资源简介

2024-2025学年安徽省皖江名校联盟高三联考物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.3月31日，2024年度全国十大考古新发现初评结果揭晓。安徽淮南武王墩一号墓入围终评项目名单。武王墩一号墓的发掘为研究战国晚期楚国高等级陵墓制度提供了系统性的考古资料。考古通常用年代检测法推算出土文物的年代。已知的衰变方程为，下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中的X是质子
B. 该衰变方程一定满足质量守恒，电荷数守恒
C. 随天气的转冷，的半衰期并没有发生变化
D. 需吸收能量才能发生衰变
2.如图所示，圆轨道①为地球近地卫星运行轨道，运行周期为T。当卫星经过图中M点时进行变速，经调整后由圆轨道①进入周期为8T的绕地椭圆轨道运行，椭圆轨道的远地点记为N点，并开展相应的太空探测任务。下列说法正确的是( )
A. 卫星在圆轨道①运行时速度始终保持不变
B. 卫星经过M点进行减速才会变轨到椭圆轨道②运行
C. 卫星在椭圆轨道②上运行时经过近地点M与远地点N的速率之比为
D. 卫星在圆轨道①和在椭圆轨道②上运行时卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
3.如图所示，半径为R的玻璃球，O点为球心，球面内侧有单色点光源S，已知玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则光源S发出的光经多次全反射回到S点的最短时间为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，内壁光滑的四分之一圆弧轨道MN竖直固定放置，圆心为O点，ON、OM分别是竖直半径和水平半径。现让光滑水平面上的小球可视为质点获得一个水平向右的初速度，不计空气阻力，则小球从 O点离开后运动到圆弧上某点过程说法正确的是( )
A. 初速度越大，小球落在圆弧上时速度越大
B. 初速度越大，小球平抛运动过程速度的变化量越大
C. 改变初速度的大小，落在圆弧上不同位置速率可能相等
D. 改变初速度的大小，落在圆弧上速度的方向垂直于该点的切线
5.如图所示，一根非弹性轻绳的两端分别固定在两建筑物的A、B处，A、B两点间的水平距离为，竖直距离为，A、B间绳长为。杂技演员抓住套在绳上的光滑轻质滑环从A处滑到B处，则滑行过程中滑环与轻绳接触的最低点与 A点的竖直高度差为( )
A. 4m B. C. D. 7m
6.如图所示，实线和虚线分别为两点电荷A和B产生的电场中的电场线、等势线。已知A的电量是B的电量的9倍，以点电荷A位置作为坐标原点，A指向B为x轴正方向，A、B距离为L。则关于两电荷的电性以及在x轴上的范围内电势最低的点的坐标x说法正确的是( )
A. 两点电荷A和B为同种电荷，处电势最低
B. 两点电荷A和B为同种电荷，处电势最低
C. 两点电荷A和B为异种电荷，处电势最低
D. 两点电荷A和B为异种电荷，处电势最低
7.目前我国在高铁领域建成了全球发展速度最快、系统技术最完备、集成能力最强的高铁系统，纯正中国“智造”的复兴号动车组是中国高铁“金名片”。如图所示为复兴号动车组列车在水平长直轨道上的运行图，8节质量均为m的车厢编组运行，其中第2、4、5、7节车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率总功率运行，每节动力车厢提供的功率均相同，经过一段时间t达到最大速度。列车向前运动过程中，只有第1节车厢会受到前方空气的阻力，并且阻力大小与速度的平方成正比，不计其他阻力，p，m，均为已知量，则( )
A. 列车以额定功率P运行过程做匀加速直线运动
B. 列车速度从0变化到过程，动车组动力做功
C. 在时刻，列车的速度小于
D. 当列车速度时，第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为
8.利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m带正电的粒子静止在磁场中，该粒子在 A点分裂成粒子a和b，a、b在磁场中的径迹是两个内切圆，相同时间内的径迹长度之比半径之比，不计重力及粒子间的相互作用力，则( )
A. 粒子a和b所带电性可能均为正电荷
B. 粒子a、b的质量之比
C. 在相等的时间内a、b两粒子速度的变化量大小相等
D. 在相等的时间内a、b两粒子洛伦兹力冲量大小相等
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.信息化时代，智能手机的普遍使用给生活带来方便，智能手机具有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。如图所示，电路元件、中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能，若图中灯泡电阻不变，则关于该电路的说法正确的是( )
A. 光敏电阻应为 B. 光照增强时电源的输出功率变大
C. 光照增强时电源的路端电压变小 D. 光照增强时和小灯泡的总功率变小
10.如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置一边长为L、质量为m、阻值为R的正方形金属线框MNPQ，a、b是垂直于水平面向上匀强磁场Ⅰ的边界，e、f是垂直于水平面向上匀强磁场Ⅱ的边界，两磁场的磁感应强度大小均为B，磁场宽均为L，两磁场边界相互平行且平行于线圈MN边，b、e间距为，给金属线框一个水平向右的初速度，使其滑进磁场，线框刚好能穿过两个磁场。则下列说法正确的是( )
A. 线框MN边刚进入磁场Ⅱ时的加速度大小为
B. 线框开始的初速度大小为
C. 线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ，线框中产生的焦耳热为之比
D. 若仅将磁场Ⅱ方向反向，线框也刚好穿出磁场Ⅱ
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在探究单摆运动的实验中，图甲是用力传感器对单摆小角度小于振动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的绳子拉力大小与时间图像已知。
关于此单摆下列说法正确的是 。
A.摆球摆到最高点速度、加速度均为零
B.摆球摆动过程合力方向始终沿绳指向悬挂点
C.最低点为平衡位置，此时合力为零
D.摆球的回复力为重力在垂直摆线方向上的分力
根据图乙的信息可得周期为 结果保留三位有效数字摆球的质量为 g。
12.研究小组利用图甲电路测量多用电表欧姆挡内部电阻和电池的电动势，欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个电流表和一个电阻串联而成的电路。使用的器材有：多用电表，电流表，滑动变阻器和导线若干。请完善以下步骤：
将多用电表的选择开关调到欧姆“”挡，再将红、黑表笔短接进行 填“机械”或“欧姆”调零。
将图甲中多用电表的红表笔接A端，黑表笔接B端，那么电流表的左端应为 接线柱填“+”或“-”。
设电池的电动势为E，多用电表欧姆“”挡内部电路的总电阻为r，调节滑动变阻器，测得欧姆表读数R和电流表读数I，作出图线图乙，由图中数据可求得电动势 V，内部电路的总电阻 。
若欧姆表读数准确，在电流表内阻未知的情形下，电源电动势的测量值与真实值比 填“偏大”“相等”或“偏小”。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.某高压锅结构如图所示，加热前锅内温度为，大气压强为，厨师将食材放进水平放置的锅内后盖上密封锅盖，并将压力阀套在出气孔上开始加热烹煮。当加热至锅内压强为时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声;继续加热，当锅内温度为时达到沸点，停止加热。设压力阀刚要被顶起到达到沸点的过程，锅内压强不变，气体可视为理想气体。已知出气孔横截面积为S，重力加速度为g，求：
压力阀的质量;
停止加热时锅内气体质量占加热前总质量的百分比。
14.如图所示，直径分别为d和2d的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，MN为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域Ⅰ区存在垂直圆面向里的匀强磁场，小圆内部Ⅱ区存在垂直圆面向外的匀强磁场。质量为m、电量为的粒子由N点紧靠大圆内侧以速度v竖直向上射入磁场。不计粒子的重力。
若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小;
若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小均为，粒子运动一段时间后再次经过N点，求这段时间粒子运动的路程。
15.如图所示的水平地面上有a、b、o、e四点。将一条轨道固定在竖直平面内，ab段是粗糙的水平面，间距，与物块间动摩擦因数均为，bcde段光滑，其中斜面bc在b点通过光滑圆弧与水平面连接，在c点与圆弧轨道cde相切点为圆心，d为圆弧最高点，其中cd段对应的圆心角，圆弧半径，小物块B静止于b处，质量的小物块A以速度从a点向b运动，到达b点与B发生弹性碰撞，碰后 B运动到圆弧轨道的最高点d时对轨道的压力大小等于B所受重力的，小物块视为质点，重力加速度，，，求：
物块B在d点的速度大小;
物块B的质量大小;
若仅改变物块B的质量，A与B碰后物块B仍能沿轨道bcd运动到d，求物块B质量的取值范围。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.根据质量数、电荷数守恒可补全该衰变方程有可知X为电子，A选项错误;
B.该衰变方程满足质量数守恒，电荷数守恒，在衰变过程中要释放能量，质量要亏损，B选项错误;
C.某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，C选项正确;
D.衰变是可以自发发生的，且在衰变过程中会释放能量，D选项错误。
2.【答案】C
【解析】圆轨道速度的大小不变，方向变化，速度是变化的，故A选项错误;
卫星经过M点进行加速才会变轨到椭圆轨道②运行，故B选项错误;
根据开普勒第三定律椭圆轨道的半长轴是圆轨道半径的4倍，M、N点到地心的距离分别为R、7R，根据开普勒第二定律可知，，故C选项正确;
由开普勒第二定律可知，同一颗卫星在同一轨道上运动时与地心的连线在相同时间扫过的面积相等，故D错误。
3.【答案】B
【解析】设全反射的临界角为C，则，光在玻璃球内的传播速度有，根据几何关系可知当时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长，则最短时间为。故选B。
4.【答案】C
【解析】根据，，得到，通过化简可知当时动能最小，故A错误，C正确；
B.初速度越大，时间越短，速度的变化量越小，故B错误;
D.若落在圆弧上速度的方向垂直于该点的切线，则速度的反向延长线过O点，不合理，故D错误。
5.【答案】D
【解析】【解答】
重力势能最小的点为最低点，在最低点两侧，绳子与水平方向的夹角相同，设为，右边绳长为x，两侧绳的拉力大小相同，由几何关系得，，解得最低点与A点的最大高度差，故D正确，ABC错误。
6.【答案】B
【解析】根据电场线分布的特点可知，两点电荷A和B为同种电荷，电势最低点为场强为0的位置，电荷量为9倍的关系，所以该点到两电荷的距离为3倍的关系，处场强为0，电势最低，B选项正确。
7.【答案】D
【解析】A.由，可以看出随速度的增加加速度是减小的，故A错误;
B.为外力对列车做的总功，故B错误;
C.由图像可知在时刻，列车的速度大于，故C错误;
D.，，对5、6、7、8节车厢：，解得：，故D正确。
8.【答案】D
【解析】由于a、b粒子的轨迹为内切圆，两电荷一定为异种电荷，根据动量守恒可知，分裂后mv的大小相等，，所以得到：，A、B选项错误;
由于，周期相等，相等的时间速度的偏转角相等，速度的变化量大小不等，C选项错误;
洛伦兹力的冲量等于动量的变化量，所以大小相等，D选项正确。
9.【答案】AC
【解析】若是光敏电阻，则照射的光照强度增大时，阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压升高，路端电压减小，两端电压减小，流过的电流减小，流过和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，因此光敏电阻应为。由于、、r三者的电阻大小未知，B、D选项无法判断。答案选AC。
10.【答案】BC
【解析】A.线框MN边刚进入磁场Ⅱ时，MN、PQ两边同时切割磁感线，电动势方向相反，电路电流为0，加速度为0，故A错误;
B.设线框的初速度大小为，线框穿过两磁场过程中，根据动量定理，解得：，故B正确;
C.设PQ边刚出磁场Ⅰ时速度为，根据动量定理有，解得，线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ，线框中产生的焦耳热为之比，故C正确;
D.若仅将磁场Ⅱ方向反向，两条边同时切割磁感线，安培力变大，线框不能穿出磁场Ⅱ，故D错误。
11.【答案】；；2
【解析】摆球摆到最高点速度为0、加速度不为零，A错误；
B.摆球摆动过程存在径向的向心力，切向的回复力，B错误；
C.最低点为平衡位置，回复力为0，但合力不为零，C错误；
D.摆球的回复力为重力在垂直摆线方向上的分力，D正确。
由图乙可知周期，，，，解得。
12.【答案】欧姆；；；150；相等
【解析】将多用电表的选择开关调到欧姆“x10”挡，再将红、黑表笔短接欧姆调零；
将图甲中多用电表的红表笔接A端，黑表笔接B端，因欧姆表黑表笔接内部电源正极，那么电流表的左端应为“+”接线柱；
由闭合电路的欧姆定律可知，可得，由题意可知，解得，解得
因欧姆表读数为外电路总电阻，电流表读数为总电流，则电源电动势的测量值与真实值相等。
13.【答案】解：设加热前锅内温度为，压强为，当加热至锅内庄强为时，压力阀刚要被顶起，对压力阀受力分析：，解得：
温度时达到沸点：，停止加热时锅内气体质量占加热前总质量的百分比
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】设Ⅰ区内磁感应强大小为B，粒子做圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：
粒子的运动轨迹与小圆相切有两种情况，若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系可得：
解得：
若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得：
解得：
由题意可知，Ⅰ区和Ⅱ内的磁感应强度大小均为：
设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的半径分别为r，由牛顿第二定律可得：
代入解得：
粒子在Ⅰ区域转过两个圆心角的圆弧;粒子在Ⅱ区域转过两个圆心角的圆弧
则这段时间粒子经过的路程：

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】物块B经过d点，有：
解得：
与B碰前：
解得碰前A的速度：
A、B碰撞：
解得：
碰后对
解得：
由以上可知：A、B碰后：
第1种情况：物块B恰好到达d点速度为0，B的质量最大
解得B的质量最大值：
第2种情况：物块B恰好到达c点时与轨道间压力为0，B的质量最小
在c点有：
解得：
故物块B的质量满足时，A与B碰后物块B可以沿轨道bcd运动到d

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

展开更多......

收起↑