2024届安徽省一六八中学等九师联盟高三下学期2月开学联考物理试题 （解析版）

这是一份2024届安徽省一六八中学等九师联盟高三下学期2月开学联考物理试题 （解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，1A等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1. 1898年居里夫妇发现了放射性元素钋（）。若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 该元素发生的是衰变
B. Y原子核含有3个核子
C. 射线是衰变形成的铅核释放的
D. 的经276天，已发生衰变的质量为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2，质量数为4，则核子数为4，可知Y是，属于衰变，故AB错误；
C．射线是衰变形成的铅核向低能级跃迁时释放的，故C正确；
D．根据
可得，的经276天，还剩余，则已衰变的质量为，故D错误。
故选C。
2. 现代高档大客车普遍安装有空气弹簧（封闭于汽缸中的气体受外力影响产生类似弹簧的功能），上、下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢振动，进而引起缸内气体体积发生变化，实现减震.上、下乘客时汽缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换，汽缸可视为导热汽缸；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，可视为绝热过程.若外界温度恒定，汽缸内气体可视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A. 乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体内能不变
B. 乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，空气弹簧内气体从外界吸热，气体内能增大
C. 剧烈颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体向外界放热
D. 剧烈颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体内能一定减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB．乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对气体做功，W为正值，气体与外界有充分的热交换，气体温度不变，内能不变，，根据热力学第一定律
可知
所以空气弹簧内气体向外界放热，故A正确，B错误；
CD．剧烈颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，W为正值，气体与外界来不及热交换，可视为绝热过程，空气弹簧内气体不对外界放热，Q为零，根据热力学第一定律
可知正值，气体内能一定增大，故CD错误。
故选A。
3. 在2023年杭州亚运会女子跳水比赛中，中国队一年仅16岁的运动员以“水花消失术”赢得了多数评委的满分。若该运动员（可看作质点）在某次跳水过程中的速度一时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻的前后瞬间，该运动员的加速度方向反向
B. 时刻，该运动员已浮出水面
C. ~时间内，该运动员的位移大小为
D. 该运动员在空中运动的位移大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由速度—时间图像可知，0~时间内，运动员的加速度方向不变，故A错误；
B.运动员在0~时间内向上运动，~时间内向下运动，时刻，运动员开始进入水面，时刻向下减速至0，故B错误；
D.该运动员在空中运动的位移大小应为0~t2时间内图线围成的面积，可知不为，故D错误；
C.~时间内，该运动员的位移大小为该时间段图线围成的面积，即
故C正确。
故选C。
4. 2023年5月11日，我国发射的“天舟六号”货运飞船与“天和”核心舱实现快速交会对接，形成的组合体在离地面高为h的空间站轨道绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 组合体处于完全失重状态，不受重力作用
B. 组合体的运行速度大于
C. 由于稀薄空气的阻力作用，组合体如果没有动力补充，速度会越来越小
D. 组合体的运行周期
【答案】D
【解析】
【详解】A．组合体受重力作用，重力提供向心力做匀速圆周运动，处于完全失重状态，A错误；
B．组合体的运行高度是离地球表面处，运行速度小于绕地圆周运动的最大速度即第一宇宙速度为，B错误；
C．由于稀薄空气的阻力作用，组合体如果没有动力补充，会向地球运动，引力做正功，速度会越来越大，C错误；
D．对组合体分析可知
又由
联立求得
D正确。
故选D。
5. 2023年7月22日，中国女足迎来世界杯首战．如图所示，某次扑球时，守门员戴着厚厚的手套向水平飞驰而来的足球扑去，使足球停下．与不戴手套相比，此过程守门员戴手套可以（ ）
A. 减小足球的惯性B. 减小足球对手的冲量
C. 减小足球的动量变化量D. 减小足球对手的平均作用力
【答案】D
【解析】
【详解】守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以延长球与手接触的时间，对球，取球的初速度方向为正方向，根据动量定理得
−Ft=0−mv
可得
当时间延长时，动量的变化量不变，则球受到的冲量不变，可减小球动量的变化率，即减小手对球的平均作用力，足球的惯性由质量决定，不会变化。
故选D。
6. 现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相叠加来降低背景噪音，如图甲所示，通过这种技术，在嘈杂的环境中，通话质量也有极高的保证。如图乙所示是原理简化图，如图丙所示是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
B. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱
C. 降噪声波与环境噪声声波的波长不相等
D. 质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【答案】B
【解析】
【详解】A．降噪过程应用了声波的干涉原理，降低环境噪声，故A错误；
B．降噪过程应用的是声波的干涉原理，两波在P点振动方向相反，P点是振动减弱点，故B正确；
C．在同一介质中声波的传播速度大小相等，发生干涉的条件是频率相同，由
得
可知降噪声波与环境噪声声波的波长必定相等，故C错误；
D．质点P只在平衡位置处振动，不向外迁移，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，竖直平面内边长的正方形ABCD区域中存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB（水平）方向以初速度射入电场，最后从C点离开电场。已知带电粒子的电荷量，质量，不计粒子重力。则（ ）
A. 电场强度的方向竖直向下
B. A点的电势高于C点的电势
C. 粒子从A点飞到C点所用的时间为
D. 电场强度E的大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据粒子轨迹向受力方向偏转的关系可知电场力方向竖直向上，又带负电，故可知电场强度方向竖直向下，故A正确；
B．沿着电场线方向电势逐渐降低，故C点的电势高于A点的电势，故B错误；
C．粒子沿AB方向，做匀速直线运动，故粒子从A点飞到C点所用的时间为
故C错误；
D．粒子沿AD方向，小球做匀加速直线运动，有
根据牛顿第二定律，有
联立解得
故D错误。
故选A。
8. 如图所示，某手机采用磁吸式无线充电，将充电器和手机紧密结合在一起，可以降低能量损耗。充电时充电器的发射线圈接在电压有效值为的正弦交流电源上，手机的接收线圈的电压有效值为，功率为，不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 接收线圈的工作原理是电磁感应现象
B. 发射线圈的工作原理是电流的热效应
C. 发射线圈和接收线圈的匝数比为
D. 正常充电时，充电器发射线圈输入电流为0.1A
【答案】A
【解析】
【详解】A．接收线圈的工作原理是电磁感应，故A正确；
B．发射线圈的原理是电流的磁效应，故B错误；
C．根据变压器的原理可知
故C错误；
D．因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电器发射线圈的输入电流为
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分.在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求.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，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间，速度为时功率达到额定功率，并保持不变；小车又继续前进了距离，达到最大速度．设小车的质量为，运动过程所受阻力恒为，则（ ）
A. 小车的额定功率为
B. 小车的额定功率为
C. 小车做匀加速直线运动时的牵引力为
D. 小车速度由零至的过程牵引力做功为
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】AB、小车以启动时，当功率达到额定功率、牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有：，故A正确，B错误；
C、小车在时间t内从静止开始做匀加速直线运动，达到速度v，故有，由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确；
D、小车速度由零至的过程，由功能关系可得：，故牵引力做功为，故D正确．
10. 如图所示，纸面内有一条直线，M、N为直线上的两点，某圆形区域中存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。从M点发出垂直于直线的带电粒子，初速度为v，从M点进入磁场区。粒子再次经过直线时的位置为N，且方向与直线之间的夹角为，设粒子质量为m，带电量为，不计粒子重力，，下列说法正确的是（ ）
A. M、N间的距离为
B. M、N间的距离为
C. 圆形匀强磁场区域最小面积为
D. 圆形匀强磁场区域的最小面积为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．作出粒子在圆形磁场中的运动轨迹，如图甲所示，粒子在磁场中做圆周运动，则有
可得
由几何关系有
故A正确，B错误；
CD．在求解圆形区域最小面积时作出如图乙所示的图像圆形磁场的面积要最小，则MP应为圆形磁场的一条直径，根据几何关系可知，为等腰三角形，则
设圆形区域磁场的半径为r，则有
则其面积为
代入数据解得
故C错误，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. 小华利用如图1所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验，用一轻绳将两个完全相同的托盘拴接后跨过光滑的定滑轮，另在两侧的托盘中放入相同数目钩码。已知每个钩码的质量均为m，此时两侧托盘的总质量均为M，遮光条的宽度为d，重力加速度用g表示。
实验时进行了如下的操作：
（1）平衡时遮光条与光电门相平齐；小华从托盘甲中取走一个钩码放在托盘乙中，将托盘甲向下拉至遮光条距离光电门h处，然后将装置由静止释放，遮光条经过光电门时的挡光时间为t，托盘甲经过光电门时的速度为____________，托盘甲的加速度大小为_______________。（结果用d、h、t表示）
（2）将托盘甲中钩码逐个地放到托盘乙中，保持（1）中的h不变，重复操作，记录取走的钩码数N和与之相对应的挡光时间t，将记录的实验数据描绘在图2中，当图线的斜率______________时，即可证明物体的质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。（用M、m、d、h、g表示）
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]遮光条在挡光时间内的平均速度等于托盘甲经过光电门瞬间的速度，即
[2]由运动学规律可得
整理得
（2）[3]若加速度与力成正比，则有
解得
由以上分析可知
整理得
则图线的斜率为
12. 有一种电阻温度传感器如图甲所示，电阻封装在传感器的探头内。其阻值随温度的变化如图乙所示。小明同学想利用这种传感器制作一个温度计，他准备的实验器材如下：干电池，电动势为1.5V，内阻不计；灵敏电流表，量程为15mA，内阻为；电阻箱；开关、导线若干。把电流表的示数改为温度计的示数。
（1）首先，小明同学直接将干电池、开关、灵敏电流表、电阻温度传感器串联成一个电路作为测温装置，则该装置能测的最低温度为___________。
（2）小明同学为了使温度计从开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R为电阻温度传感器的电阻，为电阻箱，并进行了如下操作：将传感器的探头放入冰水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱，使电流表指针满偏，此时___________。
（3）图丙中电流表的示数I（A）和温度t（）的关系式___________。根据关系式将电流表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过电流表的表盘直接读出被测物体的温度。
（4）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。小明使用此温度计前按题中步骤（2）中的操作进行了调节，仍使电流表指针满偏，测量结果将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. 60； ②. 30； ③. （也可）； ④. 不变；
【解析】
【详解】本题考查闭合电路欧姆定律，目的是考查学生的实验探究能力。
（1）[1]该电路的最大电流为15mA，则电路中的总电阻最小值
此时温度传感器的电阻
结合题图乙可得该电路能测的最低温度
（2）[2]电流表指针满偏时
（3）[3]根据闭合电路欧姆定律有
由题图乙可知，电阻温度传感器的电阻R对应的温度
解得
（4）[4]干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计，小明用此温度计前进行了调零，仍有
所以测量结果不变。
13. 图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，可以认为活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为p，稳定时气柱长度为L，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为g。
（1）当室内温度升高10℃时，求气缸内封闭气体增加的压强；
（2）若室内温度保持27℃不变，一质量为m的同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下移动的距离。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当室内温度升高10℃时，气缸内封闭气体发生等容变化
由查理定律，得
其中
解得
（2）若室内温度保持27℃不变，气缸内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
解得
14. 质量为的木板B静止于光滑水平面上，质量为的物块A停在B的左端，质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上；将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数，重力加速度。求：
（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小；
（2）小球与A碰撞后的瞬间物块A的速度的大小及为使A恰好不滑离木板时木板的长度L。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
解得
对小球由牛顿第二定律得
解得
（2）小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得
，
物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
15. 如图所示，质量为的U形金属导轨abcd水平放在光滑的绝缘水平面上，导轨ab、cd足够长，导轨bc的长为。一电阻不计、质量为的导体棒PQ水平放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形，导体棒左侧有两个固定于水平面的立柱．开始时PQ左侧导轨的总电阻为，右侧每根导轨从PQ开始长度段的电阻为，导体棒与PQ右侧该段导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，PQ右侧导轨其余部分电阻不计且光滑；以ef为边界线，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场方向水平向左，磁感应强度大小均为。已知重力加速度为，在时，一水平向左的拉力F垂直作用于导轨bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动且加速度为，后撤除外力F。求：
（1）导轨刚开始运动时拉力F的大小；
（2）导轨运动过程中拉力F的最大值（保留小数点后两位）；
（3）全程导轨的位移大小。
【答案】（1）；（2）；（3）124m
【解析】
【详解】（1）导轨刚开始运动时，对导轨有
代入数据解得
（2）导轨匀加速直线运动过程有
解得
导轨运动后，根据右手定则可判断，导轨bc边中产生从c流向b的感应电流，则导体棒PQ中有从Q流向P的感应电流，根据左手定则可得，PQ受到向下的安培力，导轨bc段所受安培力向右。
设导轨运动时间t内，发生的位移为x，有
，
又
，，
联立各式代入数据解得
对导轨由牛顿第二定律，有
其中
联立解得
其中
易得当
即
此时
（3）设撤除外力后导轨位移大小为．则刚撤除外力F时导轨的速度为
设从撤除外力F至导轨停止所用时间为，则由动量定理有
其中
联立两式代入数据解得
故全程导轨的位移大小为