安徽省安庆市2024届高三年级下册三模物理试题 含解析

安庆示范高中2024届高三联考

物理试题

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25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.只有笊和氤能发生核聚变，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

【答案】B

【解析】

【详解】A.核聚变反应过程质量数守恒，释放能量，质量有亏损，质量不守恒，A错误；

B.比结合能越大原子核越稳定，所以核聚变反应中生成新核比结合能大于反应前原子核的比结合能，B

正确；

C.其它原子序数小的原子核也可以发生核聚变，C错误；

D.核聚变能释放大量能量，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，

D错误。

故选B。

2.如图所示，水平地面上固定有倾角为45。，高为的斜面。。点位于A点正上方且与B点等高。细绳一

端固定于。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（）

F—g哈

解得，绳刚要拉断时张力为

F=3mg

B错误;

D.球击中斜面时速度为

v=———-\[gh

sin45°”

反弹的速度大小为

，我

v-------

2

h

设反弹后能击中A点，则水平方向位移为一，有

2

h

-=v,cos45°f

2

解得

Y

竖直位移为

1h

y=vrsin45°f-1gf2=-|

所以反弹后球恰好能落到A点，D正确。

故选D。

3.如图所示，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一夕、+2q、

+q,已知加、N、P分别为AB、BC、AC的中点，。为三角形的中心，下列说法正确的是（

M点的场强大于尸点的场强，A正确；

B.若只有和+4,。点电势等于P点电势，放上+2乡则。点电势高于尸点电势，又因为电子带负电,

根据

E,=（pq

可知电子在。点的电势能小于在尸点的电势能，B错误；

C.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，C错误；

D.若只有和+q,N点电势高于。点电势，放上+2q,N点电势还是高于。点电势，所以正试探电荷

沿直线从。点运动到N点，电势升高，电势能增大，电场力一直做负功，D错误。

故选Ao

4.一质量为力的行星绕质量为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「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，

半径为为,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

A.行星绕行圆半径为越大，其所受的万有引力的合力越小

B.行星绕行的周期为2万；臣;

GMm2-2

C.行星的绕行的动能为F—+-G7impr0

2"3

D.若行星轨道不是圆轨道，则其运动规律仍满足开普勒三定律

【答案】C

【解析】

【详解】A.行星所受引力为恒星M和尘埃引力的合力，尘埃对行星的引力可看成以为为半径的球形空间

尘埃的引力，有

「GMmGp飞兀钻nQMm4

F=——+------2------=一「+TGpnrm

roro23o

行星绕行圆半径为越大，其所受的万有引力的合力不一定越小，A错误；

B.由圆周运动受力特点可得

GMm4-4后

—p-+-G兀mp%=m亍rQ

可得

B错误；

C.由圆周运动受力特点可得

GMm4„

——-——b—G兀mpr。=m—

汗3%

行星的绕行的动能为

22

£1mvGMm2

k=-o=^r+-G^mprQ

C正确；

D.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，相当于单个中心天体的质

量发生变化，开普勒第三定律不再适用，D错误。

故选Co

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

【答案】C

【解析】

【详解】A.声波在空气中传播是纵波，A错误；

B.声音在不同的介质中速度不同，B错误；

C.声波从一种介质传播到另一种介质时，频率不变，C正确；

D.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，D错误。

故选C。

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

【答案】B

【解析】

【详解】伸缩门运动时，物体M、N的速度之比等于距离固定端的位移之比，即

VNXN5

故选B。

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0.3CH12,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（）

甲乙

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.若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

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据盖一吕萨克定律

T

可知，气体体积随温度均匀变化，则刻度是均匀的，A正确。

BC.初状态

X=(357+0.3x10)cm3=360cm3,g=(273+27)K=300K

任意态

%=(357+0.3xMen?,T2=(273+r)K

由

ZT2

得

Z=(24.5+0.25/z)℃

当〃=0时，最小刻度对应温度为

：=24.5℃；

当拉=20cm时，最大刻度对应温度为

t2=29.5℃

BC正确;

D.由

可知

由于油柱的重力产生压强的影响没有了，所以匕偏大，则测得的,偏大，D错误。

选择不正确的，故选D。

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，已知轻绳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.斜面缓慢移动过程中，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

【答案】D

【解析】

【详解】A.小球开始静止时，根据平衡条件，水平方向有

Tsin45°=Nsin37°

解得

所以轻绳对小球的拉力小于斜面对小球的支持力，A错误;

B.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，B错误；

CD.利用整体法，可知水平外力大小等于轻绳拉力水平分量，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，D正确。

故选D。

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-孙z中，分布着沿z轴正方向的匀强电场£和沿y轴正方向的匀强磁

场8,一个带电荷量为+4、质量为根的小球沿尤轴正方向以一定的初速度心抛出后做平抛运动，己知重

B.经过时间r，球的动能变为初动能的2倍

gB

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

【答案】AC

【解析】

【详解】A.小球在xQy平面内做平抛运动，则有

Eq-qv0B

解得

E

%二万

A正确；

B.小球的动能变为初动能的2倍时

Ek=^m(Vy+Vo)=2EkO

E

Vy=V=-=gt

0B

即经过时间为

E

t=一

gB

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ACo

10.如图所示，半径为R的竖直半圆轨道BCD与光滑水平轨道48平滑连接于8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()

D

C

A.若半圆轨道也是光滑的，弹簧弹性势能为2根gR,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。点，则在C点对轨道的压力为3/咫

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2点最大竖直高度为笆R

27

D.若弹簧弹性势能为5/咫R,小滑块到达。点对轨道压力为冲，则小滑块在半圆轨道上克服摩擦力做

的功为机?尺

【答案】BC

【解析】

【详解】A.小滑块恰能到达。点，有

喑

mg=m-^~

解得

VD=dgR

根据机械能守恒定律，有

12

Ep=3mVD+2mgR

解得

「5n

Ep=~mgR

即，滑块若恰好到达。点，弹性势能为gmgR,故A错误;

B.小滑块恰能到达。点，有

m2-

R

解得

VD~《gR

根据机械能守恒定律，有

1212D

—mvc=—mvD"+mgK

解得

vc二木函

根据牛顿第二定律，有

FV2

取二c

解得

FN=3机？

根据牛顿第三定律，可知对轨道的压力为3mg,故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。点就离开圆弧轨道，设小滑块离

开轨道的位置E与圆心的连线与水平方向夹角为。，E距8点的竖直高度为心根据机械能守恒有

12

2mgR=—mvE+mgh

根据牛顿第二定律，有

mgsin0=~~~

根据几何关系有

.八h-R

sine=------

R

联立可得

h=-R

3

滑块从E点离开轨道后还能上升的最大高度为

-R

小滑块运动过程中距8点最大竖直高度为

H=h+h'=—R

27

故C正确；

D.若小滑块到达。点对轨道压力为加g,有

v2

mg+mg-m—yD—

R

解得

VD=12gR

根据能量守恒定律，有

19

Ep-Wf=—mvD+2mgR

可得小滑块在半圆轨道上克服摩擦力做的功为

=2mgR

故D错误。

故选BC。

第n卷(非选择题共58分)

三、非选择题：本题共5小题，共58分。

11.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

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4,并测出电磁铁下侧面到光电门的距离鼠

(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0

【答案】(1)0.9045##0.9046##0.9044

(3)增大电磁铁到光电门的高度(或选用同质量密度更大的小球)

【解析】

【小问1详解】

螺旋测微器读数为

d=9mm+4.5x0.01mm=9.045mm=0.9045cm

由于最后一位是估读，答案在0.9044cm-0.9046cm之间即可。

【小问2详解】

小球下落到光电门B的位移为

x=h--

2

经过光电门B的速度为

V=一

A?

根据匀变速直线运动规律，有

2gx-v2

可得

【小问3详解】

选用同质量密度更大的小球减小空气阻力，或者增大电磁铁到光电门的高度从

12.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3k。；

B.电压表V：0~15V,内阻约3k。；

C.电流表A-0-0.6A,内阻约0.1Q；

D.电流表A2：0-3A,内阻约0.010；

E.滑动变阻器R：0-10Q：

S

（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）小强同学测量数据后绘制了U—/图像，可以求出石=V,r=Q；（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”）

//A

【答案】⑴①.c②.A

(2)U=E—Ir

(3)①.1.48②.0.750③.偏小④.偏小

【解析】

【小问1详解】

由于测一节干电池的电动势和内阻，最大电压为L5V,所以电压表选A即可，滑动变阻器的最大阻值为

10Q,所以最小电流为0.15A,滑动变阻器阻值到一半5Q时，电流为0.3A,滑动变阻器阻值减小到

2.5Q时，电流为0.6A,所以电流表选择C即可。

【小问2详解】

根据闭合电路，可得

U=E-Ir

【小问3详解】

口］⑵根据

U=E—Ir

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=1.48V

1.48—1.00

r=。=0.750。

0.64

由于电压表的分流作用，测得电流值偏小，根据

E=U+Ir

可知，电动势值偏小，短路电流不变，所以斜率偏小，内阻偏小。

13.如图所示，一质量为4kg的木板静止在水平面上，木板上距离其左端点为L=2.5m处放置一个

质量为小=lkg的物块(视为质点)，物块与木板之间的动摩擦因数为〃!=0.3。/=0时刻，给木板一个

水平向右的瞬时冲量/=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/s2o求：

(1)木板与地面之间的动摩擦力大小：

(2)若给木板水平向右的冲量的同时,也给物块水平向右的恒力尸=5N。求当木板刚停正时物块的动能。

(物块未从木板上滑落)

M

7777777777777777777777777777777777777777777777/

【答案】(1)/=5N；⑵石卜=200J

【解析】

【详解】(1)木板初速度为

v=—I=5vm/s

0nM

物块先加速，加速度为

2

%=〃1g=3m/s

设木板减速时加速度为。2,有

Ma2=/2xmg+f

共速用时

印-v0-a2t

2

解得

/=5N

(2)由尸=/可知，系统在此过程动量守恒，有

Mv0=mvx

解得

匕=20m/s

动能为

1

Ek=59=200J

14.如图所示，在一倾角为。=30°足够长的斜面上有一足够长的“少'型金属导轨尸，导轨上方叠放有一导

体棒。。P、。质量均为祖，接触良好。导轨宽度和导体棒长度均为L导体棒电阻为凡导轨电阻不计。

空间中存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为瓦初始，将导体棒用绳系住，绳子能承受的最大

拉力为侬。将金属导轨由静止释放开始计时，。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%；

（2）绳子拉断时导轨P的位移尤；

（3）求从释放到拉断绳子的过程中导体棒上产生的焦耳热。。

【答案】（1）%=黑\；（2）x22222

mgRtxmgRrrTg-R^3mgR

ZnL~IB21}2B4L4'4B2L28B4L4

【解析】

【详解】（1）拉断时有

BIL+mgsin0—mg

I上

R

E=BLVQ

解得

mgR

V0~IB11}

（2）对导轨，根据动量定理，有

mgsin0tx-BILtx-mvQ

7=1

R

E-BEv

整理得

解得

=mgR%gR?

—「252L2254L4

（3）根据能量守恒，有

Q+；mv^=；mgx

解得

m2g2R03m3g々2

0一4」-8B4L4

15.如图所示，光滑水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道48,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"=1kg的静止薄木板，上表面与A点平齐。一质量m=lkg的小滑块（可视

为质点）以初速度％=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〃=0.75。

（1）若薄木板左端与A点距离d