2024届安徽省部分学校高三上学期第二次检测考试 物理试题（含解析）

这是一份2024届安徽省部分学校高三上学期第二次检测考试 物理试题（含解析），共19页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（本题4分）某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的后方，如图所示。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛出时，他可能作出的调整为（ ）
A．抛出点高度不变，增大初速度
B．抛出点高度不变，减小初速度
C．减小初速度和抛出点高度
D．初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离
2．（本题4分）如图所示，A、B、C三个完全相同的水泥管道叠放在水平地面上，已知B、C刚好接触无挤压，在沿管道轴线方向恒力F的作用下，顺着轴线方向匀速抽出A，整个过程中B、C保持静止．假设每个管道的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．B对A的弹力大小为
B．地面对B的弹力大小为
C．若B、C稍稍远离一些（B、C保持静止），B对A的弹力变小
D．若B、C稍稍远离一些（B、C保持静止），仍沿轴线匀速抽出A所需恒力变大
3．（本题4分）关于磁感应强度，正确的说法是（ ）
A．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受磁场力的方向相同
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用， 则该出磁感应强度一定为零
D．小磁针静止时 N 极所指的方向是该处磁感应强度方向
4．（本题4分）如图所示，匀强磁场方向水平向里，匀强电场方向竖直向上，有一正离子恰能沿直线从右向左水平飞越此区域，不计粒子重力，则
A．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子将向下偏转
B．若电子以相同的速率从右向左飞入，电子将向上偏转
C．若电子以相同的速率从左向右飞入，电子将向下偏转
D．若电子以相同的速率从左向右飞入，电子也沿直线运动
5．（本题4分）如图所示某电场等势面分布关于图中虚线上下对称，F点在虚线上。下列说法正确的是（ ）
A．在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，它们受静电力
B．质子在B点电势能小于在A点电势能
C．从A点静止释放一个电子，将沿曲线e运动到B点
D．把电子从c等势面移动到e等势面，静电力做功为10eV
6．（本题4分）2021年1月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将天通一号03星发射升空，它将与天通一号01星、02星组网运行。若03星绕地球做圆周运动的轨道半径为02星的a倍，02星做圆周运动的向心加速度为01星的b倍，已知01星的运行周期为T，则03星的运行周期为（ ）
A．TB．TC．TD．T
7．（本题4分）从地面上以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。小球落地时的动能为，且落地前小球已经做匀速运动。重力加速度为g，则小球在整个运动过程中（ ）
A．最大的加速度为5gB．从最高点下降落回到地面所用时间小于
C．球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量D．小球上升的最大高度为
二、多项选择题（共18分）
8．（本题6分）如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈．图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n，电阻为r，横截面积为S，两端a、b连接车载变流装置，匀强磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈．下列说法正确的是
A．只要受电线圈两端有电压，送电线圈中的电流一定不是恒定电流
B．只要送电线圈N中有电流流入，受电线圈M两端一定可以获得电压
C．当线圈M中磁感应强度大小均匀增加时．则M中有电流从a端流出
D．若△t时间内，线圈M中磁感应强度大小均匀增加△B，则M两端的电压
9．（本题6分）一质量为1kg的小物块从倾角为37°的斜面底端以某一初速度沿斜面向上运动，其上滑和下滑过程中的部分动能与位移x的大小关系如图所示。重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块上滑的最大位移为1.5m
B．小物块与斜面间的动摩擦因数为0.1
C．小物块刚滑上斜面时的动能为11.8J
D．小物块上滑过程中损失的机械能为1.8J
10．（本题6分）如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时．下列说法正确的是（ ）
A．线圈中感应电动势的表达式为
B．在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，电压表示数为0
C．P上移时，电流表示数减小
D．当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻上消耗的功率为50W
三、实验题（共15分）
11．（本题7分）如图所示，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段．
（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的
加速度大小a = m/s2；
（2）打点计时器打B点时，滑块的速度大小vB = m/s(结果保留三位有效数字)；
（3）为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l及高度h，他还需要测量的物理量是（重力加速度为g） ，利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f = ．
12．（本题8分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下∶

（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 mm；
（3）该圆柱体电阻的阻值约为22Ω，为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下∶
电流表A1（量程300mA，内阻约为2Ω）；
电流表A2（量程150mA，内阻约为10Ω）；
电压表V1（量程1V，内阻r=1000Ω）；
电压表V2（量程15V，内阻约为3000Ω）；
定值电阻R0=1000Ω；
滑动变阻器R1（最大阻值5Ω）；
滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω）；
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（均填器材代号）
四、解答题（共39分）
13．（本题12分）如图所示，汽缸放置在水平平台上；活塞质量为m=8kg，横截面积为S=40cm2，厚度为d=1cm；汽缸全长为l=16cm（不含汽缸底部的厚度），大气压强为p0=1.0×105Pa。当温度为t1=7℃时，活塞封闭的气柱长l0=8cm；若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（g取10m/s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦）
(1)将汽缸倒过来放置，若温度上升到t2=27 ℃，求此时气柱的长度（结果保留三位有效数字）；
(2)汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度T。
14．（本题13分）如图所示，两块平行金属极板EF、GH水平放置，板间距、板长均为L，上极板带正电，下极板带等量负电。过下极板右端点H且与水平方向成45°角的斜线AB的下方存在着垂直纸面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的粒子贴着上极板以初速度v0水平射入电场，且恰好从FH连线的中点射出电场，两极板间的电场可认为是匀强电场，忽略电场的边缘效应和粒子的重力，求：
（1）带电粒子射出电场时的速度v的大小和方向；
（2）为使粒子能返回电场，磁感应强度B应满足什么条件？
（3）适当大小的磁感应强度B使粒子返回电场后，最后恰好从EG连线的中点O离开电场。试求该粒子从开始进入电场到最终返回O点的总时间。
15．（本题14分）如图，EF与GH间为一无场区。无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板。无场区右侧为一点电荷形成的电场，点电荷的位置O也为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上。一个质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并作与管壁无相互挤压的匀速圆周运动。(不计粒子的重力、管的粗细)求：
(1)粒子出匀强电场时，速度与水平方向的夹角；
(2) O处点电荷的电性和带电量；
(3)带电粒子穿越匀强电场过程中垂直极板方向的位移大小；
(4)两金属板所加的电压。
参考答案：
1．A
【详解】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间
水平位移
AB．由上式分析可知，要增大水平位移x，可保持抛出点高度h不变，增大初速度v0。A正确，B错误；
C．由上式分析可知，减小初速度和抛出点高度，水平位移变小，C错误；
D．由上式分析可知，初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离，物体平抛运动的轨迹向左移，不满足条件，D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．对A受力分析，如图所示
根据平衡条件得：
则B对A弹力
故A错误；
B．对ABC整体受力分析，竖直方向由平衡条件得
2N=3mg
解得地面对B的弹力大小为
N=
故B错误；
C．由A项分析可知得
若B、C稍稍远离一些，角度大于30°，余弦值变小，故B对A弹力变大，故C错误；
D．恒力F与滑动摩擦力平衡，动摩擦因数一定，A、B间弹力越大，最大静摩擦力也越大，结合C选项得，A、B间的最大静摩擦力变大，沿轴线方向匀速抽出A所需的恒力F变大，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．磁感应强度与磁场力、电流和导向长度无关，A错误；
B．磁感应强度的方向与电流所受磁场力的方向一定垂直，B错误；
C．当电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，不能说明磁感应强度为零，C错误；
D．物理学中规定，小磁针静止时 N 极所指的方向是该处磁感应强度方向，D正确。
故选D。
4．C
【详解】试题分析：正离子从右边进入电场，在电场中受到向上的电场力和向下的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从左边水平飞出，可知电场力和洛伦兹力平衡，有，得．若电子，也从右边以速度射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有，所以带电粒子只要以速度从右边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关．所以选项AB错误；电子从左侧进入电场，受到的电场力方向向下，由左手定则可知，洛伦兹力方向也向下，所以电子将向下偏转．选项C正确，选项D错误．
考点：带电粒子在复合场中的运动
【名师点睛】此题考查了速度选择器的问题．
在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得得，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器．即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况无关．
5．D
【详解】A．等差等势面越密集（稀疏），电场线越密集（稀疏）。则A点场强较大，静电力大，A错误；
B．A、B两点电势相等，则质子在两点的电势能相等，B错误；
C．电场力方向与等势面垂直，电子不会沿曲线e运动到B点，C错误；
D．把电子从c等势面移动到e等势面，静电力做功为
D正确。
故选D。
6．C
【详解】由公式
得
由开普勒第三定律
可得
得
T
故C项正确，ABD错误。
故选C。
7．A
【详解】A．设小球的初速度为，满足
而小球的末速度为，有
小球刚抛出时阻力最大，其加速度最大，有
当小球向下匀速时，有
联立解得
故A正确；
B．由于机械能损失，上升和下降经过同一位置时，上升的速度大于下降的速度，故上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，而上升过程与下降过程的位移大小相等，则小球上升的时间小于下降的时间，则从最高点下降落回到地面所用时间大于，故B错误；
C．由题意知，小球受到的空气阻力与速率的关系为
是比例系数，则阻力的冲量大小为
因为上升过程和下降过程位移大小相同，所以上升和下降过程阻力的冲量大小相等，故C错误；
D．上升时加速度为，由牛顿第二定律得
解得
取极短时间，速度变化为，有
又
上升全程，有
则
联立可得
故D错误。
故选A。
8．AC
【详解】A、只要受电线圈两端有电压，说明穿过受电线圈的磁场变化，所以送电线圈中的电流一定不是恒定电流，故A正确；
B、若送电线圈N中有恒定电流，则产生的磁场不变化，在受电线圈中变化产生感应电流，也就不会获得电压，故B错误；
C、穿过线圈M的磁感应强度均匀增加，根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向下，故感应电流方向从b向a，即电流从a端流出；故C正确；
D、根据法拉第电磁感应定律，有：E＝nnS，由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压UR，故D错误．
9．AD
【详解】A．由图像可得上滑最大位移为1.5m，A正确；
BC．图像的斜率大小表示合外力大小，上滑过程有
下滑过程有
解得
，
B、C错误；
D．上滑过程由能量守恒定律得
解得
D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】A、电动势最大值Em=nBSω=100××0.02×100V=100V，线圈中感应电动势的表达式为e=100cs（100t）V，故A正确；
B、在线圈平面转到与磁场方向垂直位置时，磁通量变化率最大，电动势最大，电压表示数不为0，故B错误；
C、由，电流和线圈匝数成反比，P上移时，线圈匝数减小，电流表示数变大，故C错误；
D、原线圈的电压的有效值U1=V=100V，，解得：U2=50V，电阻上消耗的功率P=W=50W故D正确．
11． 4.0 2.16 滑块质量
【详解】1、滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动，ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期，频率为50hz，所以周期为0.02s .那么时间间隔为0.04 s．根据，计算得．
2、受力分析可知物体沿斜面下滑的合力，已知长度l 和高度h，那么，带入计算只需要再测出质量m即可．
12． 50.15 4.700 V1 A2 R1
【详解】（1）[1]由图甲所示可知，游标卡尺的精度是0.05mm，游标卡尺示数为
50mm+3×0.05mm=50.15mm
（2）[2]由图乙所示可知，其精度是0.01mm，读数为
4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
（3）[3]电源电动势为4V，电压表V2的量程太大，为减小测量误差，不能V2测电压，直接使用电压表V1量程太小，可以把电压表V1与定值电阻R0串联，增大其量程进行实验，可得改装后的电压表的满偏值为
故电压表选择V1；
[4]流过待测电阻的最大电流约为
所以电流表选A2；
[5]为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1。
13．(1)12.9cm；(2)350K
【详解】(1)以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，则有
汽缸倒过来后，则有
温度为7℃不变，根据玻意耳定律有
联立解得
温度由7℃升高到27℃的过程中，封闭气体压强不变，根据盖吕萨克定律可得
解得
(2)活塞刚好接触平台时，气体的温度为，则由盖吕萨克定律可得
解得
14．（1），与水平方向的夹角为45°；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动、
则
所以
所以速度v的大小为，方向为与水平方向的夹角为45°
（2）如图所示，带电粒子进入磁场的方向与磁场边界垂直，带电粒子在磁场中运动半个周期后穿出磁场，要使粒子能返回电场，则粒子出磁场时的位置应在H点的上方，设粒子在磁场中运动的半径为r，由几何关系可知
粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力
联立解得
（3）粒子要返回O点，运动轨迹如图
粒子第一次在电场中运动的时间
粒子从离开电场到进入磁场前运动的时间
粒子在磁场中运动的时间
，，
即
粒子返回电场后到达O点的运动时间
所以粒子运动的总时间
15．(1)∠DKO=30°，即为粒子出匀强电场的偏转角为30°；(2)负电；；(3) ；(4)
【详解】(1)粒子运动轨迹如图，设出匀强电场时速度反向延长线交中心线于K点，由几何关系得
∠DKO=∠DOC-∠KDO
因圆弧圆心角∠DOC=120°，∠KDO=90°，解得
∠DKO=30°
即为粒子出匀强电场的偏转角为30°。
(2)粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力做匀速圆周运动，粒子带正电，则知O处点电荷带负电。设O处点电荷的带电量为Q，粒子进入细管的速度为v合，由偏转角为30°可得
粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力做匀速圆周运动，有
即
(3)垂直板方向的位移
(4)设板间所加电压为U，出匀强电场时的竖直方向速度为，由偏转角为30°可得
在匀强电场中粒子作类平抛运动，则有
，， vy=at
得