2024届安徽省六安市六安第一中学高三下学期质量检测（一+）物理试题

这是一份2024届安徽省六安市六安第一中学高三下学期质量检测（一+）物理试题，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

时间：75分钟 满分：100分
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．关于以下各图中所示的热学相关知识，描述正确的是（ ）
A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波
B．图乙：康普顿效应说明光子具有波动性，光子不但具有能量，还有动量
C．图丙中，曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小
D．图丁中，一定质量的理想气体完成A→B→C→A一个循环中其温度始终不变
2．趣味比赛“毛毛虫竞速”锻炼体能的同时，也考验班级的团队协作能力。某高中校运动会比赛中某班五位同学齐心协力，默契配合，发令后瞬间将“毛毛虫”提起并沿水平跑道加速出发，加速度大小约为。已知“毛毛虫”道具质量为4kg，重力加速度，不计空气阻力。则在发令后瞬间平均每位同学对道具的作用力约为（ ）
A．6NB．8NC．10ND．30N
3．在LC振荡电路中，某时刻线圈中产生如图所示的磁场，且磁场正在逐渐减弱，则该时刻说法错误的是（ ）
A．电容器的带电量正在增大B．电容器的上极板带正电
C．电容器极板间的电场向上D．振荡电路中磁场能正在向电场能转化
4．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速、加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为，进入漂移管E时速度为，电源频率为，漂移管间缝隙很小。质子在每个管内运动时间视为电源周期的，质子的荷质比取。则（ ）
A．漂移管需要用绝缘材料制成B．各漂移管的长度应相等
C．漂移管B的长度为0.6mD．相邻漂移管间的加速电压
5．同学们在学校操场上做摇绳发电实验，用手机软件测得当地的磁感应强度如下表所示，其中x轴正方向为水平由南向北，y轴正方向为水平自东向西，z轴正方向为竖直向上。两位同学各握长金属软绳的一端，以平行于y轴方向的为轴匀速摇动绳子，周期为0.5s，摇绳过程中金属软绳与轴所围成的面积可视为恒值，将接到灵敏电流计两端，如下图所示。已知电路总阻值为，图中金属软绳在最高位置。则下列说法正确的是（ ）
A．该学校位于地球南半球
B．金属软绳在最高位置时电路中的感应电流为0
C．摇绳发电得到的是正弦式交流电，电动势的峰值为
D．金属软绳从最高位置运动到最低位置的过程中，通过电流计的电荷量为
6．如图所示，是用某种透明材料制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，MN是一条通过圆心的直线，一平行于MN的细光束以60°入射角射入圆柱体，折射后分成a、b两束单色光，折射角分别为45°和30°，下列分析与判断正确的是（ ）
A．a、b两束单色光中，a单色光频率更大
B．a、b两束单色光在圆柱体中的传播速度之比为
C．向上平移细光束，增大入射角，b单色光可能在圆柱体中发生全反射
D．a、b两单色光分别照射同一双缝干涉仪，b光产生的干涉条纹较宽
7．如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度；则下列说法中正确的是（ ）
A．小球释放位置距地面的高度为7mB．小球在下落过程受到的风力为1N
C．小球刚接触弹簧时的动能为4.5JD．小球的最大加速度大小为
8．如图甲，在桌面上有一薄木板，板上放置了3个木块，其中，，，A可视为质点，B、C大小不可忽略，且开始A叠放在B的正上方，现用水平外力将薄木板沿垂直于BC连线方向拉出。已知木块间、木块与薄木板间动摩擦因数均为，木块与桌面间动摩擦因数为，重力加速度大小为g。则从静止开始计时，三个木块的速度时间图像可能为（图乙为俯视图，AB最终分离，忽略木块自身高度）（ ）
A．B．
C．D．
二、多项选择题（本题共2小题，每小题6分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
9．如图所示，在以O为圆心，R为半径的圆形区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，AC、DE是相互垂直的两条直径。范围足够大的荧光屏GF与圆相切于E点，一粒子源放置在A点，同时在AD、AE之间发射N个速率相同的同种带电粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，所有粒子经磁场偏转后均可垂直打在荧光屏上，并立刻被荧光屏吸收。不考虑粒子所受重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子的速度大小为
B．粒子打在荧光屏上区域的长度为R
C．粒子从进入磁场到打在荧光屏上的最短时间为
D．粒子从进入磁场到打在荧光屏上的最长时间为
10．一列简谐横波沿x轴传播，在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。关于这列波，下列说法正确的是（ ）
A．波长为12m
B．周期可能为4.8s
C．的质点在0~2s内的路程一定为
D．若波沿x轴负向传播，传播速度最小为3.5m/s
三、实验题（每题2分，共16分）
11．小晨同学用如图甲所示的实验装置验证动量定理，其步骤如下：
A．测出小车质量M，合理调整木板倾角，让小车能沿木板加速下滑。用轻绳通过滑轮将拉力传感器和小车连接，小车连接纸带，并记录传感器的示数F；
B．取下轻绳，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙所示，将打下的第一点记为计数点0（之后每五个点取一个计数点）。已知打点计时器的打点频率为；
C．用刻度尺测量出第4个计数点和第5个计数点之间的距离、第5个计数点和第6个计数点之间的距离，、的数值如图乙所示。
（1）相邻两个计数点之间的时间间隔______s。
（2）小晨同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙。相邻计数点间的距离为，纸带宽度表示相邻计数点间的时间间隔T，用横轴表示时间t。若纵轴表示，则所连直线的斜率表示______；若纵轴表示，则所连直线的斜率表示______。
A．各计数点的瞬时速度B．相邻计数点的瞬时速度的变化
C．小车运动的加速度aD．小车运动的加速度的一半即
（3）某次实验测得，拉力传感器的示数为，实验得到的纸带如图乙所示，则从0→5过程中小车所受合外力的冲量为______，小车动量变化量的大小为。（结果均保留3位有效数字）
（4）实验操作中______（选填“需要”或“不需要”）再添加补偿阻力的步骤，合外力对小车的冲量大于小车动量变化量的原因可能是______。
12．超薄柔性导电薄膜，可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲，某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面，已知该材料在室温下的电阻率为，用多用电表粗测其电阻，用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
（1）如图乙用游标卡尺测量涂层的长度______mm，宽度。
（2）现有如下器材可用于精确测量涂层阻值：
①电源E（电动势为3V、内阻约为）
②电压表V（量程1.0V、内阻为）
③电流表（量程0.06A、内阻）、（量程6A、内阻 ）
④滑动变阻器（阻值），滑动变阻器（阻值）
⑤定值电阻（阻值）
⑥导线若干，开关一只
（3）测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，电流表应选______；为了测量范围大一些，滑动变阻器R应选______。（均用所选仪器的符号表示）
（4）请在图丙虚框中画出所需元件，并在图丁中完成实物连线。（ ）
（5）经测量，电压表示数为U，电流表示数为I，则该涂层上下总厚度为______（用题目所给的物理量符号表示）。
四、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
13．（12分）在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强，环境温度为，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
（1）求图乙中活塞离气缸底部的高度；
（2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。
14．（12分）如图所示，某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，游戏轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，若物块2与物块1碰撞后不粘连，物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道内获三等奖，其他情况都不能获奖。已知物块1的质量，物块2的质量，，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。两物块均可视为质点。求：
（1）获一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小；
（2）获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围（结果可保留根号）；
（3）获得三等奖时，弹簧弹性势能的最小值。
15．（16分）如图，电阻不计的光滑水平导轨距，其内有竖直向下的匀强磁场，导轨左侧接一电容的电容器，初始时刻电容器带电量，电性如图所示。质量、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒向右运动，且离开时已匀速。下方光滑绝缘轨道间距也为L，正对放置，其中、为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道、相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧处存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。质量、电阻的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自抛出后恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞，碰后组成闭合线框一起向右运动。
（1）求导体棒ab离开时的速度大小；
（2）若闭合线框进入磁场区域时，立刻给线框施加一个水平向右的外力F，使线框匀速穿过磁场区域，求此过程中线框产生的焦耳热；
（3）闭合线框进入磁场区域后由于安培力作用而减速，试讨论线框能否穿过区域，若能，求出离开磁场时的速度；若不能，求出线框停止时ab边的位置坐标x。
六安一中2024届高三年级质量检测卷
物理试卷（一）参考答案
1．C 【详解】A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是阴极射线，阴极射线本质上是高速电子流，A错误；B．图乙：光子与静止电子产生弹性斜碰撞，光子把部分能量转移给了电子，同时光子还使电子获得一定的动量，因此康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量，B错误。C．图丙中，曲线对应的分子速率大的分子数占总分子数的百分比大一些，可知，则曲线1对应的分子平均动能比曲线2对应的分子平均动能小，故C正确；D．图丁中，完成A→B→C→A一个循环，温度先升高，后降低，再升高，故D错误。故选C。
2．C 【详解】设平均每位同学对道具的作用力为F，对“毛毛虫”道具受力分析，该道具受到重力和五位同学的作用力，如图所示：由几何关系和牛顿第二定律得，解得；故选C。
3．C 【详解】根据线圈中的磁场方向可知回路中的电流方向为逆时针方向，因磁场正在减弱，则电流正在减小，电容器正在充电，电容器的带电量正在增大，且上极板带正电，电容器极板间场强向下，振荡电路中磁场能正在向电场能转化。故选ABD。
4．D 【详解】A．质子在漂移管内做匀速直线运动，漂移管内电场强度为零，根据静电屏蔽，漂移管需要用金属材料制成，故A错误；B．质子在漂移管间被电场加速，在漂移管内做匀速直线运动，质子在每个管内运动时间视为电源周期的，各漂移管的长度应逐渐增大，故B错误；C．电源周期为 漂移管B的长度为 故C错误；D．从B到E，根据动能定理 解得相邻漂移管间的加速电压 故D正确。故选D。
5．C 【详解】A．依题意，该学校位置处的地磁场具有竖直向下的分量和由南指向北的分量，可知位于北半球。故A错误；B．由图可知，金属软绳在最高位置时具有水平方向的线速度，垂直切割竖直方向的磁感线，电路中的感应电流不为零。故B错误；C．依题意，地磁场的磁感应强度为；摇绳发电得到的是正弦式交流电，电动势的峰值为；其中；联立，解得 故C正确；D．金属软绳从最高位置运动到最低位置的过程中，磁通量的变化量为 根据法拉第电磁感应定律，可得 又 通过电流计的电荷量为 联立，解得 故D错误。故选C。
6．B 【详解】AB．a、b两束单色光中，根据 a光比b光折射率小，频率小，根据 则速度之比为，A错误B正确；C．发生全反射的条件是，光从光密介质射向光疏介质，所以向上平移细光束，增大入射角，b单色光不可能在圆柱体中发生全反射，C错误；D．a光比b光折射率小，频率小，则a光的波长大，根据 a光产生的干涉条纹较宽，D错误。故选B。
7．D 【详解】A．由图乙可知，小球处于释放位置的重力势能为0.70J，根据 可得小球释放位置距地面的高度为；故A错误；B．由图乙可知小球速度减为0时，小球下落 该过程弹性势能增加了 根据功能关系有 代入数据解得小球在下落过程受到的风力为 故B错误；C．由图乙可知，小球刚接触弹簧时，小球下落了 根据动能定理得 解得小球刚接触弹簧时的动能为；故C错误；D．弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，则有 解得弹簧的劲度系数为 则小球的最大加速度大小为 故D正确。故选D。
8．B 【详解】ABC．对AB，薄板未离开时，以AB为整体，根据牛顿第二定律 分析可知AB一起以的加速度匀加速运动，薄板离开后，对A，根据牛顿第二定律 对B，根据牛顿第二定律 AB间发生相对运动，其中A以的加速度匀减速运动；B以的加速度匀减速运动，当A从B上滑离后，对A、B，根据牛顿第二定律；；A、B各自以的加速度匀减速运动。故AC不符合题意，B符合题意；D．对C，薄板未离开时，根据牛顿第二定律；木块C以的加速度匀加速运动，薄板离开后，对C，根据牛顿第二定律；木块C以的加速度匀减速运动，故D不符合题意。故选B。
9．ACD 【详解】A．沿AE方向进入磁场的粒子，经磁场边界上的M点，在P点垂直打在荧光屏上，如图；有，，可得， 又因为， 所以四边形为平行四边形，可得粒子在磁场中做圆周运动的半径为；根据；解得；故A正确；B．由几何知识可知，所以；沿AD方向进入磁场的粒子，经磁场边界上的N点，在Q点垂直打在荧光屏上，由几何知识可知，所以；粒子打在荧光屏上区域的长度为；故B错误；C．沿AE方向进入磁场的粒子，在P点垂直打在荧光屏上，运动时间最短为；故C正确；D．沿AD方向进入磁场的粒子，在Q点垂直打在荧光屏上，运动时间最长为；故D正确，故选ACD。
10．ABD 【详解】A．由图可知，处质点的位移为 所以可得 解得 故A正确；BD．由图可知，如果波向右传播，则处质点先从处向下振动到负向最大位移处，再向上振动到1cm处，形成如图虚线波形，则振动的时间最少为 则有 解得 当时， 同理可得，若波向左传播，形成如图虚线波，则处质点振动的最少时间为；所以有；解得；当时，；波速为；当时，波速最小为 故BD正确；C．由分析可知，由于波具有周期性，且传播具有方向性，所以处质点再0~2s内的路程不确定，故C错误。故选ABD。
11．（1）0.1 （2）B C （3）1.10 1.08 （4）不需要 纸带与计时器之间存在摩擦
【详解】（1）相邻两个计数点之间的时间间隔
（2）[1]所连直线的斜率表示；所以其直线斜率表示相邻计数点的瞬时速度的变化，故选B；[2]若纵轴表示，则纵坐标为该点的瞬时速度，则所连直线的斜率表示为；所连直线的斜率表示小车运动的加速度，故选C。
（3）[1]由题可知静止时绳的拉力等于重力的分力与摩擦力的矢量和，所以释放小车的合力等于之前记录传感器的示数；从0→5过程中所用的时间；从0→5过程中小车所受合外力的冲量为；[2]第5个计数点的速度；小车动量变化量的大小为；
（4）[1]释放小车的合力等于之前记录传感器的示数，所以实验操作中不需要再添加补偿阻力的步骤；[2]合外力对小车的冲量大于小车动量变化量的原因可能是纸带与计时器之间存在摩擦。
12．110.50
【详解】（1）[1]涂层的长度为
（3）[2]本实验测导电薄膜的电阻，通过待测电阻的最大电流为；测量时为了电压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误差，当电流表选择量程0.06A，此时被测电阻两端的电压3V，而电压表V量程只有1.0V，为了放大电压表量程，可以利用定值电阻串联，当电压表示数为1V，则实际两端电压为3V。[3]为了测量范围大一些，应采用滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选总阻值小的。
（4）[4]由（3）分析可得，实验电路、实物连线如图所示。
（5）[5]根据欧姆定律；根据电阻定律；可得
13．（1）；（2）
【详解】（1）设甲、乙中封闭气体的压强分别为、，则有，；解得，；气体做等温变化，由玻意耳定律有；联立解得
（2）设活塞回到气缸口时气体温度为，气体等压变化，则有；可得 气体对外做的功为 气体内能变化为 根据热力学第一定律可得 解得
14．（1）2N；（2）；（3）1.8J
【详解】（1）获得一等奖时，物体1从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为，则；；解得；在E点，由牛顿第二定律得 解得；由牛顿第三定律知，物块1在E点对轨道的压力大小为2N。
（2）在DE圆弧段脱离轨道获二等奖，则物体在D点刚好脱离轨道，对应的速度为0。应用动能定理得；解得 物体在E点刚好脱离轨道，对应的速度设为，则有 解得 应用动能定理得 解得 所以物块1碰后的速度大小范围为
（3）获得三等奖时，当物体1刚好能运动到C点时，弹簧弹性势能最小。则碰撞后，物体1的速度为 解得 运用动量守恒和能量守恒，则有； 解得 弹簧的弹性势能最小值为
15．（1）；（2）1.25J；（3）不能，
【详解】（1）设初始时电容器两端到达电压为，由电容公式有 对导体棒，由动量定理有 导体棒从开始运动到稳定过程，设电容器极板上电荷量变化量为q，导体棒稳定后的电动势为E，有 整理有 由电流的公式有；导体棒切割磁感线的电动势为 解得
（2）由于导体棒恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，设进入瞬间导体棒的速度为，有；解得 设导体棒在与金属框碰撞前的速度为，由动能定理有 解得 金属棒和线框发生完全非弹性碰撞，设碰后速度为，有 解得 由题意分析可知，线框在进入磁场到出磁场过程中，始终只有一条边切割磁感线，则其电动势为 则线框内的电流为 线框进入磁场过程中所受安培力为；线框进入过程所产生的焦耳热与线框克服安培力所做的功相同，为 由上述安培力的表达式可知，安培力随着进入磁场的距离均匀变化，所以进入过程中，安培力的平均值为 线框出磁场和进入磁场过程，克服安培力做功的相同，所以整个过程，线框产生的焦耳热为
（3）线框进入磁场过程由动量定理有 整理有，；解得 所以线框不能完全离开磁场，则有 解得。方向
磁感应强度
x
y
z