安徽省2024届高三年级下册三模联考物理试卷(含答案)

安徽省2024届高三下学期三模联考物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.天然放射性元素染Th（牡）经过一系列衰变后变成赞Pb（铅），下列说法正确的

是（）

A.衰变过程共有6次a衰变和5次B衰变

B.有6个中子转变为质子

C.2黑Pb的比结合能比嚼Th的比结合能大

D.在高温高压下可缩短嗡Th的半衰期

2.下列关于机械波的说法正确的是（）

A.主动降噪技术利用的是声波的偏振现象

B.“未见其人先闻其声”是声波的衍射现象

C.纵波只能在液体或气体中传播，而横波在固体、液体、气体中都能传播

D.“随波逐流”说明介质中的质点可以随着机械波的传播而运动到很远的地方

3.某同学利用激光笔测破碎玻璃砖的折射率，图中两部分完整的平面垂直。当细激光

束入射角6=45。时，光线恰好不从另一平整面射出。该玻璃砖的折射率〃为（）

A.—B.—C.A/3D.V2

22

4.如图甲所示，矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动产生交变电流，

通过匝数比为4:%=1:10的理想变压器对电路进行供电。其中均为热敏电阻（阻值随

温度升高而减小），用为定值电阻，电表均为理想交流电表。变压器原线圈中通过的

电流随时间变化图像如图乙所示。若矩形线框电阻不可忽略，下列说法正确的是（）

A/=0.005s时，电压表示数为零

B.线框转速为100r/s

C.仅温度升高，电压表示数减小

D/=0.01s时，电流表示数为0.5A

5.如图所示，半径为R的,圆。AP区域中存在垂直于圆平而向外、磁感应强度为3

4

的匀强磁场，圆心。点有一粒子源，先后从。点以相同速率%=迎向圆区域内发射

m

两个完全相同的正电粒子a、b（质量为机，电量为q）,其速度方向均垂直于磁场方

向，与。尸的夹角分别为90。、60°,不计粒子的重力及粒子间相互作用力，则两个粒

子。、6在磁场中运动时间之比。%为（）

A.l:lB.2:lC.l:2D.4:l

6.2024年3月25日0时46分，我国成功利用长征运载火箭将“鹊桥二号”中继星送入

环月轨道飞行，该中继星进入周期为T的环月大椭圆使命轨道，按计划开展与“嫦娥四

号”和“嫦娥六号”的通信测试。如图是中继星环绕月球的示意图，其中P点为近月点，

与月球表面距离为小Q点为远月点，与月球表面距离为小M、N为椭圆的短轴点，

月球半径为几万有引力常量为G,则下列说法正确的是（）

N

A.该中继星在P点时机械能最大

B.该中继星沿MPN运动时间等于沿运动时间

C.月球表面重力加速度g=兀2（「+”©3

D.月球的质量川=.（产"2R）

7.餐桌在中国饮食文化中具有非常重要的意义，它是家庭团聚、社会交往和文化传承

的重要平台。如图所示为一圆形餐桌，由圆形水平桌面和圆形水平转盘叠合组成，圆

心均位于转轴0。上。转盘边缘放有一质量为m的小碟子随着转盘角速度由零缓慢增

加到某一值g（未知）时，碟子从转盘边缘滑离，恰好滑到桌子边缘停下来。已知转

盘半径为凡碟子与转盘间的动摩擦因数为〃，碟子与桌面的动摩擦因数为2〃，重力

加速度为g,忽略碟子大小的影响以及转盘与桌面的落差和缝隙影响，最大静摩擦力

等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

A.g的值为y/jdgR

B.转盘对碟子做功为jumgR

C.桌面半径是转盘半径的』倍

D.碟子在桌面上运动过程中受桌面摩擦力的冲量大小为加（斓

8.“复兴号”动车是我国自主研发，具有完全知识产权的新一代高速列车。某“复兴号”

动车组由8节车厢编组而成，其中第1、3、5、7节为动力车厢，其余为无动力车厢。

已知每节动力车厢有2400kW的大型电动机提供动力，每节车厢除了行驶中受恒定的

摩擦阻力K=1500N外，还会受到风阻作用，第1节列车所受风阻工=3人，其余每节

车厢所受的风阻力=3阮，表达式中v表示动车行驶速度，左为比例系数，为

84N-s/mo下列说法正确的是（）

A.该型号动车组最大行驶速率为120m/s

B.若关闭两个电动机，动车组最大速度为原来一半

C.以最大速率匀速行驶时，第1节车厢所受总阻力为25200N

D.以最大速率匀速行驶时，第3节车厢对第2节车厢作用力为12600N

二、多选题

9.静电场的电场强度方向与x轴平行，x轴上各点电势9随坐标x分布情况如图所

示。现从x=-3%处由静止释放一电子（重力不计），电子在（-3尤0,3不）间运动时的速

度V、电势能Ep、动能后卜及电场力的功率尸随坐标工变化的图像正确的是（）

10.如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，为圆的水平直径，PQ为竖直

直径。质量均为机的两相同小球。，6穿在圆环上，分别与轻质弹簧占，心连接，弹

簧的另一端均固定在圆环的Q点上，弹簧原长均为凡现对》两球分别施加竖直向

上的拉力耳，F2,两球静止时，。球恰好位于M点，6球位于C点，。。与夹角

为30。，止匕时G=^=2mg,重力加速度为g,下列说法正确的是（）

Q

A.连接。球的弹簧占劲度系数为W

B.连接方球的弹簧心劲度系数为

C.0球受到圆环的作用力大于。球受到圆环的作用力

（73-1）1?

D.保持6球静止，改变工方向，其最小值为百〃火

三、实验题

11.学校物理小组的同学们利用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体等压变化

规律。注射器竖直固定在铁架台上，其中密封了一定质量的气体，柱塞上固定一重

物，被密封的空气柱浸没在烧杯的液体中，液体中放置有温度计（图中未标出）。忽

略柱塞与注射器之间的摩擦，通过改变烧杯内液体温度读取多组温度、体积数值，并

作体积-温度图像。

（1）下列说法正确的是（填选项字母）。

A.温度计位置应尽量远离空气柱

B.柱塞上应涂上润滑油

C.每次改变烧杯中液体的温度时，应立即读出空气柱的体积

⑵某同学作出体积-热力学温标（V-T）图像如图乙所示，图像不过原点的原因可能是

（3）保持密封空气柱质量不变，改变重物质量，通过两次实验作出体积-热力学温标

（V-T）图像得到两条直线如图丙所示。若两条直线斜率分别为匕、左2,两次重物及柱

塞的总质量分别为叫、加2,柱塞横截面积为S,重力加速度为g,则大气压强可表示

为（使用题中所给字母表示）。

12.某小组同学设计了如图甲所示电路同时测量电压表内阻凡与定值电阻凡的阻值。

现有的实验器材如下：

A.待测电压表（量程0~3V,%未知）

B.待测电阻Rx（Rx约为1000Q）

C.滑动变阻器Ra：0-5Q

D.滑动变阻器品1：0-500Q

E.电阻箱与：0-999.99Q

F.电阻箱&：0-9999.9Q；

G.电源（电动势为3V,内阻不计）；

H.开关，导线若干。

（1）根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用,电阻箱应该选

用。（填器材前字母序号）

（2）该小组选定实验器材后进行了如下操作：

①先将电阻箱R调至零，先后闭合开关S2，S「调节（至电压表读数恰好如图乙所

示，此时电压表示数为V；

②断开开关S?；

③调节电阻箱凡记录此时电压表示数U与电阻箱示数R；

④多次改变电阻箱R阻值，重复步骤③；

⑤根据图像法科学分析、计算结果。

（3）该小组同学根据所测数据作出g-R图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表

内阻&=kd待测电阻尺=kQo

四、计算题

13.电磁炮是利用安培力驱动炮弹的一种技术应用装置，其原理图如图所示，储能器

开关先接。获得能量后再接可对加速装置供电。通电时，电流在平行导轨间产生

垂直于导轨平面的磁场，炮弹在安培力作用下加速。已知安培力与通电电流关系满足

F=kl?,^=2X10-7N/A2O某次电磁炮射击实验中，储能器向发射装置释放106A的

电流，提供炮弹加速的导轨长L=2.5m,炮弹质量为加=lkg,忽略摩擦力和空气阻

力，在炮弹加速过程中电流始终保持恒定。求：

⑴炮弹出炮口时的速度大小；

⑵若储能器所储能量与储存电荷量满足后=占。2,《=2.5X1(T2J/C2,此次发射恰好

消耗一半电荷量，求炮弹获得的动能与储能器释放能量百分比(计算结果保留三位有

效数字)。

14.如图所示，一宽为24、垂直于平面向里、磁感应强度大小为5的匀强磁场，虚线

MN、PQ为匀强磁场足够长的水平边界。一边长为L、质量为机、电阻为R的正方形

线框从上方2L处以水平初速度%平抛，线框恰好从PQ匀速穿出磁场，忽略空气

阻力，线框平面始终在MAQ尸面内且线框上下边始终平行于MN(PQ),重力加速度为

g,求：

⑴线框穿出磁场过程中，回路中的电流大小；

⑵线框穿过磁场过程中所用时间。

15.如图所示，竖直平面内半径为R=4.9m的光滑圆弧轨道A3的圆心为。，圆心角

ZAOB^6Q°,最低点5与长L=4m的水平传送带平滑连接，传送带以v=4m/s的速率

顺时针匀速转动。传送带的右端与光滑水平地面平滑连接，水平地面上等间距静置着

2024个质量为勺=3kg的小球。一质量？=1kg的物块M从A点由静止释放，物块M

与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度g=10m/s2,物块〃与小球、小球与小

球之间均发生弹性正碰，求：

⑴物块”到3点时对轨道的压力大小；

⑵物块”与小球①第一次碰后瞬间两者的速度大小；

(3)从物块M开始运动，到最终所有物体都达到稳定状态时物块与皮带间因摩擦产生的

热量。

参考答案

1.答案：C

解析：核衰变中遵循电荷数守恒、质量数守恒，共有6次a衰变和4次P衰变，故A

错误；

一次B衰变有一个中子转变为一个质子，共4个，故B错误；

衰变产物赞Pb更加稳定，比结合能大，故C正确；

半衰期与物理状态无关，故D错误。

2.答案：B

解析：主动降噪技术利用的是声波的干涉现象，A错误；

声波能绕过障碍物继续传播，是声波的衍射现象，B正确；

纵波在固体、液体、气体中都能传播，横波只能在固体中传播，C错误；

传播机械波的介质中的质点不会随波逐流，只能在其平衡位置附近往复运动，D错

误。

3.答案：A

解析：光线恰好从另一面完全消失，即发生了全反射现象。

此时，记临界角为C,折射角为a,则

〃=sin8,〃=1,cos2C+sin2c=1,解得：sin0=yjrr—1,n-,故A正

sinasinC2

确。

解析：电表测量交变电流的有效值，而非瞬时值，A错误；

根据图像乙，线框转动周期T=0.02s,转速〃=5Or/s；

温度升高，热敏电阻减小，电流增大，由于线框有电阻，电源输出电压减小，故电压

表示数变小，C正确；

原线框峰值为5A,副线框峰值为0.5A,但电流表测量有效值，D错误。

5.答案：A

解析：两个粒子在磁场中做圆周运动的半径均为凡恰好与磁场区域半径相等,

对a粒子

在磁场中恰好以P点为圆心做四周运动，从AP边上M点出磁场，t=-T；

a6

在磁场中做圆周运动恰好从AP边上。点出，由几何关系得％=，T；

6

故%%=1:1,A选项正确。

6.答案：D

解析：由于中继星在该轨道上无动力飞行，仅受万有引力，故其机械能守恒，A错

误;

由于中继星在近月点P附近速率较大，与路程相同，故阶段时间较

少，B错误;

4+4+27?3

由开普勒第三定律与天体圆周运动的规律可得=k,心丝

T-4兀2

GM

R=g，

兀26+G+2R)3兀2(4+2+2R)3

解得：M=—'g=一,C错误，D正确。

2GT-2T2收

7.答案：D

解析：碟子恰好滑动时,/nmg=mRwl,得%=等，A错误;

转盘对碟子做功W=-mv?=%mgR,B错误;

2

如图，碟子沿切线飞出，之后在桌面上做匀减速直线运动2X2〃gX&R）2_R2=V2,

得：k当,C错误;

碟子在桌面运动过程中受摩擦力冲量大小I=切=MjugR,D正确。

8.答案：D

解析：根据题意动车组总功率P忌=4x2400kW=9600kW

匀速行驶时受阻力之和/=84+7力+片，P=f-vm

解得%=100m/s，A错误；

由g=（7h+3n+8/）口，得vu68.8ni/s，B错误（亦可定性分析）；

第1节车厢受总阻力q=/；+%=26700N,C错误；

对前两节车厢整体分析：电动机牵引力F=土=2400000N=24000No

%100

车厢所受阻力为。=2f0+3kvm+kvm=36600N,

所以第三节车厢还需提供推力F32=FR-F=12600N,D正确。

9.答案：BC

解析：电子在（-3%,-％）间做匀加速直线运动，在（-%，/）间做匀减速直线运动，在

（无o,3%）间做匀加速直线运动，全程加速度大小均相等。

但电子速度随位移并非线性变化，故A错误；

根据Ep=q-0=(-e)0,B正确；

由动能定理，Ek=qE-x,故C正确；

电子在越过-x0前后电场力方向突变，其功率大小不变,

由/}=尸.「85。可知其功率正负值突变，D错误。

10.答案：BD

解析：。球：由力学平衡，Fx-mg-kxxxcos450=0,

解得匕％=V2mg

叶''F、「2n»g

mg

由胡克定律：%=金*,A错误；

(V2-l)7?

〃球受到圆环作用力N{=kvxxsin45°=mg,

b球：由力学平衡，F2+N2sin300-mg-k2x2cos30°=0,N2COS30°-k2x2sin30°=0

解得k?%-Gmg,A^2=mg

N\=N?,B正确，C错误：

由力学平衡特点可知，当尸2沿圆环切线时，B的值最小

F2min-mgcos30O-k2x2cos60°=0

解得Emin=Gmg,D正确。

N,

11.答案：(1)B

(2)未考虑橡胶套内注射器细管的气体体积

⑶g«叫一座2)

解析：(1)温度计尽量靠近注射器空气柱位置，以免温度计和空气柱存在温差，A项错

误；

柱塞上涂上润滑油减小摩擦增强密封性，B项正确；

应该等充分热交换后温度计示数才能表示空气柱温度，C项错误。

(2)设橡胶塞内气体体积为AV,则有：P(y+AV)=C,即丫=£7-

TP

所以图像不过原点的原因是未考虑橡胶塞内注射器细管的气体体积。

rc

(3)由(2)知匕=2，k,=J对柱塞及重物受力分析：p^^m.g+p.S,

Pi~P2

P2s=m2g+PQS,

_g(仍♦-铀自)

Po

S(k2-k[)

12.答案：(1)C；F

(2)2.40

(3)3.0(或3)；1.0(或1)

解析：(1)电路采用分压接法，滑动变阻器应该选用0~5Q；由于电阻箱接入电路阻值

须对电压表示数改变明显，故选用F。

(2)量程为3V的电压表最小分数值为0.1V,故读数为2.40Vo

(3)根据欧姆定律，电压表示数。与电阻箱阻值R关系，得2.40=U+g(R+&)

整理得:=11

7?+—^H--------

2.4&2.4%2.4

11

1

代入数据适一运

24%20002.4R2.41.8

解得氏=3000Q=3.0kQ,Rx=1000Q=l.OkQ

13.答案：(l)1000m/s(2)26.7%

解析：(1)由尸=42,可得尸=2X1()5N

由运动学分式及牛顿第二定律得：F=ma,v2=2aL

得v=1000m/s

5

(2)由⑴知炮弹动能Ek=；^d,£k=5xlOJ

该过程储能器释放电荷量。=/•/,/=上

a

解得。=5000C

故储能器最初所储能量耳=K（20）2

发射炮弹后储能器所剩储能E2=kQ

Ek

xl00%«26.7%

E、~E2

14.答案：⑴簧⑵篝+空|

BLBLmgR

解析：（1）线框恰好匀速穿出，则由平衡状态知小？=

得人避

BL

2

（2）线框恰好进入磁场MN时，竖直速度记为匕，由自由落体运动2L='

2g

解得Vj=2y[gL

线框匀速穿出磁场，竖直速度记为%

mg=ILB,I=BL'?

R

解得T

线框从进入磁场到穿过磁场用时为t

B2l3v^t

"7g”E------F—-z-----mv