安徽省马鞍山市高三下学期三模物理试题

2024年马鞍山市高三教学质量监测物理注意事项：1.答卷前，务必将自己的姓名和考号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，务必擦净后再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。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。1.一质点做简谐运动，其振动图像如图所示。时，关于质点运动的说法正确的是（）A.速度为正向最大值，加速度为零 B.速度为负向最大值，加速度为零C.速度为零，加速度为正向最大值 D.速度为零，加速度为负向最大值【答案】A【解析】【详解】时，质点在平衡位置，所以回复力等于零，物体的加速度等于零，此时物体正在向的的正方向运动，所以速度为正向最大。故选A。2.汽车在出厂前要进行刹车性能测试。某次测试过程中，汽车做匀减速直线运动，从开始刹车到停止，行驶的距离为40m，所用的时间为4s。则（）A.在减速行驶的全过程中，汽车的平均速度为5m/sB.汽车在减速过程中的加速度大小为C.汽车开始刹车时的速度为10m/sD.汽车刹车后，前2s内位移为25m【答案】B【解析】【详解】A．在减速行驶的全过程中，汽车的平均速度为故A错误；B．看成初速度为0的匀加速直线运动，根据则故B正确；C．汽车开始刹车时的速度为故C错误；D．汽车刹车后，前2s内位移为故D错误。故选B。3.2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星送入距地面约650km的预定圆轨道，用于捕捉爱因斯坦预言的黑洞及引力波电磁对应体等天文现象。已知地球同步卫星离地面的高度约，则爱因斯坦探针卫星（）A.速度大于地球的第一宇宙速度 B.加速度大于地球表面重力加速度C.角速度等于地球同步卫星的角速度 D.加速度大于地球同步卫星的加速度【答案】D【解析】【详解】A．第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则此卫星的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；B．由牛顿第二定律由于r>R所以即加速度小于地球表面重力加速度，故B错误；C．根据角速度大于地球同步卫星的角速度，故C错误；D．根据加速度大于地球同步卫星的加速度，故D正确。故选D。4.在日常生活中，我们不会注意到光是由光子构成的，这是因为普朗克常量很小，每个光子的能量很小，而我们观察到的光学现象中涉及大量的光子。如果白炽灯消耗的电功率有15%产生可见光，已知可见光的大致波长为400nm~760nm，普朗克常量为，光在空气中的速度约。则100W的白炽灯泡1s内发出可见光光子数的数量级约为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】可见光的光波波长为，按来计算光子的能量，则每个光子能量而的灯泡每秒消耗的电能发出可见光能量为则内发出的可见光的光子数C正确。故选C。5.如图，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，紫光、红光分别从B、C点射出。设它们在玻璃中的波长分别为、，传播时间分别为、。则（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】AB．

设任意光线的入射角为α，折射角为β，光在玻璃中传播的路程为s，直径OD的长度为d，则光在玻璃中的速度由几何知识可得s=dcos

（90°β）=dsinβ由折射定律可得光在玻璃中传播的时间为解得由题可知，红光和紫光的入射角相同，则有tB=tC故A正确，B错误；CD．因B光的折射角较小，则折射率较大，频率较大，则波长较小，即，选项CD错误。故选A。6.在某次火箭垂直回收飞行实验时，质量为M的火箭，依靠向正下方喷气在空中保持静止，火箭所在处的重力加速度为g。已知气体的喷出速度为v，则火箭发动机对气体做功的功率为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】火箭在空中保持静止，根据平衡条件有根据牛顿第三定律有对极短时间内喷出的气体，根据动量定理有对上述气体，根据动能定理有火箭发动机对气体做功的功率为解得故选B。7.如图所示，匀强磁场范围足够大且方向垂直纸面向里，在纸面内有P、M、N三点，间的距离为L，连线与间的夹角为。从P点平行于向左发射速率为v0的带正电粒子，恰好经过M、N，粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子重力，则（）A.磁感应强度的大小为B.间距离为C.粒子从P运动到N的时间为D.粒子运动过程中，距的最大距离为【答案】D【解析】【详解】根据题意作出轨迹，如图所示根据几何关系，可知则轨道半径由于洛伦兹力提供向心力，则有解得故A错误；B．根据几何关系，间距离为故B错误；C．粒子从P运动到N对应的圆心角粒子运动周期则经历时间为解得故C错误；D．根据轨迹图像可知，当粒子运动至与P点关于圆心对称位置时，距的距离最大故D正确。故选D。8.如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球B与A的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，则下列说法正确的是（）A.小球B重力大小为 B.细线上的拉力先增大后减小C.两球之间的静电力不断变小 D.B球电势能大小保持不变【答案】D【解析】【详解】A．开始处于静止状态，对B球受力分析及结合三角形相似可得其中求得A错误；BCD．缓慢拉动细线过程，由上述分析可得其中均保持不变，所以A、B两球之间的距离也不会改变，即B球的运动轨迹是以A为圆心，以为半径的圆弧，B球的电势能大小保持不变，再次结合三角形相似可得其中减小，其他量都不变，所以细线上的拉力一直减小，两球之间的静电力大小不变，BC错误，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，有选错的得0分。9.质量为m的球竖直落入水中后，下落过程中受到水的作用而做匀减速直线运动，下降过程中球的机械能和重力势能随着球进入水的深度h变化规律如图所示，重力加速度g取。则（）A.球的质量为0.5kg B.球的动能减少了40JC.球受到的水的作用力为10N D.球向下运动的时间约为2s【答案】AC【解析】【详解】A．图中可知是以水底为零重力势能点的，则在水面处的重力势能为20J，根据EP0=mgh其中h=4m，可得球的质量为m=0.5kg选项A正确；B．开始进入水中时机械能为40J，则动能为20J，则到达水底时球的动能减少了20J，选项B错误；C．整个过程中球的机械能减小量为40J，而机械能减小量等于水对球做的功，则解得球受到的水的作用力为F=10N，选项C正确；D．球向下运动的加速度初速度球运动的时间选项D错误。故选AC。10.如图甲所示，时刻，两个带电粒子M、N同时飘入（初速度很小，可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后分别在和T时刻从小孔S沿平行金属板A、B的中线射入偏转电场，两板间电压变化规律如图乙所示。T时刻粒子M从A板的右端离开电场区域，不考虑两粒子之间的作用力，不计粒子的重力。则（）A.两粒子到达S的速度之比为 B.两粒子的比荷之比为C.粒子N将打到下极板的中点 D.偏转电场对粒子N所做的总功为零【答案】AD【解析】【详解】A．带电粒子在加速电场中是匀加速直线运动，根据平均速度关系可知比较可得A正确；B．带电粒子在加速电场中其中比较可得B错误；C．在偏转电场中，沿初速度方向做匀速直线运动由速度关系求得说明N粒子在偏转电场上运动一个周期，则N粒子在偏转电场运动半个周期时M粒子在沿偏转电场方向上其中D是两板间的距离比较可得N粒子在偏转电场上运动一个周期时侧移距离为说明粒子N距中线上方处飞出，C错误；D．由C项分析可得，粒子N距中线上方处平行入射方向离开电场区域，偏转电场给粒子的电场力在第一个时间内做的正功与偏转电场给粒子的电场力在第二个时间内做的负功绝对值相等，即偏转电场对粒子N所做的总功为零，D正确。故选AD。三、非选择题：共5题，共58分。11.某实验小组想利用水流在重力作用下的粗细变化估测重力加速度大小。如图甲所示，水龙头出口竖直向下，流出的水在重力作用下速度越来越大，水流的横截面积会越来越小。水龙头单位时间流出水的体积为Q，用游标卡尺在相距h的两处测出水流的横截面直径分别为和。（1）某次用游标卡尺测量水流的横截面直径时如图乙所示，其读数为______cm；（2）为提高该实验的精度，避免因水龙头出口不规则等一系列因素造成的影响，下列措施有效的是______；A.水龙头出口越细越好B.尽可能保证水流从水龙头出口流出的初速度为零C.测量同一横截面直径d时，应从多个角度测量再求平均值（3）重力加速度______。（用题中所给字母表示）【答案】（1）1.04（2）C（3）【解析】【小问1详解】用游标卡尺测量水流的横截面直径，其读数为【小问2详解】A．水龙头出口不是越细越好，水流太细测量水流的横截面直径时误差越大，水流太细还容易发成离散的水珠，故A错误；B．根据（3）分析可知水流从水龙头出口流出的初速度大小与测量无关，故B错误；C．为了减少偶然误差，从多个角度测量同一截面直径d，再求平均值，故C正确。故选C。【小问3详解】单位时间内流过的水体积Q不变，则水流经过d1处时解得同理水流经过d2处时，速度根据运动学公式可知解得重力加速度12.某兴趣小组同学在王老师的指导下进行课外探究活动。（1）王老师取出一只欧姆表中的电池，让同学们测出此电池的电动势和内阻。同学们找来了一些实验器材，设计了如图甲所示的电路进行实验，已知电流表A的内阻值为。通过改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I。然后以为纵坐标，以为横坐标，画出图像，如图乙所示。若横轴截距为a，纵轴截距为，则可得：电池的电动势______，内阻______。（结果均用a、b表示）（2）经测量计算后，得到：电池电动势，内阻。王老师把该电池装回原欧姆表中，让同学们用此欧姆表测量一只二极管的正向电阻值。该欧姆表内部结构如图丙虚线框内所示，灵敏电流计G的满偏电流、内阻。测量时图丙中C端应与二极管的______（选填“A”或“B”）端连接。同学们按照正确操作步骤测量，欧姆表指针位置如图丁所示，读数时发现电表面板上的倍率标识模糊不清，王老师却说可以得出结果。同学们经认真思考后，得出：二极管的正向电阻值______；并讨论得出：电池的内阻测量值______（选填“会”或“不会”）对的测量结果产生影响。【答案】（1）①.②.b（2）①.B②.240③.不会【解析】【小问1详解】[1][2]根据得可得斜率纵轴截距为b，内阻b小问2详解】[1][2][3]二极管的负极应该接电源的负极，故图丙中C端应与二极管的B端连接。灵敏电流计G满偏时，电路中的电流为欧姆表内阻表盘中央刻度即为欧姆表内阻，表盘中央刻度为，所以倍率为×10，则二极管的正向电阻值可知，电池的内阻测量值不会对的测量结果产生影响。13.如图所示，导热性能良好汽缸开口向上固定在水平地面上，缸内用一活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度和质量均不计，面积，活塞离缸底和缸口的距离均为，系统处于静止状态。绕过定滑轮的细线一端连接活塞，另一端施加一个从零开始逐渐增大的力F，使活塞缓慢上升到缸口，该过程气体吸收热量。汽缸内气体温度始终不变，大气压强，不计一切摩擦。求：（1）当活塞到达缸口时，力F的大小；（2）该过程力F做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）气体的等温膨胀过程末态时力F最大，对活塞解得（2）设该过程气体对活塞做功为W；对活塞对封闭气体，根据热力学第一定律可得联立解得14.如图所示，在竖直面内，倾角为的光滑斜面和光滑半圆形轨道分别在B点、C点与粗糙水平面平滑连接，左侧有竖直向下的匀强电场。质量为、电荷量的带正电小物块从斜面上A点由静止开始下滑，恰能通过半圆形轨道的最高点D，离开D后又垂直打在斜面上与圆心等高的M点。已知斜面高度，半圆轨道半径，重力加速度g取，小物块通过轨道连接处时无机械能损失，忽略空气阻力，所有接触面均绝缘。求：（1）小物块第一次到达B点时的速度大小；（2）电场强度的大小；（3）小物块与水平轨道间动摩擦因数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小物块从过程，由动能定理得得（2）平抛过程物块D时，由牛顿第二定律得联立解得（3）平抛过程由几何关系得从过程由动能定理得联立解得15.如图所示，有一足够长的水平传送带以的速度始终向左匀速运动，在传送带上的矩形区域内充满匀强磁场，该磁场区域始终随传送带一起以的速度匀速向左运动。某时刻，将两个表面绝缘的正方形导体框a、b同时轻放在传送带上的不同位置，a的右边恰好与重合，b在a的左侧，两导体框中轴线重合且与传送带运动方向平行，两导体框质量均为m，边长均为L，电阻均为R，a与传送带间的动摩擦因数为，b与传送带间无摩擦。一段时间后，导体框a的左边与重合时，a与传送带恰好共速，同时