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2024届安徽省皖北“五校联考”高三下学期5月第二次模拟考试物理试卷
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这是一份2024届安徽省皖北“五校联考”高三下学期5月第二次模拟考试物理试卷，共16页。试卷主要包含了杜甫在《曲江》中写到，卡诺循环等内容，欢迎下载使用。
物理试题
命题学校：涡阳一中考试时间：2024年5月11日
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．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2B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。
一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求，选出符合要求的选项得4分，错选或漏选得0分）
1．2023年12月14日，我国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。“人造太阳”物理本质就是核聚变，其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似，核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A．该反应为链式反应B．X是质子
C．的比结合能比的大D．的结合能为17.6MeV
2．如图所示，把一个作业本用一块磁铁固定在竖直金属展板上；系统保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．作业本受到5个力的作用
B．作业本对磁铁的摩擦力向下
C．作业本对金属板的摩擦力向上
D．在作业本的下端再放一块磁铁，金属板受到的摩擦力不变
3．如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上做直线运动的过程中，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成角。下列说法正确的是（ ）
试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。来这里 全站资源一元不到！A．小车一定做匀速运动B．小车一定向右做加速运动
C．弹簧有弹力时，细绳可能没拉力D．细绳有拉力时，弹簧一定有弹力
4．环保人员在一次检查时发现，某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中持续排出污水，如图所示．环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为d，管口中心距离河水水面的高度为，污水入河道处到排污管管口的水平距离为x。重力加速度大小为g。该管道在时间t内排出的污水体积为（ ）
A．B．C．D．
5．北京时间2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。神舟十七号载人飞船的发射与交会对接过程如图所示，图中①为近地圆轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在圆轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。G为万有引力常量，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．神舟十七号在轨道①上的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B．神舟十七号在轨道②上经过Q点的速度等于在轨道③上经过Q点的速度
C．神舟十七号在轨道①上经过P点的加速度小于在轨道②上经过P点的加速度
D．神舟十七号在轨道②上周期为
6．杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播。图甲为一列可看成简谐横波的水波在时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
A．水波沿x轴负方向传播B．水波的波速为10m/s
C．时，质点Q的位移为AD．质点P的平衡位置坐标
7．卡诺循环（Carnt cycle）是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，简化如下：如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a，a→b是温度为的等温过程，c→d是温度为的等温过程，b→c和d→a为绝热过程（气体与外界无热量交换）。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程气体对外界做功内能减小
B．b→c过程气体对外界做的功大于气体内能的减少量
C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数不变
D．一个循环气体对外界做功大小为abcda所围图形面积
8．一块质量为M、长为l的长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m的物体B（视为质点）以初速度从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下。该过程中，物体B的动能减少量大小为，长木板A的动能增加量为，A、B间摩擦产生的热量为Q，关于，，Q的值，下列情况可能的是（ ）
A．B．
C．D．二、多选题（本题共2小题，每题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求。全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错得0分）
9．如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种点电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度方向水平向右B．点处的磁感应强度方向水平向右
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
10．在一座高楼顶层，工程师们正在安装一个新型的安全装置，来检测大楼内部的振动情况，以便及时采取措施防止可能的安全隐患。如图为简化装置，质量均为m的A、B两木块通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起，竖直静置在水平地面上。在A的正上方高h处有一质量为2m的木块C，现将木块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，碰撞时间极短，之后的运动过程中木块B恰好未脱离地面。弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．木块C与木块A碰撞过程中损失的机械能为
B．物体B恰好未脱离地面时，A、C的加速度为
C．木块C与木块A碰撞时A对C的作用力的冲量大小为
D．弹簧的最大压缩量为
三、实验题（共2题，每空2分，共16分）
11．（6分）为筹备校篮球比赛，学校采购了一批矿泉水。小华同学用如图所示的双缝干涉装置测定这种矿泉水的折射率，单色光通过单缝后分为两束，分别从双缝、射到荧光屏上后形成干涉条纹．小华将待测矿泉水填充到特制容器中（不考虑器壁对光的影响），然后将特制容器（图中未画出）放置在双缝与荧光屏之间（充满双缝与屏之间的整个空间，之前为空气），其他情况不变，通过比对放置特制容器前、后荧光屏上的干涉条纹间距，就可以计算出该矿泉水的折射率．
（1）本实验______测量双缝的间距d，______测量双缝到荧光屏的距离L。（均填“需要”或“不需要”）
（2）若测得放置特制容器前、后荧光屏上相邻两条亮条纹的间距分别为、，则这种矿泉水的折射率______。
12．（10分）一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图（a）所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。
实验步骤：
（1）用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图（b）所示。则直径D的测量值为______mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值：该同学选择“×100”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择______挡位（选填“”或“×10”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图（c）所示，则测量值为______Ω。
（8）设计了如图（d）所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件外，实验室还提供了如下器材：
A．电流表（量程为20mA，内阻）
B．电流表（量程为50mA，内阻未知）
C．滑动变阻器（0~10Ω）
D．定值电阻E．电源（电动势，内阻可以忽略）
F．开关S、导线若干
为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组、的值，作出关系图像如图（e）所示。已知图线上的斜率为k，则可知这段导体两端面间电阻的测量值______（用k、r、R表示）
（4）该同学查出这段导体材料的电阻率，则中空部分的直径大小测量值为______（用、L、D、表示）。
四、解答题（本题共3小题，共42分，解答应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
13．（10分）如图所示，光滑的四分之一圆轨道最低点P与水平传送带相切，圆弧轨道半径为3.2m，一质量的小物体（可视为质点）在圆心等高处由静止释放，小物体与传送带之间的动摩擦因数，传送带长度，且传送带以4m/s顺时针匀速转动。重力加速度g取，求：
（1）小物体经过P点对圆弧轨道的压力；
（2）小物体从P点到Q点所用的时间。
14．（14分）如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带电量为、质量为m的粒子，自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知。不计粒子重力。
（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向。
（2）若磁感应强度的大小为一确定值，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求的大小。
（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
15．（18分）阜蒙淮城际高铁是皖北地区城际铁路网的重要组成部分，计划2026年建成通车，设计时速350km/h。科学家设计了真空管道超高速列车，它将比现有高铁快3倍，速度可超过1000km/h。图1是该列车动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m．列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。
（1）启动时，若M接电源正极，N接电源负极，请判断列车运行方向；
（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；
（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l．若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？
颍上一中 蒙城一中 淮南一中 怀远一中 涡阳一中
2024届高三第二次五校联考·物理
参考答案、提示及评分细则1．C 【解析】A．重核裂变是链式反应，该反应是轻核聚变，不是链式反应，故A错误；
B．根据质量数与电荷数守恒有可知，X是中子，故B错误；
C．该核反应释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，即的比结合能比的大，故C正确；
D．结合能指单个自由发散的核子合成原子核释放的能量，而是与发生聚变反应释放的核能，可知，的结合能不等于，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】A．作业本水平方向受到磁铁的压力和金属展板的支持力；竖直方向受到重力、磁铁的摩擦力和金属展板的摩擦力，共受到5个力的作用，故A正确；
B．以磁铁为对象，根据受力平衡可知作业纸对磁铁的摩擦力向上，故B错误；
C．以作业本和磁铁为整体，根据受力平衡可知金属板对作业本的摩擦力向上，则作业本对金属板的摩擦力向下，故C错误；
D．在作业本的下端再放一块磁铁，以作业本和两块磁铁为整体，根据受力平衡可知金属板对整体的摩擦力变大，则金属板受到的摩擦力变大，故D错误。
故选A。
3．C
【解析】A．小车可以向右做匀加速直线运动，或者向左做匀减速直线运动，故A错误；
B．若绳上拉力不为零，受力分析可知，此时，小车加速度向右，可能向右做匀加速直线运动，或者向左做匀减速直线运动，故B错误；
C．当小车做匀速直线运动时，弹簧有弹力，细绳没拉力，故C正确；
D．若满足，则细绳有拉力，弹簧没弹力，故D错误。
4．B
【解析】根据平抛运动规律有，而，解得，故选B。
5．D
【解析】轨道①为近地圆轨道，神舟十七号在轨道①上做匀速圆周运动，线速度大小等于第一宇宙速度；神舟十七号在圆轨道③上做匀速圆周运动；在椭圆轨道②上经过点做向心运动，所以即神舟十七号在轨道②上经过点的速度小于在轨道③上经过点的速度；由牛顿第二定律无论在哪个轨道，神舟十七号在点加速度都是；神舟十七号在①轨道上有解得，根据开普勒第三定律有，则神舟十七号在②轨道上周期为。
6．C
【解析】根据图乙可知时质点沿轴正方向振动，根据甲图可知水波沿轴正方向传播；根据甲乙图像可知波长，周期，则解得波速为；有甲图知时在平衡位置往上振，则时到达波峰处，故C正确；甲图中质点位移为，根据三角函数知识可得质点平衡位置坐标。
7．D
【解析】过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变；绝热膨胀过程，根据热力学第一定律可知过程气体对外做的功等于气体内能的减少量；为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多；图所围面积为气体与外界做功数值，体积变大，气体对外界做功，体积变小，外界对气体做功。所以一个循环气体对外界做功大小为所围图形面积。
8．B
【解析】木板和物体组成的系统能量守恒：，AC错误；画出物体和长木板的速度一时间图线，分别如图中1和2所示，图中1和2之间的梯形面积表示板长l，1与轴所围的面积表示物体的位移，2与轴所围的面积表示长木板的位移，由图可知又有则有。
9．AD【解析】A．正电荷在点处的电场强度方向水平向右，负电荷在点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，点处的总电场强度方向水平向右，故A正确；
C．根据场强叠加的对称性可知，处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD．根据右手螺旋定则，两点处长直导线在点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及矢量叠加可知，处的磁感应强度大小相等，方向相同；故B错误，D正确。
故选AD。
10．BD
【解析】A．设与碰撞前瞬间的速度为，则，设与碰撞后的速度为，根据动量守恒定律有，根据能量守恒定律，可得物体碰撞过程中损失的机械能为，方程联立解得损失的机械能为，故A错误；
B．物体恰好未脱离地面时，此时地面对的支持力恰好为零，此时弹簧对的拉力，则对整体，根据牛顿第二定律可得，此时它们加速度为，故B正确；
C．设作用时间为且以向下为正，根据动量定理，则对的作用力的冲量大小为，碰撞时间极短可忽略，则，故C错误；
D．当一起压缩弹簧到达最低点时，弹簧的压缩量最大，把弹簧及看着一个系统，从最低点到最高点时，系统机械能守恒，弹簧把弹性势能转化为的重力势能，有在最高点时，弹簧的伸长量为，方程联立，可求得弹簧的最大压缩量为，故D正确。故选BD。
11．（每空2分）
（1）不需要 不需要 （2）
【解析】（1）设入射光在矿泉水中的波长为，矿泉水的折射率为，由可得，由公式，可得放矿泉水样品之前，荧光屏上相邻两条亮条纹的间距为，放矿泉水样品之后，荧光屏上相邻两条亮条纹的间距，所以可得，所以不需要测量双缝的间距，也不需要测量双缝到若光屏的距离。
（2）这种矿泉水的折射率。
12．（每空2分）
（1）4.485（4.484-4.486均可） （2） 140 （3） （4）
【解析】①螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度的读数为，则直径的测量值为。
（2）指针偏转过大，说明所选挡位过大，导致示数偏小，为了使指针指向中间，应选用小挡位，故应选挡；由图示表盘可知，其测量值为。
（3）由电路图根据串并联规律应有化简得，根据图像可知斜率，解得
（4）根据电阻定律，其中，联立可得。
13．【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】（1）在圆弧轨道下滑至点，由动能定理，得
在点，由牛顿第二定律，得
根据牛顿第三定律：，方向竖直向下。
（2）物块进入传送带的加速度：
减速到传送带速度所用时间，得
减速的位移：，得
物块和传送带共速后一直匀速，直到点脱离，用时。则：
，得总时间，解得
14．【答案】（1）粒子过点时速度的大小，与水平方向的夹角
（2）粒子以垂直轴的方向进入第二象限时
（3）粒子相邻两次经过点所用的时间
解析：（1）粒子在第四象限的电场中做类平抛运动，水平方向
竖直方向做匀加速直线运动：
联立以上三公式，得
粒子的合速度
设合速度与水平方向的夹角为，则，故
（2）粒子以垂直轴的方向进入第二象限，则粒子偏转的角度是，粒子的运动轨迹如下图所示：
为圆心，由几何关系可知为等腰直角三角形，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
代入数据，整理得
（3）若经过一段时间后粒子能够再次经过点，且速度与第一次过点时相同则粒子运动的轨迹如图：
粒子在磁场中运动的半径：，则粒子在一、三象限中运动的总时间
粒子在二、四象限中运动轨迹的长度，则粒子中二、四象限中运动的总时间
粒子相邻两次经过点所用的时间
15．【答案】（1）列车要向右运动
（2）
（3）若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置块有界磁场
【解析】（1）接电源正极，接通电源后，金属棒中电流方向由到，由到，根据左手定则，安培力方向应向右，列车要向右运动。
（2）启动时、并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得①
设回路总电流为，根据闭合电路欧姆定律有②
设两根金属棒所受安培力之和为，有③根据牛顿第二定律有④，
联立①②③④式得⑤
（3）设列车减速时，进入磁场后经时间恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为，平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有⑥，其中⑦；
设回路中平均电流为，由闭合电路欧姆定律有⑧
设受到的平均安培力为，有⑨
同理可知，回路出磁场时受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为，有
⑪
设列车停下来受到的总冲量为，由动量定理有⑫
联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得⑬
讨论：若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置块有界磁场。⑭
物理试题
命题学校：涡阳一中考试时间：2024年5月11日
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．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2B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。
一、单选题（本题共8小题，每题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求，选出符合要求的选项得4分，错选或漏选得0分）
1．2023年12月14日，我国宣布新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。“人造太阳”物理本质就是核聚变，其发生核聚变的原理和太阳发光发热的原理很相似，核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A．该反应为链式反应B．X是质子
C．的比结合能比的大D．的结合能为17.6MeV
2．如图所示，把一个作业本用一块磁铁固定在竖直金属展板上；系统保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．作业本受到5个力的作用
B．作业本对磁铁的摩擦力向下
C．作业本对金属板的摩擦力向上
D．在作业本的下端再放一块磁铁，金属板受到的摩擦力不变
3．如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上做直线运动的过程中，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成角。下列说法正确的是（ ）
试卷源自 每日更新，汇集全国各地小初高最新试卷。来这里 全站资源一元不到！A．小车一定做匀速运动B．小车一定向右做加速运动
C．弹簧有弹力时，细绳可能没拉力D．细绳有拉力时，弹簧一定有弹力
4．环保人员在一次检查时发现，某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中持续排出污水，如图所示．环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为d，管口中心距离河水水面的高度为，污水入河道处到排污管管口的水平距离为x。重力加速度大小为g。该管道在时间t内排出的污水体积为（ ）
A．B．C．D．
5．北京时间2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功，我国载人航天工程发射任务实现30战30捷。神舟十七号载人飞船的发射与交会对接过程如图所示，图中①为近地圆轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在圆轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。G为万有引力常量，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．神舟十七号在轨道①上的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B．神舟十七号在轨道②上经过Q点的速度等于在轨道③上经过Q点的速度
C．神舟十七号在轨道①上经过P点的加速度小于在轨道②上经过P点的加速度
D．神舟十七号在轨道②上周期为
6．杜甫在《曲江》中写到：穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞。平静水面上“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播。图甲为一列可看成简谐横波的水波在时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
A．水波沿x轴负方向传播B．水波的波速为10m/s
C．时，质点Q的位移为AD．质点P的平衡位置坐标
7．卡诺循环（Carnt cycle）是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，简化如下：如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a，a→b是温度为的等温过程，c→d是温度为的等温过程，b→c和d→a为绝热过程（气体与外界无热量交换）。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程气体对外界做功内能减小
B．b→c过程气体对外界做的功大于气体内能的减少量
C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数不变
D．一个循环气体对外界做功大小为abcda所围图形面积
8．一块质量为M、长为l的长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m的物体B（视为质点）以初速度从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下。该过程中，物体B的动能减少量大小为，长木板A的动能增加量为，A、B间摩擦产生的热量为Q，关于，，Q的值，下列情况可能的是（ ）
A．B．
C．D．二、多选题（本题共2小题，每题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求。全部选对得5分，选对但不全对得3分，有选错得0分）
9．如图甲所示，a、b、O三点位于两个等量异种点电荷的连线上，O为连线中点，a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d两点位于MN的连线上，且c、d到的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的电场强度方向水平向右B．点处的磁感应强度方向水平向右
C．a、b处的电场强度大小相等，方向相反D．c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
10．在一座高楼顶层，工程师们正在安装一个新型的安全装置，来检测大楼内部的振动情况，以便及时采取措施防止可能的安全隐患。如图为简化装置，质量均为m的A、B两木块通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起，竖直静置在水平地面上。在A的正上方高h处有一质量为2m的木块C，现将木块C由静止释放，C与A发生碰撞后立刻粘在一起，碰撞时间极短，之后的运动过程中木块B恰好未脱离地面。弹簧始终在弹性限度内，忽略空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．木块C与木块A碰撞过程中损失的机械能为
B．物体B恰好未脱离地面时，A、C的加速度为
C．木块C与木块A碰撞时A对C的作用力的冲量大小为
D．弹簧的最大压缩量为
三、实验题（共2题，每空2分，共16分）
11．（6分）为筹备校篮球比赛，学校采购了一批矿泉水。小华同学用如图所示的双缝干涉装置测定这种矿泉水的折射率，单色光通过单缝后分为两束，分别从双缝、射到荧光屏上后形成干涉条纹．小华将待测矿泉水填充到特制容器中（不考虑器壁对光的影响），然后将特制容器（图中未画出）放置在双缝与荧光屏之间（充满双缝与屏之间的整个空间，之前为空气），其他情况不变，通过比对放置特制容器前、后荧光屏上的干涉条纹间距，就可以计算出该矿泉水的折射率．
（1）本实验______测量双缝的间距d，______测量双缝到荧光屏的距离L。（均填“需要”或“不需要”）
（2）若测得放置特制容器前、后荧光屏上相邻两条亮条纹的间距分别为、，则这种矿泉水的折射率______。
12．（10分）一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图（a）所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。
实验步骤：
（1）用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图（b）所示。则直径D的测量值为______mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值：该同学选择“×100”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择______挡位（选填“”或“×10”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图（c）所示，则测量值为______Ω。
（8）设计了如图（d）所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件外，实验室还提供了如下器材：
A．电流表（量程为20mA，内阻）
B．电流表（量程为50mA，内阻未知）
C．滑动变阻器（0~10Ω）
D．定值电阻E．电源（电动势，内阻可以忽略）
F．开关S、导线若干
为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组、的值，作出关系图像如图（e）所示。已知图线上的斜率为k，则可知这段导体两端面间电阻的测量值______（用k、r、R表示）
（4）该同学查出这段导体材料的电阻率，则中空部分的直径大小测量值为______（用、L、D、表示）。
四、解答题（本题共3小题，共42分，解答应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
13．（10分）如图所示，光滑的四分之一圆轨道最低点P与水平传送带相切，圆弧轨道半径为3.2m，一质量的小物体（可视为质点）在圆心等高处由静止释放，小物体与传送带之间的动摩擦因数，传送带长度，且传送带以4m/s顺时针匀速转动。重力加速度g取，求：
（1）小物体经过P点对圆弧轨道的压力；
（2）小物体从P点到Q点所用的时间。
14．（14分）如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带电量为、质量为m的粒子，自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。已知。不计粒子重力。
（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向。
（2）若磁感应强度的大小为一确定值，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求的大小。
（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
15．（18分）阜蒙淮城际高铁是皖北地区城际铁路网的重要组成部分，计划2026年建成通车，设计时速350km/h。科学家设计了真空管道超高速列车，它将比现有高铁快3倍，速度可超过1000km/h。图1是该列车动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计，ab和cd是两根与导轨垂直，长度均为l，电阻均为的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m．列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。
（1）启动时，若M接电源正极，N接电源负极，请判断列车运行方向；
（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；
（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l．若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？
颍上一中 蒙城一中 淮南一中 怀远一中 涡阳一中
2024届高三第二次五校联考·物理
参考答案、提示及评分细则1．C 【解析】A．重核裂变是链式反应，该反应是轻核聚变，不是链式反应，故A错误；
B．根据质量数与电荷数守恒有可知，X是中子，故B错误；
C．该核反应释放核能，表明生成核比反应核更加稳定，即的比结合能比的大，故C正确；
D．结合能指单个自由发散的核子合成原子核释放的能量，而是与发生聚变反应释放的核能，可知，的结合能不等于，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】A．作业本水平方向受到磁铁的压力和金属展板的支持力；竖直方向受到重力、磁铁的摩擦力和金属展板的摩擦力，共受到5个力的作用，故A正确；
B．以磁铁为对象，根据受力平衡可知作业纸对磁铁的摩擦力向上，故B错误；
C．以作业本和磁铁为整体，根据受力平衡可知金属板对作业本的摩擦力向上，则作业本对金属板的摩擦力向下，故C错误；
D．在作业本的下端再放一块磁铁，以作业本和两块磁铁为整体，根据受力平衡可知金属板对整体的摩擦力变大，则金属板受到的摩擦力变大，故D错误。
故选A。
3．C
【解析】A．小车可以向右做匀加速直线运动，或者向左做匀减速直线运动，故A错误；
B．若绳上拉力不为零，受力分析可知，此时，小车加速度向右，可能向右做匀加速直线运动，或者向左做匀减速直线运动，故B错误；
C．当小车做匀速直线运动时，弹簧有弹力，细绳没拉力，故C正确；
D．若满足，则细绳有拉力，弹簧没弹力，故D错误。
4．B
【解析】根据平抛运动规律有，而，解得，故选B。
5．D
【解析】轨道①为近地圆轨道，神舟十七号在轨道①上做匀速圆周运动，线速度大小等于第一宇宙速度；神舟十七号在圆轨道③上做匀速圆周运动；在椭圆轨道②上经过点做向心运动，所以即神舟十七号在轨道②上经过点的速度小于在轨道③上经过点的速度；由牛顿第二定律无论在哪个轨道，神舟十七号在点加速度都是；神舟十七号在①轨道上有解得，根据开普勒第三定律有，则神舟十七号在②轨道上周期为。
6．C
【解析】根据图乙可知时质点沿轴正方向振动，根据甲图可知水波沿轴正方向传播；根据甲乙图像可知波长，周期，则解得波速为；有甲图知时在平衡位置往上振，则时到达波峰处，故C正确；甲图中质点位移为，根据三角函数知识可得质点平衡位置坐标。
7．D
【解析】过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变；绝热膨胀过程，根据热力学第一定律可知过程气体对外做的功等于气体内能的减少量；为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多；图所围面积为气体与外界做功数值，体积变大，气体对外界做功，体积变小，外界对气体做功。所以一个循环气体对外界做功大小为所围图形面积。
8．B
【解析】木板和物体组成的系统能量守恒：，AC错误；画出物体和长木板的速度一时间图线，分别如图中1和2所示，图中1和2之间的梯形面积表示板长l，1与轴所围的面积表示物体的位移，2与轴所围的面积表示长木板的位移，由图可知又有则有。
9．AD【解析】A．正电荷在点处的电场强度方向水平向右，负电荷在点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，点处的总电场强度方向水平向右，故A正确；
C．根据场强叠加的对称性可知，处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故C错误；
BD．根据右手螺旋定则，两点处长直导线在点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及矢量叠加可知，处的磁感应强度大小相等，方向相同；故B错误，D正确。
故选AD。
10．BD
【解析】A．设与碰撞前瞬间的速度为，则，设与碰撞后的速度为，根据动量守恒定律有，根据能量守恒定律，可得物体碰撞过程中损失的机械能为，方程联立解得损失的机械能为，故A错误；
B．物体恰好未脱离地面时，此时地面对的支持力恰好为零，此时弹簧对的拉力，则对整体，根据牛顿第二定律可得，此时它们加速度为，故B正确；
C．设作用时间为且以向下为正，根据动量定理，则对的作用力的冲量大小为，碰撞时间极短可忽略，则，故C错误；
D．当一起压缩弹簧到达最低点时，弹簧的压缩量最大，把弹簧及看着一个系统，从最低点到最高点时，系统机械能守恒，弹簧把弹性势能转化为的重力势能，有在最高点时，弹簧的伸长量为，方程联立，可求得弹簧的最大压缩量为，故D正确。故选BD。
11．（每空2分）
（1）不需要 不需要 （2）
【解析】（1）设入射光在矿泉水中的波长为，矿泉水的折射率为，由可得，由公式，可得放矿泉水样品之前，荧光屏上相邻两条亮条纹的间距为，放矿泉水样品之后，荧光屏上相邻两条亮条纹的间距，所以可得，所以不需要测量双缝的间距，也不需要测量双缝到若光屏的距离。
（2）这种矿泉水的折射率。
12．（每空2分）
（1）4.485（4.484-4.486均可） （2） 140 （3） （4）
【解析】①螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度的读数为，则直径的测量值为。
（2）指针偏转过大，说明所选挡位过大，导致示数偏小，为了使指针指向中间，应选用小挡位，故应选挡；由图示表盘可知，其测量值为。
（3）由电路图根据串并联规律应有化简得，根据图像可知斜率，解得
（4）根据电阻定律，其中，联立可得。
13．【答案】（1），方向竖直向下；（2）
【解析】（1）在圆弧轨道下滑至点，由动能定理，得
在点，由牛顿第二定律，得
根据牛顿第三定律：，方向竖直向下。
（2）物块进入传送带的加速度：
减速到传送带速度所用时间，得
减速的位移：，得
物块和传送带共速后一直匀速，直到点脱离，用时。则：
，得总时间，解得
14．【答案】（1）粒子过点时速度的大小，与水平方向的夹角
（2）粒子以垂直轴的方向进入第二象限时
（3）粒子相邻两次经过点所用的时间
解析：（1）粒子在第四象限的电场中做类平抛运动，水平方向
竖直方向做匀加速直线运动：
联立以上三公式，得
粒子的合速度
设合速度与水平方向的夹角为，则，故
（2）粒子以垂直轴的方向进入第二象限，则粒子偏转的角度是，粒子的运动轨迹如下图所示：
为圆心，由几何关系可知为等腰直角三角形，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
代入数据，整理得
（3）若经过一段时间后粒子能够再次经过点，且速度与第一次过点时相同则粒子运动的轨迹如图：
粒子在磁场中运动的半径：，则粒子在一、三象限中运动的总时间
粒子在二、四象限中运动轨迹的长度，则粒子中二、四象限中运动的总时间
粒子相邻两次经过点所用的时间
15．【答案】（1）列车要向右运动
（2）
（3）若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置块有界磁场
【解析】（1）接电源正极，接通电源后，金属棒中电流方向由到，由到，根据左手定则，安培力方向应向右，列车要向右运动。
（2）启动时、并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得①
设回路总电流为，根据闭合电路欧姆定律有②
设两根金属棒所受安培力之和为，有③根据牛顿第二定律有④，
联立①②③④式得⑤
（3）设列车减速时，进入磁场后经时间恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为，平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律有⑥，其中⑦；
设回路中平均电流为，由闭合电路欧姆定律有⑧
设受到的平均安培力为，有⑨
同理可知，回路出磁场时受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为，有
⑪
设列车停下来受到的总冲量为，由动量定理有⑫
联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得⑬
讨论：若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置块有界磁场。⑭
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