碰后总动能为：

22

Ek-=(|xlx4+1x2x7)J=57J

系统动能增加，不可能，D错误。

故选C。

2、D

【解题分析】

3

AB.开普勒第三定律r会=k,其中k与中心天体有关，系外行星，宇宙飞船，地球做圆周运动的中心天体均不同,

故AB错误；

C.对宇宙飞船

-m4后

G——--=

m——■r,=man

解得

4兀"f4兀2巧3

an=-4GM=——

故C错误；

D.对系外行星的近地卫星:

解得

故D正确。

3、D

【解题分析】

这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论△E=Em-En(m>n)得知，从n=3跃迁到n=l所发出的光能量最

大，由E=h尸he。得知，频率最高，波长最短.故AB错误；从n=3跃迁到n=l辐射的光子能量最大，发生光电效应

时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-L51eV=12.09eV,根据光电效应方程得

Ekm=hv-Wo=12.O9-2.49eV=9.6OeV.故C错误，D正确.故选D.

4、C

【解题分析】

A.电子可以由M到N,也可以由N到M,由图示条件不能具体确定，故A错误；

B.电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电子带负电，则M点电子受到左下方的电场力，因此电场线指向右上方，根

据沿电场线电势降低，可知。等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故B错误；

C.等势线密的地方电场线密，电场场强大，则N点场强大于M点场强。则电子通过N点的加速度比M点的大，故

C正确；

D.从M到N过程中电场力做正功，根据功能关系可知，机械能增加，即电子通过M点时的机械能比通过N点时小，

故D错误。

故选C。

5、B

【解题分析】

A.四个灯泡均正常发光，说明变压器原、副线圈中的电流相同，根据

A=%

A%

可得变压器副线圈的匝数

4=%=220

故A错误；

BC.a、b两端电压的有效值

220后

U=—V=220V

V2

设每个灯泡的额定电压为Uo,原线圈两端电压为历，则有

U=2U0+Ui

结合

2U0n2

可得

Uo=55V,t/i=110V

故B正确，C错误；

D.原线圈两端电压的最大值

%=W=no0v

△①

根据法拉第电磁感应定律有=勺一，解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为

AO忘寸

At2

故D错误。

故选B。

6、A

【解题分析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为外由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有:

mgtan0=m(17rnf(Lsin0+r)

解得

Igw，

2万丫Lsin，+r

据题知：〃相同，,也相同，则当L变长时，，变大，与“无关。

A.L6L2与计算结果相符，故A正确。

B.L1VL2与计算结果不符，故B错误。

C.mi>加2与计算结果不符，故C错误。

D.mi<"22与计算结果不符，故D错误。

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、AC

【解题分析】

AB.如图所示，正确分析三维几何关系。

两个点电荷在M点产生的场强大小均为

£=蝮

a1

由几何关系知，这两个点电荷的合场强大小为

E点=2Ecos60°=与

方向平行于尸。指向。一侧。该点合场强为0,则匀强电场的场强方向与殡相反，大小为鸟，所以A正确，B错误;

a

CD.由几何关系知，两点电荷在M、N两点的合场强的大小相等、方向相同，则N点合场强的大小也为0。所以C

正确，D错误。

故选ACo

8、BD

【解题分析】

A.小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为整，当小球向右射出且

2

^mg=qv0B

得

mg

%=2qB

此时小球对轨道的作用力为0,故A错误；

B.若小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为等，方向竖直向下时，小球受重力和电场力的合力为gmg,方

向竖直向上，小球在竖直方向上的合力为0,由洛伦兹力提供向心力，故B正确；

C.小球在最高点对轨道的作用力为0时，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为整，若受到的洛伦兹力大

2

小为述,当小球向右射出时，在最高点则有

R

1mv；mv2

—m2H-----二----------

2RR

得

RR2

由动能定理有

mg•2R_gmg-2R=gwv；--^mv2

即

需v2

m——m一=2mgR

RR

两式不相符，若受到的洛伦兹力大小为"，当小球向左射出时，在最高点则有

R

得

说F1

m—+m---m^R

RR2

不可能，故c错误；

D.若初速度方向向左，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大

小为整，则在最低点小球对轨道外侧有压力，当小球运动到轨道水平直径右端时，小球受到的洛伦兹力水平向右，

2

由于小球做圆周运动，由洛伦兹力与轨道对小球的弹力的合力提供向心力，则小球对对轨道外侧有压力，在最低点有

U1D〃忧

综1一彳"际一4%5=£

ZK

在轨道水平直径右端时有

mv2

Fum-QvBo=—^~

K

由动能定理得

gmgR=gmv1—；mv2

得

3

—

^N1卅2=~mg-(qvB-qv0B)

由于u<%,则

qvB<qv0B

则

LL3

%>~mg

故D正确。

故选BD„

9、BD

【解题分析】

AB.如图所示

由右手螺旋定则知b导线在“处产生竖直向下的磁场，。导线受该磁场向左的安培力

F1=F

由牛顿第三定律知万导线也受到。导线的磁场向右的安培力，大小也是打。。产生的磁场对。有安培力B，结合题意

分析得：耳与工夹角为120。，且

FI=F?=F

则C、b导线在。点的磁感应强度大小相等，又C、b导线与。的距离相等，则C、b导线电流大小相等，为2/。所

以B正确，A错误；

CD.c导线在。、b处产生的磁感应强度大小相等，则力受其安培力为2尸。由余弦定理得

222

Fb=7F+(2F)-4FCOS120°=V7F

所以D正确，C错误。

故选BD„

10、AC

【解题分析】

AB.弹簧的弹力一直减小到零，弹力与竖直方向的夹角一直增大，设弹簧弹力々单与竖直方向的夹角为a,在小球缓

慢向上运动的过程中

F=mg-F弹cosa

可以分析得到户一直增大，故A正确，B错误；

CD.设弹簧的原长为L,则杆对小球弹力

FN=Fsma=k\-L|sin«=kL(l-sin«)

随e增大，外减小，故C正确，D错误。

故选ACo

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。

11,9（或9.0）左10

【解题分析】

(D口］多用电表用欧姆表盘的读数乘以倍率即为待测电阻阻值

9xIQ=9Q

(2)⑵滑动变阻器采用分压式接入电路，所以选择阻值较小的滑动变阻器便于调节分压，即选E。

(3)［3］电路中没有电压表，电流表G2的内阻已知，可作为电压表使用，电流表G1采用外接方式可以消除系统误差,

使测量结果更精确，定值电阻凡串联在分压电路上，起到保护电路的作用，电路图如图

(5)［4］滑动变阻器的触头在开始实验前，需要滑到最左端保护电路，使电表的示数都从0开始变化。

⑸根据电路图结合欧姆定律的分流规律可得

—必

&

整理得

结合图像的斜率

凡&M37.5x10-3

--——=----------=——-=-------------=05

4+G&+10QM75x10-3

解得

Rx=10。

12、5(邑+§2)/~(S2+S3)f万⑸-邑)广40

【解题分析】

(1)口］打3点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以

VB=g^=g(Sl+S2)/；

⑵同理打出C点时，重物下落的速度

VB=^^=1(52+^)/；

［3］由加速度的定义式得

(2)［4］由牛顿第二定律得:

mg—kmg=ma,

解得：

代入数值解得：

/40Hz.

【题目点拨】

本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析.解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时

速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz.

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、(1)4.8m/S;方向竖直向.上(2)27.44m

【解题分析】

(1)设无人机的升力为则

F+0.1Mg—(M+m)g

求得尸=14N

悬绳断开后，无人机先向下做匀减速运动，设加速度大小为可,则

F+0.IMg-Mg=Max

求得q=5m/s2

运动到速度为零时，需要的时间

=0.4s

ax

然后无人机向上做加速运动，设加速度大小为。2，

根据牛顿第二定律有

F-Mg-0.IMg=Ma,

2

求得。2=3m/s

再经过今=L6s无人机的速度

匕=a2f2=4.8m/s

方向竖直向上

(2)小物块从无人机上刚脱落时，

离地的高度

2

h=v0t+-^gt=24m

小物块脱落后，无人机下落的高度

2

h==0.4m

'2al

后又在1.6s内上升的高度

h,=-^—=3.84m

2a2

因此当小物块落地时，无人机离地面的高度

〃=丸—4+%=27.44m

14、(3)3.23,3.33(2)s=3.325m

【解题分析】

试题分析：(3)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为眼和内，木板与物块的质量均为m.

v-t的斜率等于物体的加速度，则得：

v5—100

在3-3.5s时间内，木板的加速度大小为4=—=-----mls-=8m/s'.