安徽省安庆市第一中学2024届高三下学期三模物理试卷（Word版附答案）

这是一份安徽省安庆市第一中学2024届高三下学期三模物理试卷（Word版附答案），共14页。试卷主要包含了太空碎片等内容，欢迎下载使用。
2024．5
一、单项选择题（本题共8小题，每小题只有一个正确选项，每题4分，共32分）
1．居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而一起获得1903年的诺贝尔物理学奖，他们发现自然界中很多元素具有放射性，其中金属钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有射线产生，其方程为，钍的半衰期为24天．则下列说法中正确的是（ ）．
A．X是钍核中的一个质子转化成一个中子时产生的
B．X为钍核外的电子
C．射线的本质就是高速中子流
D．钍经过96天后还剩
2．某列简谐横波在时刻的波形如图甲中实线所示，时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则（ ）．
A．这列波沿x轴负方向传播
B．这列波波速为
C．质点b在做简谐运动，其振动方程
D．时刻质点d沿y轴负方向运动
3．如图所示，在x轴上的M、N处分别固定一个点电荷、，x轴上各点的电场强度E随坐标x的变化曲线（取x轴正方向为电场强度的正方向），其中O点电场强度为零，．P点和Q点在x轴上，且．下列说法正确的是（ ）．
A．与带等量负电荷
B．与均带正电荷，且电荷量之比为
C．P点与Q点的电场强度等大反向
D．若将一负试探电荷从P点移到Q点，电势能减小
4．一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其图像如图所示，其中bc与纵轴平行．已知a、c两状态下气体的温度相同，下列说法正确的是（ ）．
A．c→a的过程中气体向外界放热
B．b→c的过程中气体从外界吸收热量
C．a→b→c→a的整个过程中气体对外界做功为零
D．a→b的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值
5．如图所示，一块透明介质的横截面为等边三角形，一束单色光从AB边的中点射入介质，入射角为，折射光线与BC边平行．现入射光的频率增大，入射角不变，则下列说法正确的是（ ）．
A．光线有可能在AC面上发生全反射
B．光线在介质中传播的时间变短
C．光线在AB面折射后可能直接射到BC面上
D．光线有可能在AC边上水平向右射出介质
6．如图所示，两竖直平行边界PQ、MN间，有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里．一带电小球从O点以某一速度垂直边界PQ进入该场区，恰好能沿水平方向做直线运动．下列判断正确的是（ ）．
A．小球一定带正电
B．若仅改变小球的电性进入该场区，小球进入后仍将做直线运动
C．若仅改变小球的电性进入该场区，小球进入后将立即向下偏转
D．若小球以同样大小速度垂直边界MN进入场区，小球进入后仍将做直线运动
7．太空碎片（即太空垃圾）是废弃的运载火箭或航天器部件，它们在地球上空数百英里处漂浮，有可能与卫星或空间站相撞．一个质量为m的人造卫星在半径为r的轨道上绕地球做匀速圆周运动，某时刻与一个太空碎片发生迎头正碰，太空碎片的质量为卫星质量的，碰后碎片嵌入卫星成为一个整体，速度大小变为卫星碰前速度的，并沿如图所示椭圆轨道坠毁于地球表面．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g．则（ ）．
A．碰前卫星运动的线速度为
B．碰前卫星运动的周期为
C．碰后卫星从碰撞点到坠毁点的运动时间约为
D．碰后瞬间卫星若要保持原来轨道不变，需获得的能量为
8．安庆一中高三年级小李同学为探究不同材料间的摩擦力，选定身边的篮球和常见的沙子做实验．如图所示，李同学将篮球固定在沙坑中，然后将细沙从篮球球心正上方的A点缓慢释放，由于摩擦作用，沙子将在篮球球面上堆积，已知沙粒间的动摩擦因数小于沙粒与篮球间动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．小李同学经过释放足够多的沙子，沙子在球面堆积的形状可能是下图中的哪一种（ ）’
A．B．C．D．
二、多项选择题（每题5分，共10分，选不全得3分，错选不得分）
9．如图所示，矩形线圈abcd的电阻为R，共N匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，理想变压器原、副线圈的匝数比为，定值电阻，当线圈的转动的转速为n时，电压表的示数为U，则（ ）．
A．若从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为
B．电流表的示数为
C．线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为
D．当线圈转动的转速为时，电压表的示数为
10．如图所示，悬挂在同一高度的两根不可伸长的轻质绳,绳长均为l，下面挂一质量为M的光滑匀质足够长的薄平板．平板中央有一质量为m的光滑小木块．开始系统处于静止悬挂状态，两绳互相平行．而后在两绳所在的竖直平面内给平板一个的水平速度，下列关于板和小木块的运动说法正确的是（ ）．
A．小木块将上下运动
B．小木块将水平运动
C．薄平板相对于初始位置能上升的最大高度为
D．薄平板相对于初始位置能上升的最大高度为
三、非选择题（共5小题，共58分）
11．（6分）“在利用数字化实验去求研究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积关系”的实验装置如图1所示．
图1 图2 图3
（1）小明同学组装好实验装置，每次实验测出6组数据，进行两次实验后，他画出了两组实验数据，但是仍然得不到压强与体积关系，你认为他应该做出V和__________图像（选填“p”或“”）．
（2）小明同学做出正确的图像3后，他发现该图像与纵轴有截距，你认为这样的原因是__________．
（3）通过实验图像，我们可以得出结论：__________．
12．（10分）小明同学准备练习用多用电表的使用，他找老师借来多用电表，如图所示．
图1 图2
请你帮小明完成实验步骤：
（1）步骤1：__________调零（选填“机械”或“欧姆”），该调节是__________（选填“1”或“2”或“3”）旋钮．
（2）步骤2：选择合适倍率：将选择开关旋至欧姆档档，红黑表笔短接后，调节__________（选填“1”或“2”或“3”）进行调零．
（3）步骤3：接入待测电阻，发现指针位置如图2所示，接下来的操作步骤（ ）．
A．换档，红黑表笔短接，进行欧姆调零，再接入待测电阻进行测量
B．换档，红黑表笔短接，进行欧姆调零，再接入待测电阻进行测量
C．换档，接入待测电阻进行测量
（4）步骤4：读数，指针示数如图3所示，则未知电阻的阻值为__________．
图3
13．（10分）南极的小企鹅，走起路来步履蹒跚，憨态可掬，非常可爱．但是在冰面上它们也有特别的行动技巧．如图所示，有一小企鹅质量，在倾角为的倾斜冰面的底端A点，先以加速度由静止开始沿直线向上“奔跑”，达到最大速度后，小企鹅卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，刚好能到达斜面顶端B点，然后沿斜面滑下最终停在水平冰面上（企鹅在斜面上滑动过程中姿势保持不变，脚蹼不提供动力）．企鹅在冰面上所受阻力与正压力的比值恒为．不计企鹅在斜面与水平面转折处的能量损失．已知，，重力加速度g取，求：
（1）小企鹅下滑回到出发点A的速度；
（2）若小企鹅在斜面上达到最大速度后，能坚持匀速冲上坡顶的B点后再卧倒前进，此时小企鹅仍然可以用脚蹼向后蹬来加速．水平冰面BC长度，距离右侧海面高度．若小企鹅想以与水面成夹角的方向钻入水中，求小企鹅在水平冰面BC段卧倒前进时，至少要用脚蹼做多少功？
14．（14分）如图所示，两根互相平行、间距为L的粗糙金属导轨与水平方向的夹角为，导轨上端与阻值为R的定值电阻相接、下端与光滑的水平导轨平滑连接，导轨置于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．一长度也为L、质量为m，电阻为R的导体棒垂直导轨静止在导轨上，且与导轨保持良好接触．现给导体棒一个沿斜面向上的速度，经过时间到达最高点，再下滑，最终静止在水平导轨上．导体棒与导轨间的动摩擦因数为．导轨与导体棒的电阻忽略不计，倾斜导轨足够长．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度为g．求：
（1）导体棒上升时，电阻R的最大功率；
（2）导体棒在光滑水平导轨上的位移．
15．（18分）竖直平面内的轨道由斜面AB与圆弧BCD组成，两部分在B点相切且平滑连接．圆弧部分轨道的半径为R，OC沿竖直方向，斜面AB的倾角，O、D、E位于同一水平线上，A、E的竖直高度也为R，如图所示．可视为小质点的小滑块1和小滑块2的质量均为m，两小滑块与圆弧轨道的摩擦均忽略不计，小滑块1与斜面间摩擦也可忽略不计，小滑块2与斜面间存在较大摩擦且处处相等．将小滑块1和小滑块2在A、E两点由静止开始释放，一段时间后二者在E点相碰，碰后合在一起沿EB段匀速向下运动．已知小滑块1和小滑块2每次相碰都会合在一起匀速运动但不粘连，重力加速度为g，．求：
（1）小滑块2与斜面间的动摩擦因数；
（2）在整个运动过程中，轨道C点受到小滑块压力N的最大值和最小值分别是多少；
（3）在整个运动过程中，小滑块2在斜面AB上往复运动的最大路程．
2024届高三三模物理试卷【答案】
一、选择题（共10小题，1～8小题只有一个正确选项，每题4分，共32分，9～10小题有多个选项正确，每题5分，选不全得3分，有错选不得分．）
1．【答案】D
【详解】AB．根据核反应方程，电荷数和质量数守恒可知，X为电子，这个电子并非原子核外的电子，而是由原子核内的一个中子变成一个质子加上一个电子而来的，故AB错误；
C．射线的本质就是光子流，选项C错误；
D．根据知还剩钍的质量，选项D正确．
2．【答案】A
【详解】A．时，处的质点a位于最大位移处，使用图乙是a点的振动图象；
由图乙可知，该波的周期是，，所以该波传播的距离为，
该波在内传播的距离为，所以波沿x轴负方向传播，A正确；
B．由图甲可知，该波的波长是，所以波速，B错误；
C．质点b在做简谐运动，时刻沿y轴负方向运动，周期，
则，则振动方程为，C错误；
D．，根据周期性，由于，
所以时刻质点d在平衡位置以上，沿y轴正向运动，D错误．故选A．
3．【答案】B
【详解】AB．根据题意，由图可知，MO间电场为正，ON间电场为负，且O点电场强度为零，
则与均带正电荷，且，解得，故A错误，B正确；
CD．根据题意，由点电荷场强公式和电场叠加原理可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，方向相反，P点电势高于Q点电势，若将一负试探电荷从P点移到Q点，电势能增加，故CD错误．
故选B．
4．【答案】B
【详解】c→a的过程中气体从外界吸收热量；b→c的过程中气体从外界吸收热量；a→b→c→a的整个过程中气体对外界做功不为零；a→b的过程中气体内能变化量的绝对值小于放出热量的绝对值，故B正确．
5．【答案】A
【详解】入射光的频率增大，光线有可能在AC面上发生全反射，光程变大，光线在介质中传播的时间变长，由于入射点是AB的中点，光线在AB面折射后不可能直接射到BC面上，也不可能在AC边上水平向右射出介质，故A正确．
6．【答案】C
【详解】小球可能带正电也可能带负电，根据受力分析，若仅改变小球的电性进入该场区，小球进入后将立即向下偏转；若小球以同样大小速度垂直边界MN进入场区，由于洛伦兹力反向，小球进入后不会做直线运动，故C正确．
7．【答案】C
【详解】由，结合黄金代换式可知：，故A错；
由，结合黄金代换式可知：，故B错；
令椭圆轨道周期为，由开普勒第三定律可知：，
碰后卫星从碰撞点到坠毁点的运动时间约为：，故C正确；
碰后瞬间卫星若要保持轨道不变，需获得能量为：
，故D错误．
8．【答案】B
【详解】斜面上物体平衡的临界条件：，可得：，
因此越大，沙粒可平衡位置的倾角越大．
9．BD
【详解】A．根据欧姆定律，发电机产生的感应电动势的最大值为，
则有，，，
从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为，A错误；
B．依题意可得，，所以，B正确；
C．线圈在转动过程中通过线圈的磁通量最大值为，
则有，解得，C错误；
D．当线圈转动的转速为时，线圈中产生的电动势的最大值为，
因为，所以，其有效值为，假定电压表示数为，
则有，
解得，D正确．故选BD．
10．【答案】AD
【详解】由于平板光滑，m只受重力和竖直方向的弹力，只会在竖直面运动；
M、m的竖直速度相等，系统的机械能守恒：，
最大高度为．
二、非选择题
11．（每空2分，共6分）
（1）1
（2）未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积
（3）一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比
12．（每空2分，共10分）
（1）机械；1（2）2（3）A（4）
13．（10分）
【解析】（1）加速位移，（1分）
再向上减速，（1分）
位移，（1分）
再向下加速，（1分）
滑至A点速度．（1分）
（2）落入水中竖直速度，（1分）
在C点速度，（1分）
（2分）
．（1分）
14．（14分）
【解析】（1）开始运动时电动势最大，（2分）
，（2分）
电阻R最大功率．（2分）
（2）在斜面上最终匀速，（2分）
，（2分）
在水平面上运动过程中由动量定理，（2分）
位移．（2分）
15．（18分）
【答案】（1） （2）（3）
【详解】（1）由题意，碰后两小滑块合在一起沿EB段匀速运动，
由平衡条件可知：，，
解得：．（3分）
（2）设小滑块1第一次碰前速度为，第一次碰后二者共同速度为．
，，解得：，
两小滑块合在一起，第一次经过C点时轨道对两滑块的支持力最大．
，解得：．
在C点，由合力提供向心力可得：，解得：．（3分）
两滑块经过若N次（N足够大）碰撞后，两滑块将在B点及其关于OC的对称点之间做往复运动，此过程中两滑块经过C点时轨道对两滑块的支持力最小．
，，
解得：，．（3分）
由牛顿第三定律可知，两滑块对轨道C点压力方向竖直向下，
最大值和最小值，．（1分）
（3）小滑块2沿斜面减速运动的加速度为：，
小滑块1沿斜面运动的加速度为：，（2分）
设小滑块2第一次、第二次返回斜面减速至零时运动路程分别为、……
小滑块1第二次碰前速度为，第二次碰后二者共同速度为．
，，，
解得：，，．（3分）
可知：小滑块2第1次、第2次、…返回斜面减速至零时运动路程为公比为的等比数列．（1分）
由此可求小滑块2在整个运动过程中在斜面AB上往复运动的最大路程为：
．（2分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
B
B
A
C
C
B
BD
AD