安徽省安庆市高三下学期二模考试物理试题

安庆市2024年高三模拟考试（二模）物理试题一、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，只有一项是符合要求的。1.太阳内部每天都进行着大量的核聚变反应，其中一种核聚变反应为两个氘核对心碰撞发生的核聚变：。已知一个氘核的质量为，一个氦核的质量为，一个中子的质量为，下列说法正确的是（）A.氦核和中子的质量数之和小于两个氘核的质量数之和B.该核反应吸收的能量为C.核反应前后系统总动量减小D.该核反应释放的能量为【答案】D【解析】【详解】A．核聚变满足质量数守恒，则氦核和中子的质量数之和等于两个氘核的质量数之和，故A错误；BD．核聚变反应释放能量，反应前后有质量亏损，由爱因斯坦的质能方程可知故B错误，D正确；C．核聚变反应为内力作用，系统的动量守恒，则核反应前后系统总动量不变，故C错误。故选D。2.公式是最简洁的物理语言，图像是最直观的表达方式，某同学想用下列甲、乙图像描述竖直上抛运动，甲、乙图像都是以时间t为横轴，用a表示运动的加速度，v表示运动的速度，x表示运动的位移，s表示运动的路程，则下列说法正确的是（）A.甲可能是图像 B.甲可能图像C.乙可能是 D.乙是图像【答案】C【解析】【详解】AB．取竖直向上为正方向，竖直上抛运动的位移为瞬时速度为则甲图可能是位移与时间图像，而路程随着时间应一直增大，速度随着时间先减小后增大，为线性函数图像，故AB错误；CD．由位移关系变形为则函数为线性减函数，符合乙图像，而竖直上抛的加速度恒为，不可能为乙图像，故C正确，D错误。故选C。3.如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为3.5kg的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（）A.拉动长木板的最大拉力为10NB.物块与长木板间动摩擦因数是0.2C.长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是7ND.增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大【答案】B【解析】【详解】A．乙图显示的数值与物块受到的摩擦力大小相等，拉动长木板的力F与物块所受的摩擦力大小是不相等的，故A错误；C．由乙图知物块与长木板间的滑动摩擦力大小为，并不是长木板与水平桌面间的摩擦力，故C错误；B．物块与长木板间的动摩擦因数为故B正确；D．因为图线峰值大小代表的是物块和长木板间的最大静摩擦力的大小，由物块和长木板间的正压力及粗糙程度决定，跟长木板与桌面的粗糙程度无关；如果放在更加粗糙的水平桌面上，图线对应的峰值应该是不变的，故D错误。故选B。4.如图所示为一个原、副线圈匝数比为的理想变压器，原线圈两端接有一个交流电源，其电动势随时间变化的规律为，内阻为，所有电表均为理想交流电表。当电路中标有“4V，4W”的灯泡L正常发光时，下列判断正确的是（）A.电压表示数为10V B.电压表示数为24VC.电流表A示数为1A D.负载电阻【答案】A【解析】【详解】C．电路中标有“4V，4W”的灯泡L正常发光，可得副线圈电流为根据理想变压器两端的电流与匝数关系，有可得原线圈的电流即电流表A示数为，故C错误；A．变压器的原线圈接入正弦式交流电，，可知电动势的有效值为电源有内阻为，则对原线圈电路由闭合电路的欧姆定律有解得原线圈两端的电压为电压表测量的是原线圈两端的电压，则示数为10V，故A正确；B．由理想变压器的电压与匝数关系有可得变压器的输出电压为则电压表所测电压为20V，故B错误；D．副线圈灯泡和电阻串联，有解得定值电阻为故D错误。故选A。5.史瓦西半径是任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值。该值的含义是：如果特定质量的物质被压缩到此临界半径时，该物质就被压缩成一个黑洞，即此时它的逃逸速度等于光速。已知某星球的逃逸速度为其第一宇宙速度的倍，该星球半径，表面重力加速度g取，不考虑星球的自转，则该星球的史瓦西半径约为（）A.9纳米 B.9毫米 C.9厘米 D.9米【答案】B【解析】【详解】地球表面附近有临界状态光速恰好等于其逃逸速度，可得第一宇宙速度可表示为根据万有引力提供向心力可得联立解得故选B。6.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图中质点Q的纵坐标为。图乙为质点Q的振动图像。则下列说法正确的是（）A.该列波沿x轴的正方向传播B.质点Q的振动周期为2sC.该列波的传播速度为1.5m/sD.质点Q的振动方程为【答案】C【解析】【详解】A．由图乙可知时刻，质点Q向上振动，根据平移法可知，该列波沿x轴的负方向传播，故A错误；BD．设质点Q的振动方程为（cm）将（0，0.2）、（，0）代入解得T=4s，质点Q的振动方程为故BD错误；C．由甲图可知波长为6m，则该列波的传播速度为1.5m/s故C正确；故选C。7.如图所示，两个完全相同的平行板电容器水平放置，上极板由导线经二极管相互连接，下极板由导线直接连接且接地，开始时两电容器上极板带电荷量相等。带电小球A静止在左边电容器的中间位置，另一个带电小球B通过绝缘细线悬挂在右边电容器的上极板上，且B球静止时距下极板的距离为两板间距的四分之一。两球均可视为点电荷。以下说法中正确的是（）A.A球电势能大于B球电势能B.将左边电容器下极板上移少许，A、B两球开始所在位置处的电势均升高C.将左边电容器下极板下移少许，稳定后左右两平行板电容器内电场强度大小相等D.在左边电容器靠近下极板插入一电介质板，稳定后右边电容器内电场强度大小不变【答案】D【解析】【详解】A．开始时左右两电容器内场强相等，由于不知道B球的质量及所带电荷，因此无法比较两者的电势能，故A错误；B．将左边电容器下极板上移少许，由电容的决定式可知电容C增大，由于二极管的存在，右侧电容器内的电荷不能移向左边电容器，因此左边电容器的带电荷量不变，由，联立可得可知，左边电容器两极板间电压减小，但是场强大小不变，对两点电势大小计算有由于两边场强均不变，而左侧减小，右侧不变，因此左边A球所在位置电势减小，右边B球所在位置电势不变，故B错误；C．将左边电容器下极板下移少许，根据可知左边电容器电容减小，因此左边电容器需要放电，即左边电容器内的电荷将移向右边电容器，根据，联立可得可知，左边电容器内场强减小，而右边电容器内场强增大，故C错误；D．在左边电容器靠近下极板插入一电介质板，根据可知，左边电容器电容变大，而由于二极管的单向导电性，可知右边电容器中的电荷不能左移，因此，稳定后右边电容器内电场强度大小不变，故D正确。故选D。8.如图所示，竖直轨道MA与四分之一圆弧轨道ABC平滑对接且在同一竖直面内，圆弧轨道圆心为O，OC连线竖直，OB连线与竖直方向夹角为，紧靠MA一轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧上放有一质量为的小球，现用外力将小球向下缓慢压至P点后无初速释放，小球恰能运动到C点。已知PA高度差为0.8m，圆弧轨道半径为1.0m，不计轨道摩擦和空气阻力，小球的半径远小于圆弧轨道的半径，弹簧与小球不拴接，重力加速度g取（，），则（）A.小球离开弹簧时速度最大B.刚释放小球时，弹簧弹性势能为36JC.若小球质量改为5.5kg，仍从P点释放小球后，小球能沿轨道返回P点D.若小球质量改2.3kg，仍从P点释放小球后，小球将从B点离开圆弧轨道【答案】D【解析】【详解】A．小球上升到弹簧弹力大小等于重力时，小球速度最大，故A错误；B．小球恰能过C点，则有可得所以弹簧的最大弹性势能为故B错误；C．小球质量为时，小球肯定到不了C点，而最大弹性势能小球到达A点时还有速度，即能进入圆弧轨道，所以小球将在圆弧轨道A、C之间某点离开圆弧轨道做斜上抛运动，不能沿轨道返回P点，故C错误；D．设小球质量为时恰好从B点离开，则在B点有解得根据机械能守恒定律可得解得故D正确。故选D。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，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，有错选的得0分。9.如图所示，一固定光滑直杆与水平方向夹角为α，一质量为M的物块A套在杆上，通过轻绳连接一个质量为m的小球B。现让A、B以某一相同速度沿杆方向开始上滑，此时轻绳绷紧且与竖直方向夹角为β，A、B一道沿杆上滑过程中，设A、B的加速度大小为a，轻绳的拉力大小为FT，杆对物块A的弹力大小为FN，已知重力加速度为g，A、B均可看成质点，则（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】【详解】AC．根据题意，A、B一道沿杆上滑过程中，将A、B看成一个整体，受力分析如图所示将重力进行正交分解，分解为沿着杆向下（与速度方向相反）的分力，大小为，以及垂直于杆的向下的分力，大小为，根据平衡条件可知而在运动的方向上由牛顿第二定定律有解得故A错误，C正确；BD．对小球分析，由于小球的加速沿着杆向下，则垂直杆的方向合力应为0，由此可知细线一定与杆垂直，即则根据几何关系可知因此有故B正确，D错误；故选BC。10.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左侧轨道间距为2L，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，右侧轨道间距为L，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，两磁场方向均竖直向下。金属棒b长为L，阻值R，静止在右侧轨道。金属棒a长为2L，电阻为2R，当金属棒a以初速度水平向右开始运动，金属棒b也随之运动。已知金属棒a始终在左侧轨道运动，a、b棒质量均为m，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则在a、b棒的运动过程中，下列说法正确的是（）A.金属棒b达最大速度前，金属棒a、b组成的系统动量不守恒B.金属棒b达最大速度后，金属棒a、b的速度大小之比为1:2C.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中通过金属棒b的电荷量为D.从开始运动到金属棒b达最大速度的过程中金属棒a产生的热量为【答案】AD【解析】【详解】A．两金属棒所受安培力不等，所以金属棒a、b稳定前，金属棒a、b系统动量不守恒，故A正确；B．稳定后电路电流为0，即解得故B错误；C．对a根据动量定理可得对b根据动量定理可得解得，通过金属棒b的电荷量为故C错误；D．由能量守恒定律可得，电路中总的焦耳热由电路知识可得故D正确。故选AD。三、非选择题：共5题，共58分。11.“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，此句有唐代诗人储光羲对折射现象的描绘。为了提高对折射规律的理解，小华利用“插针法”测定一个长方体玻璃砖的折射率。实验中，先在玻璃砖的左侧垂直纸面插上两枚大头针和，然后在右侧透过玻璃砖观察，再垂直纸面正确插上大头针、，最后作出光路图甲，据此计算得出玻璃的折射率。（1）下列说法正确的是________。A.若由于切割原因，造成玻璃砖左右表面不平行，其他操作无误，则无法测出折射率B.大头针只须挡住及的像C.实验的精确度与、的间距，的大小均有关（2）此玻璃砖的折射率计算式为________（用图中的、表示）。（3）小华在画界面时，不小心将界面画歪了一些，如图乙所示，则计算测得的折射________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）C（2）（3）偏小【解析】【小问1详解】A．玻璃砖左右表面不平行，不影响折射率的测定，故A错误；B．大头针必须挡住和、的像，而且、之间的距离适当大些，才能作出正确的光路图，以提高实验精度，故B错误；C．为了提高实验精度，可以适当增大入射角，而与入射角互余即适当减小，故C正确。故选C。【小问2详解】折射率为【小问3详解】如图所示由于画歪，造成作图时，错误的将作为折射角，因为，故折射率变小。12.某半导体材料制成的压敏电阻的阻值随所受压力的增大先减小后趋于不变，某同学利用伏安法量其阻值随压力的变化关系。除该压敏电阻外，实验中还用到的器材有：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）、电压表（内阻约为2000Ω）和毫安表（内阻Rg=10Ω）。实验时，将压敏电阻置于水平地面上，记录不同压力下电压表和毫安表的示数，计算出相应的压敏电阻阻值。实验得到该压敏电阻阻值R随压力F变化的曲线如图乙所示（重力加速度g取10m/s2）。（1）实物连图中还有两条导线没有连接，请你补充完整_________。（2）若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为6V和30mA，则此时压敏电阻的阻值______。（3）某工厂车间操作时需两位单个质量均不低于70kg（含所穿的防护服）的操作人员同时进入，单人不可进入，双人单个质量小于70kg也不可进入。将上述实验中两个相同的压敏电阻并联可以制作一个控制电路，其电路的一部分如图丙所示，图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略），电磁继电器电阻可视为恒定，其大小为。图中为踏板空置，电动门处于闭合状态，若两个满足质量要求的操作人员同时站在踏板上且电流表（内阻Rg=10Ω）示数不小于40mA时，电动门控制电路将打开电动门，操作人员方可进入车间，则图中电阻R的阻值应为________Ω；现因装备改良，可要求两位操作人员单个质量均不低于65kg时即可进入车间，则电阻R的阻值需要调________（选填“大”、“小”）。【答案】（1）（2）190（3）①.80②.小【解析】【小问1详解】由于电流表内阻已知，则电流表采用内接法，由于滑动变阻器最大阻值较小，采用分压式接法，如图：【小问2详解】根据欧姆定律可知Ω【小问3详解】[1]两个人的压力为1400N，可知压敏电阻阻值为=300Ω，根据闭合电路欧姆定律有其中I=40mA，解得[2]由图可知压力变小，电阻变大，为满足条件，则电阻R的阻值需要调小。13.根据国家标准化管理委员会批准的《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》相关规定现在所有在产乘用车强制安装TPMS（胎压监测系统）。驾驶员发现某型号汽车正常行驶时胎压为250kPa，轮胎内气体的温度为，不考虑轮胎容积的变化，该轮胎的胎压达到300kPa时会出现灼胎危险。（1）若该轮胎的胎压达到300kPa时，求此时胎内的气体达多少摄氏度；（2）若驾驶员在开车前发现该轮胎胎压略有不足，仪表显示胎压为p=200kPa，现驾驶员对其充气，气体被充入前的压强为100kPa，已知轮胎容积为22L，为保证汽车正常行驶，求需要充入多少升压强为100kPa的气体（不考虑充气过程中胎内气体温度和轮胎容积的变化）。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）不考虑轮胎容积的变化，则轮胎内的理想气体经过等容变化，有其中，，，解得胎内气体的温度为，（2）设充入的气体体积为，根据理想气体的物质量守恒和等温变化，有其中，，解得14.如图所示，在xOy平面第二象限内，直线上方有沿y轴正方向的匀强电场，x轴下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一质量为m，电荷量为的带电粒子以速度从x轴上P点沿与x轴正向成的方向射入匀强磁场，经磁场偏转后从x轴上Q点射出，最后粒子恰垂直通过y轴上的N点（图中未画出）。已知，带电粒子在磁场中运动过程中离x轴的最远距离为b，不计带电粒子的重力。求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小；（2）N点的y轴坐标。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中运动的轨道半径为r，由几何关系可知解得又在磁场中有联立解得（2）由对称性可知：粒子从Q点射出时与x轴正方向夹角仍为，由于粒子重力不计，粒子在图中无电磁场的QM段做匀速直线运动，在M点以速度沿与x轴正方向夹角方向进入电场后在电场力作用下做曲线运动至N点。设粒子从M点运动到N点的时间为t，在x轴和y轴方向上的位移大小分别为x、y。由几何关系可知粒子从M点到N点的曲线运动可分解为x轴方向的匀速直线运动和y轴方向的匀减速直线运动，故x轴方向上y轴方向上联立以上解得所以N点的y轴坐标为15.如图1所示，质量M=4kg的长木板放在水平地面上，其右端挡板上固定一劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧，弹簧左端连接物块B，开始弹簧处于原长，物块A位于长木板的左端，A与B的距离L=0.8m，A、B均可视为质点且与长木板的动摩擦因数均为μ1=0.25，给A初速度v0=4m/s，A运动一段时间后与B发生碰撞，碰后A的速度为0。已知A的质量m1=