[物理]安徽省2024年普通高中学业水平选择性考试临考预测押题密卷试题A卷(解析版)

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 2024年2月28日，日本正式启动第四轮福岛第一核电站核污染水排海。核污染水中存在的放射性核素中氚（）的含量最高且难以净化。氚（）可发生β衰变，半衰期约为12.4年。下列说法正确的是（ ）
A. 排放到大海中的氚经过大约12.4年就衰变完了
B. 氚核经海水稀释后半衰期变短了
C. 海水中的2个氚核，经过一个半衰期一定有一个发生衰变
D. 氚核发生β衰变时，核内的一个中子转化为一个质子和一个电子
【答案】D
【解析】A．半衰期是一半放射性元素的原子核发生衰变经过的时间，即经过大约12.4年只有一半氚核发生了衰变，故A错误；
B．氚的半衰期是氚核本身的性质，跟氚核所处的化学状态和外部条件没有关系，故B错误；
C．半衰期描述的是大量原子核衰变时的统计规律，2个原子核衰变时，不遵循这样的统计规律，故C错误；
D．氚核发生β衰变的核反应方程是
本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。在某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，沿竖直方向向上运动，毽子在向上运动的过程中受到的空气阻力与其速率成正比。用表示毽子离开脚后的位移，表示毽子的机械能，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB．根据题述，毽子离开脚以后，空气阻力对毽子做负功，则毽子的机械能减小，故AB错误；
CD．毽子在向上运动的过程中受到的空气阻力与其速率成正比，即
由功能关系可得
由于上升过程中，毽子的速率逐渐减小，空气阻力逐渐减小，故与呈非线性关系，故C正确，D错误。故选C。
3. 高层住宅楼的电梯，停在中间楼层，时开始运动，选向上为正方向，一段时间内电梯的加速度随时间变化的图像可简化为如图所示，内，关于电梯的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 时，电梯的速度为B. 电梯运动的最大速度为
C.3~6s内，电梯运动的距离为6mD. 6~9s内，电梯向下运动
【答案】C
【解析】图解剖析
A．由图像可知，内，电梯在加速上升，电梯的速度增加了；内，电梯加速度为0，电梯匀速上升；内，电梯的加速度方向向下，与运动方向相反，电梯在向上减速。内，电梯的速度增加了，时电梯的速度为0，所以时，电梯的速度为，故A错误；
B．时电梯的速度最大，为，故B错误；
C．内，电梯以匀速上升，运动的距离为6m，故C正确；
D．内，电梯速度减小了，时，电梯速度减为0，可知内，电梯在向上运动，故D错误。
故选C。
4. 在均匀介质中，一列简谐横波沿轴传播，该波在时刻的波形图如图甲所示，此时，质点刚要开始振动，质点位于波峰。质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 波沿轴正方向传播
B. 波速为
C. 时，处质点位于平衡位置且在向轴负方向运动
D. 质点从开始振动到时运动的总路程为6cm
【答案】C
【解析】A．由题意可知，点左侧均未开始振动，点右侧已在振动，说明波沿轴负方向传播，A错误。
B．由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则有波速
B错误。
C．质点起振方向与波源起振方向相同，由波的传播方向与质点振动方向的关系可知，波源起振方向沿轴正方向，时，波传播到处，该处质点开始向轴正方向振动，到时，该质点已振动了半个周期，此时处质点位于平衡位置再向轴负方向运动；也可以根据
和波沿轴负方向传播，判断出经过，处质点的振动情况传播到了原点处，C正确。
D．质点从开始振动到时已振动个周期，到时又振动了个周期，故质点从开始振动到时运动的总路程为
D错误。故选C。
5. 某同学用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率。先用大头针、确定直线垂直于玻璃砖的直径，确定圆心的位置为，然后在玻璃砖右侧插上两个大头针、，确定经过的光线通过玻璃砖后的光路，取走玻璃砖，和延长线的交点为折射点。若确定出射光路前，不小心使玻璃砖沿方向发生了小的移动（移到图中虚线位置），如图所示。则测得的折射率与实际值相比（ ）
A. 偏大B. 偏小C. 相等D. 无法确定
【答案】B
【解析】第一步：画图，作出移动前、后的法线即、，如图所示。
第二步：根据光路图，写出与的表达式，按移动后圆心作法线得到的入射角和折射角，求折射率是准确的，即
实际实验时，按点作法线，得到的入射角和折射角增大了相同的角度，即测量的折射率
第三步：比较与的大小关系，据图知，令，则
由于
则有
可得
即测得的折射率与实际值相比偏小。
故选B。
6. 中国深空探测实验室主任兼首席科学家、工程院院士吴伟仁在第二十五届中国科协年会上透露，中国将在未来10年内展开首次“近地小行星防御任务”。外太空小行星、陨石等向地球抵近时，人类将主动干预，使得这些目标偏离原有的轨迹、方向，从而降低对地球的“伤害”。如图所示，假设某颗陨石绕太阳做椭圆轨道运动，远日点为a，近日点为b，运动方向如箭头所示。探测器在a处以较大速度撞击陨石表面，与陨石结合为一体。陨石的轨迹变为图中虚线，近日点变为c，已知质量为m的天体与太阳中心的距离为r时，引力势能可表示为，其中为引力常量，为太阳质量。下列说法正确的是（ ）
A. 探测器可能从后面追上陨石撞击B. 撞击时探测器可能与陨石运动方向相反
C. 撞击后陨石绕太阳公转的周期变大D. 撞击后陨石通过近日点的速度变小
【答案】B
【解析】A．探测器和陨石撞击后，陨石速度变小，轨迹才会变为图中虚线，设探测器质量为，速度为，陨石质量为，速度为，撞击后探测器和陨石整体速度变为，探测器若从后面追上陨石撞击，有
根据动量守恒，有
可得
不符合实际，故A错误；
B．若撞击时探测器与陨石运动方向相反，根据动量守恒，有
可得
当时，，符合实际，故B正确；
C．根据开普勒第三定律，陨石轨迹半长轴的三次方与周期的平方的比值为定值，撞击后陨石绕太阳公转的轨迹半长轴变小，周期变小，故C错误；
D．设陨石在椭圆轨道上运动的远日点到太阳中心的距离为，速度为，近日点到太阳中心的距离为，速度为，由开普勒第二定律有
由机械能守恒定律可知
解得
撞击后不变，变小，变大，故D错误。
故选B。
7. 在图甲所示的交流电路中，输入端、所接电源电压随时间的变化关系如图乙所示。原线圈电路中接有“8V，4W”的小灯泡，副线圈电路中所接灯泡的额定电压为20V，电阻恒为，定值保护电阻。滑动变阻器的触头滑到适当位置时，两个灯泡恰好都正常工作。假设变压器是理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 通过灯泡L的电流方向每秒改变25次
B. 电源的输出功率是100W
C. 变压器原、副线圈的匝数比
D. 滑动变阻器接入电路的电阻为
【答案】B
【解析】图像分析
A．由题图乙知，原线圈交流电的周期，频率，即每秒交流电方向改变50次，变压器不改变交变电流的频率，则副线圈中灯泡的电流方向每秒改变50次，故A错误；
B．、间电压有效值
原线圈电路中的小灯泡正常工作，则流过原线圈的电流
则电源的输出功率
故B正确；
C．设副线圈电路中的灯泡正常工作时的电流为，则
故变压器原、副线圈的匝数比
故C错误；
D．原线圈两端电压
由
得
故副线圈的总电阻
所以滑动变阻器接入电路的电阻
故D错误。
故选B。
8. 如图甲所示，创客小组制作了一款太阳能遥控小车，小车质量为0.2kg，某次性能测试时，小车由静止开始沿平直路面行驶，行驶过程中小车受到的阻力恒定，其加速度和车速倒数的关系如图乙所示。已知小车能达到的最大车速为，太阳能电池电能转化为机械能的效率是50%。下列说法正确的是（ ）
A. 小车匀加速运动的时间为2s B. 太阳能电池的最大输出功率为0.8W
C. 小车所受阻力为0.4N D. 小车车速为时，牵引力的功率为0.3W
【答案】B
【解析】A．由图乙可知，小车由静止开始运动时，先做加速度为的匀加速运动，直到速度达到，此后小车的加速度开始减小，设小车匀加速运动的时间为，由
可得
故A错误；
B．小车匀加速运动阶段，牵引力的功率不断增大，当小车速度为时，牵引力功率达到最大，设为。设小车变加速运动阶段某一时刻的速度为，加速度为，受到的牵引力为，牵引力功率为，受到的阻力为，有
由牛顿第二定律，有
可得
整理得
由图乙可知该阶段图像为倾斜直线，图线斜率
为定值，可知速度达到后，小车以恒定功率行驶，由
可得
故小车牵引力的最大功率
又太阳能电池电能转化为机械能的效率，由
可得
故B正确；
C．当小车加速度减小到0时，速度达到最大值，又
可得
故C错误；
D．小车速度由增加到过程中，牵引力的功率始终是，故D错误。
故选B。
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. 如图所示，真空中同一平面内固定两点电荷+Q和-2Q于M、N两点，以N点处点电荷为中心的正六边形的B点恰好在连线MN上。真空中以无穷远处为零电势点，点电荷在空间某点产生的电势，r是该点到点电荷的距离，q是点电荷的电荷量。下列说法正确的是（ ）
A. F点与D点的电场强度大小相等
B. MN连线及延长线上电场强度为零的位置有两处
C. 电子在B点的电势能小于在C点的电势能
D. B点与A点的电势差小于D点与E点的电势差
【答案】AC
【解析】A．空间某点的电场强度等于各个点电荷在该点激发的电场的电场强度的矢量和，由对称性可知，两点电荷+Q、-2Q分别在F、D两点激发的电场均关于MN连线对称，故F点和D点的合场强大小相等，故A正确；
B．根据点电荷的场强公式
可知，两点电荷+Q和-2Q分别在MN连线及延长线上某点激发的电场的电场强度大小相等的点有两处，一处在M、N之间，此处各自激发的电场的场强方向相同，合场强不为零；一处在M点左侧，各自激发的电场的场强方向相反，合场强为零，故MN连线及延长线上电场强度为零的点只有一处，故B错误；
C．在N点处点电荷形成的电场中，有
在M点处点电荷形成的电场中，有
则
即
由于电子带负电，故电子在B点的电势能小于在C点的电势能，故C正确；
D．在N点处点电荷形成的电场中，有
故
在M点处点电荷形成的电场中，离M越近的位置场强越大，又
定性分析可知
易知
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨和固定在竖直平面内，导轨间距为，导轨两端分别接有阻值均为的定值电阻和，两导轨间有足够高的长方形区域，该区域内有磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场。一质量为、电阻的金属棒与导轨相互垂直且接触良好，从距磁场上边界处由静止释放。已知金属棒离开磁场前已做匀速运动，且在开始做匀速直线运动之前这段时间内，金属棒上产生了的热量。取，其余电阻均不计。下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒匀速运动的速度是
B. 金属棒进入磁场后，速度为时加速度大小为
C. 金属棒进入磁场运动3.8m后开始匀速下落
D. 金属棒做匀速直线运动之前这段时间内通过电阻的电荷量为0.95C
【答案】BC
【解析】A．设金属棒在磁场中匀速运动时的速度为，则回路中的感应电动势
干路电流
其中
金属棒匀速运动，根据平衡条件有
联立解得
故A错误；
B．金属棒进入磁场后，当它的速度时，设它的加速度为，由牛顿第二定律有
解得
负号表示加速度方向竖直向上，故B正确；
C．由电路串、并联知识及焦耳定律
知产生的热量
在金属棒开始匀速运动之前这段时间内，整个电路产生的总热量
设在金属棒开始匀速运动前这段时间内，金属棒在磁场中的位移为，则对金属棒从开始释放到刚匀速运动的过程，由能量守恒定律有
解得
故C正确；
D．对金属棒从进入磁场到开始匀速运动的过程，通过金属棒的平均电流
则通过金属棒的电荷量为
联立解得
又、并联，并与金属棒串联，故通过、的电荷量相等，都是，故D错误。故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 某物理兴趣小组利用图甲所示的装置研究小球的正碰。正确安装装置并调试后，先让小球从斜槽轨道上滚下（不放小球），拍摄小球平抛过程的频闪照片，如图乙所示；然后把小球放在斜槽轨道末端，再让小球从轨道上滚下，两个小球碰撞后，拍摄小球、平抛过程的频闪照片，如图丙所示。频闪时间间隔不变。
（1）为了保证实验的效果，以下做法需要的是（ ）
A. 斜槽轨道各处必须光滑
B. 每次小球应从斜槽轨道上同一位置由静止释放
C. 小球质量大于小球的质量
D. 小球的半径等于小球的半径
（2）若两小球碰撞过程动量守恒，则两小球的质量之比__________。
（3）两小球碰撞过程损失的动能占碰前动能的百分比为__________%（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）BCD （2） （3）12.0
【解析】【小问1详解】
AB．为了保证小球A每次到达斜槽轨道末端的速度相等，则应使小球A每次从斜槽轨道上的同一位置由静止释放，斜槽轨道不需要光滑，A错误，B正确；
C．为确保小球A与B碰后不反弹，小球A的质量要大于小球B的质量，正确；
D．为了保证两小球发生正碰，两小球的半径应该相等，D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
设小方格的边长为，频闪时间间隔为，根据题图可知，碰前A的速度
碰后A的速度
碰后B的速度
若两小球碰撞过程动量守恒，有
解得
【小问3详解】
碰前A的动能
碰后A、B的总动能
两小球碰撞过程损失的动能占碰前动能的百分比为
12. 光敏电阻的阻值会随着光的照度的变化而改变。如图甲所示是某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯（lx）。为了验证光敏电阻在不同照度下的电阻值，某学习小组设计了如图乙所示的电路。
（1）在电路图乙中，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至______（填“”或“”）端。
（2）在某一照度时，电压表读数为1.80V，电流表读数为，测得此照度下光敏电阻的电阻值______；理论上，______（填“电流表”或“电压表”）的内阻会引起测量误差，光敏电阻的测量值比实际值______（填“偏大”或“偏小”）。
（3）某同学利用该光敏电阻制作一个简易的光控装置，电路图如图丙所示。当继电器的电流超过某一特定值时，衔铁被吸合，电灯停止照明，实现白天关灯夜晚开灯的自动控制效果。目前达到的效果为当照度增加到时，衔铁被吸合，电灯熄灭，此时电阻箱的阻值为。若要设置照度增加到时电灯就熄灭，以节省能源，则电阻箱的阻值应调整为______。
【答案】（1） （2） 电流表 偏大 （3）52
【解析】【小问1详解】
图乙中滑动变阻器采用分压式接法，为了确保安全，闭合开关之前，应使控制电路输出电压为0，即开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至端。
【小问2详解】
[1]根据欧姆定律有，电阻的测量值为
[2][3]图乙中测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压，导致测量的电压值偏大，即电阻的测量值大于真实值。
【小问3详解】
设继电器连入电路的线圈电阻为，电源电动势为，内阻为，由题图甲可知，照度增加到时，光敏电阻的阻值为
此时回路电流
衔铁被吸下。当照度为时，光敏电阻的阻值为
光敏电阻阻值增加了，需把电阻箱阻值调小，即调整为，此时回路电流达到触发值，衔铁被吸下，电灯熄灭。
13. 如图所示，长L=1.5m、质量M=2kg的木板静止放在光滑的水平地面上，木板左端距障碍物的距离，障碍物恰好与木板等高。质量m=1kg的滑块（可视为质点）静止放在木板右端，木板与滑块之间的动摩擦因数为0.8，滑块在9N的水平力F作用下从静止开始向左运动。木板与障碍物碰撞后以原速率反弹，经过一段时间滑块恰在障碍物处脱离木板。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求木板第一次与障碍物碰撞前，木板的加速度a；
（2）求木板与障碍物碰撞的次数。
【答案】（1）3m/s2；（2）3
【解析】（1）木板在摩擦力作用下加速度可达到的最大值为
木板与滑块保持相对静止时拉力的最大值为
所以施加拉力后滑块与木板相对静止，一起向左加速，有
（2）木板第一次与障碍物碰撞后做往复运动，其向左最大速度不可能再等于滑块速度，故滑块一直向左做匀加速运动，木板先向右减速，速度为零后向左加速，然后再次与障碍物碰撞，之后重复上述过程，木板第一次与障碍物碰撞时的速率为
木板第一次与障碍物碰撞反弹后，滑块的加速度为
木板加速度
木板碰撞障碍物的周期
根据位移时间关系可得
可得
所以第一次碰撞后还会再碰撞的次数
故最终会碰撞3次。
14. 如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板，可视为质点的两个滑块、被固定在斜面上，质量分别为，，两滑块与斜面间的动摩擦因数均为，且滑块、到挡板的距离分别为和。已知滑块间的碰撞及滑块与挡板间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计。，，重力加速度。
（1）只释放滑块，求滑块第一次与挡板碰撞后上滑的最大距离；
（2）只释放滑块，求在斜面上运动的总路程；
（3）滑块、同时释放，若在第一次与挡板碰撞后，在上滑过程中与碰撞，求和之间满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）只释放滑块，设B上滑最大距离为，由动能定理，有
解得
（2）由于，即当滑块的速度减到零时，除非它已经停在挡板处，否则将沿斜面向下运动，滑块B不可能停在挡板上方某处，最终经过多次与挡板碰撞后，停靠在挡板处。设滑块B在斜面上运动的总路程为，对全过程由动能定理，有
解得
（3）滑块、B同时释放，若较大，、B下滑时二者距离较近，B第一次碰挡板反弹后会在向上滑动时与相碰。若较小，、B下滑时二者距离较远，B第一次碰挡板反弹后向上滑动到最高点时将不会与相碰。临界情况是B第一次碰挡板反弹后向上滑动到最高点时恰与相碰，此时，滑块B的第一次上滑过程刚好结束，对应有最小值。设滑块B下滑过程的加速度大小为，由牛顿第二定律有
设B下滑时间与挡板相碰，B下滑的距离
设滑块B上滑过程的加速度大小为，B经过时间上滑到达最高点，由牛顿第二定律有
上滑的距离
且有
分析可知，下滑时间与B在最高点相碰，且下滑过程的加速度大小也为，有下滑的距离
解得
若B在第一次与挡板碰撞后，在上滑过程中与碰撞，需满足
15. 如图所示，固定的光滑绝缘斜面的倾角为，空间存在水平向里的匀强磁场。一质量为m的带正电小球，t=0时刻从斜面上静止释放，经过时间T0离开斜面。重力加速度为g，不计其他阻力。
（1）求小球离开斜面时的速度v0；
（2）小球离开斜面后，在竖直面内的运动轨迹如图中虚曲线所示，且运动过程中的加速度大小始终不变。已知小球经过相邻两个轨迹最高点所用的时间为，求：
（ⅰ）小球的轨迹最高点和最低点间的高度差h；
（ⅱ）相邻两个最高点间的距离x。
【答案】（1）；（2）（ⅰ）；（ⅱ）
【解析】（1）小球释放后，沿斜面向下加速，洛伦兹力垂直斜面向上，小球脱离斜面前，洛伦兹力不影响小球的加速度，沿斜面方向，由牛顿第二定律有
解得
小球在斜面上做匀加速直线运动，由运动学公式有
解得
（2）小球刚要离开斜面时，垂直斜面方向，有
设小球离开斜面后，在轨迹最低点的速度为，在轨迹最高点的速度为，分析可知，、的方向都水平向右，且小球离开斜面后的加速度大小都等于刚脱离斜面时的加速度
（ⅰ）在最低点，小球加速度向上，由牛顿第二定律有
在最高点，小球加速度向下，由牛顿第二定律有
小球从最低点运动到最高点，只有重力做功，洛伦兹力不做功，由动能定理有
解得
（ⅱ）小球离开斜面后，从一个最高点向相邻最高点运动的过程中，设某一时刻速度为，方向与水平向右夹角为，又经过一小段时间，竖直方向速度变化量为，水平方向分位移为∆x，竖直方向由动量定理有
对小球从一个最高点到相邻最高点的整个过程求和，有
解得