2024届安徽省安庆市高三下学期模拟考试（二模）物理试题（解析版）

这是一份2024届安徽省安庆市高三下学期模拟考试（二模）物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

物理试题（解析版）
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氚核对心碰撞发生的核聚变：。已知一个氚核的质量为，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氚核的质量数之和
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
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、乙图像都是以时间为横轴，用表示运动的加速度，表示运动的速度，表示运动的位移，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
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随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．拉动长木板的最大拉力为
B．物块与长木板间的动摩擦因数是0.2
C．长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是
D．增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大
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“，”的灯泡正常发光时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数为
B．电压表示数为
C．电流表示数为
D．负载电阻
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
6．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图中质点的纵坐标为。图乙为质点的振动图像。则下列说法正确的是（ ）
A．该列波沿轴的正方向传播B．质点的振动周期为
C．该列波的传播速度为D．质点的振动方程为
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。带电小球静止在左边电容器的中间位置，另一个带电小球通过绝缘细线悬挂在右边电容器的上极板上，且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．球电势能大于球电势能
B．将左边电容器下极板上移少许，、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
8．如图所示，竖直轨道与四分之一圆弧轨道平滑对接且在同一竖直面内，圆弧轨道圆心为，连线竖直，连线与竖直方向夹角为，紧靠的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点后无初速释放，小球恰能运动到点。已知高度差为，圆弧轨道半径为，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，弹簧与小球不栓接，重力加速度取（，），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
C．若小球质量改为，仍从点释放小球后，小球能沿轨道返回点
D．若小球质量改为，仍从点释放小球后，小球将从点离开圆弧轨道
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，一质量为的物块套在杆上，通过轻绳连接一个质量为的小球。现让、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，、一道沿杆上滑过程中，设、的加速度大小为，轻绳的拉力大小为，杆对物块的弹力大小为，已知重力加速度为，、均可看成质点，则（ ）
A．
B．
C．
D．
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，处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，右侧轨道间距为，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。金属棒长为，阻值，静止在右侧轨道。金属棒长为，电阻为，当金属棒以初速度水平向右开始运动，金属棒也随之运动。已知金属棒始终在左侧轨道运动，、棒质量均为，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则在、棒的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒达最大速度前，金属棒、组成的系统动量不守恒
B．金属棒达最大速度后，金属棒、的速度大小之比为1∶2
C．从开始运动到金属棒达最大速度的过程中通过金属棒的电荷量为
D．从开始运动到金属棒达最大速度的过程中金属棒产生的热量为
三、非选择题：共5题，共58分。
11．（6分）
“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，此句有唐代诗人褚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，则计算测得的折射率__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．（10分）
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，某同学利用伏安法测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、开关、滑动变阻器（最大阻值为），电压表（内阻约为）和毫安表（内阻）。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随压力变化的曲线如下图所示（重力加速度取）。
（1）右边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和，则此时压敏电阻的阻值为__________。
（3）某工厂车间操作时需两位单个质量均不低于（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所示，图中，为直流电源（电动势为，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）示数不小于时，电动门控制电路将打开电动门，操作人员方可进入车间，则图中电阻的阻值应为__________；现因装备改良，可要求两位操作人员单个质量均不低于时即可进入车间，则电阻的阻值需要调__________（选填“大”、“小”）。
13．（10分）
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，轮胎内气体的温度为57℃，不考虑轮胎容积的变化，该轮胎的胎压达到时会出现爆胎危险。
（1）若该轮胎的胎压达到时，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，现驾驶员对其充气，气体被充入前的压强为，已知轮胎容积为，为保证汽车正常行驶，求需要充入多少升压强为的气体（不考虑充气过程中胎内气体温度和轮胎容积的变化）。
14．（14分）
如图所示，在平面第二象限内，直线上方有沿轴正方向的匀强电场，轴下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一质量为，电荷量为（）的带电粒子以速度从轴上点沿与轴正向成的方向射入匀强磁场，经磁场偏转后从轴上点射出，最后粒子恰垂直通过轴上的点（图中未画出）。已知，带电粒子在磁场中运动过程中离轴的最远距离为，不计带电粒子的重力。求：
（1）匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）点的轴坐标。
15．（18分）
如图1所示，质量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的轻质弹簧，弹簧左端连接物块，开始弹簧处于原长，物块位于长木板的左端，与的距离，、均可视为质点且与长木板的动摩擦因数均为，给初速度，运动一段时间后与发生碰撞，碰后的速度为0。已知的质量，的质量，长木板在整个过程中始终保持静止，可认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，已知弹簧的弹性势能表达式，其中为弹簧的形变量，重力加速度取。求：
（1）与碰撞前瞬间的速率和碰后瞬间的速率；
（2）长木板与地面间动摩擦因数的最小值；
（3）如图2所示，把长木板换成相同质量的斜面体，斜面体上表面光滑，斜面倾角，其余条件不变，开始时物块静止，现让以的初速度与发生弹性正碰，斜面体足够长，要使斜面体保持静止，求斜面体与地面间的动摩擦因数至少为多少。
安庆市2024年高三模拟考试（二模）
物理试题参考答案
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．【答案】D
解析：核反应质量数守恒，氦核和中子的质量数之和等于两个氚核的质量数之和，A错；该核反应释放能量，B错；核反应合外力为0，总动量守恒，故C错，由爱因斯坦质能方程，该核反应释放的能量为，D对，故答案为D。
2．【答案】C
解析：甲图，路程只能随时间增加，A错。竖直上抛是匀变速直线运动，所以B错。乙图，位移时间关系，变形可得：，对应竖直上抛运动，则有：，所以C对。竖直上抛运动加速度不变，D错。
3．【答案】B
解析：乙图显示的数值与物块受到的摩擦力大小相等，拉动长木板的力与物块所受的摩擦力大小是不相等的，故A选项错误；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滑动摩擦力，故C选项错误；物块与长木板间的动摩擦因数为，故B选正确；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，图线对应的峰值大小应该是不变的，故D选项错误。
4．【答案】A
解析：灯泡正常发光时，通过的电流，副线圈中的电流由得出，由得出有效值为，电压表的示数，根据得出电压表的示数，负载电阻，所以选项A正确。
5．【答案】B
解析：由星球上物体的逃逸速度为第一宇宙速度的倍，可得，在星球上表面上有得，代入数据，可知史瓦西半径约为。B正确。
6．【答案】C
解析：由图乙知：0时刻点沿轴正向振动，再结合甲图，利用“同侧法”可以得到波沿轴负方向传播，A错。时刻，的位移为，可以求出的初相位，由时的位移为0，可以求出圆频率为，，由甲图可知波长为，可以求出波速为，C对，B错。质点的振动方程为，D错。
7．【答案】D
解析：开始时左右两电容器内场强相等，由于不知道球质量及电荷量，所以无法比较两者电势能，A错；将左边电容器下极板上移少许，由公式可知电容增大，右边电容器内电荷不能移向左边，故左边电容器不变，由知，左边电容器电压减小，但是场强大小不变，B错；对两点电势大小计算，因为两边均不变，而左边减小，右边不变，故左边球位置电势减小，右边球位置电势不变。将左边电容器下极板下移少许，由公式可知电容减小，左边电容器内电荷移向右边电容器，故左边电容器内场强减小，右边增大，C错；在左边电容器靠近下极板插入一电介质板，由公式可知电容增大，右边电容器内电荷不能移向左边，稳定后右边电容器内电场强度大小不变，D正确。
8．【答案】D
解析：小球上升到弹簧弹力大小等于重力时速度最大，A错；小球恰能过C点，则：，所以弹簧的最大弹性势能，B错；小球质量时，小球肯定到不了点，而最大弹性势能，小球到达点时还有速度，即能进入圆弧轨道，所以小球将在圆弧轨道、之间某点离开圆弧轨道做斜上抛运动，不能沿轨道返回点，C错。设小球质量为时恰从点离开，则在点有，解得：，根据机械能守恒定律得：，可以解得，D对。
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．【答案】BC
解析：将、看成整体考虑，沿着杆的方向有：，可得：，垂直于杆的方向有：，故A错，C对；再隔离分析，的合力沿杆向下，大小为，即绳在沿杆方向不能有分力，所以在、沿杆上滑过程中，、间细绳与杆垂直，绳的拉力且，故B对，D错。
10．【答案】AD
解析：两金属棒所受安培力不等，所以金属棒、稳定前，金属棒、系统动量不守恒，A选项正确，稳定后电路电流为0，即，则即，B答案错误，对应用动量定理：，对应用动量定理：，，，通过金属棒的电荷量为，C答案错误，由能量守恒定律得，电路中总的焦耳热，由电路知识，D答案正确，故答案选择AD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分．
11．（6分）
【答案】（1）C （2）（3）偏小
解析：（1）玻璃砖左右表面不平行，不影响折射率的测定，所以选项A错误。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，所以选项B是错误的，为了提高实验的精确度，可以适当增大入射角，而与入射角互余即可以适当减小，所以选项C是正确的。
（2）折射率。
（3）由于划歪，造成作图时，错误的把作为折射角，因为，故折射率变小。
12．（10分）
【答案】（1）见下图 （2）190 （3）80，小
解析：解析：由图表可知，压敏电阻在压力较小时会有几百欧姆，远大于滑动变阻器电阻，故用分压式，且毫安表内阻已知，故用电流表内接法；由，知。在毫安表为时由闭合电路欧姆定律知回路总电阻为，工作人员体重为时，由图可知对应电阻为，并联后为，故；当工作人员体重为时，由图可知对应电阻均大于，并联电阻大于，即将小于，故应该调小。
13．（10分）
【答案】（1）123℃ （2）
解析：（1）由查理定律可列：
式中，；
将数据代入上式解得
所以
（2）以胎内原有气体和待充入的气体为研究对象，设被充入的气体的体积为，
依题意可列：
代入相关数据解得：
14．（14分）
【答案】（1）（2）
解析：（1）粒子的运动轨迹如图所示，设磁场的磁感应强度大小为，粒子在磁场中运动的轨道半径为，
由几何关系可得：
解得：
又在磁场中有：
联立解得：
（2）由对称性可知：粒子从点射出时与轴正方向夹角仍为，由于粒子重力不计，粒子在图中无电磁场的段做匀速直线运动，在点以速度沿与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点。设粒子从点运动到点的时间为，在轴和轴方向上的位移大小分别为、。
由几何关系可知：
粒子从点到点的曲线运动可分解为轴方向的匀速直线运动和轴方向的匀减速直线运动，故：
轴方向有：
轴方向有：
联立以上几式解得：
所以点的轴坐标为：
【注】若用其他方法求解正确，同样得分。
15．（18分）
【答案】（1），（2）0.5 （3）
解析：（1）对在与碰撞前，由动能定理
，
与碰撞过程，由动量守恒定律得
，，
（2）向右运动压缩到弹簧最短时，木板受到最大弹簧弹力向右，对木板的摩擦力向右，此时地面对木板的摩擦力最大，设弹簧的最大压缩量为，由能量守恒定律：
，
则此时弹力
木板收到最大摩擦力
最小的
（3）与碰撞过程，
解得，
运动到最高点时，向下加速度最大，需要摩擦力最大，与地面压力最小，物块到达最高点时刚好不与地面相对滑动为与地面动摩擦因数最小时。
向上运动为简谐运动，由简谐运动能量关系：
解得
则此时的加速度，方向沿斜面向下
（方法2：碰撞前弹簧伸长量
运动到最高点过程，由机械能守恒定律
．
解得
则此时的加速度，方向沿斜面向下）
的加速度，方向沿斜面向下
对，正交分解，对整体由牛顿第二定律，
所以动摩擦因数最小值为：。