2024屆安徽省蕪湖市四校聯(lián)考高三下學期一模考試物理試題含解析

2024屆安徽省蕪湖市四校聯(lián)考高三下學期一模考試物理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）A．波長 B．頻率 C．能量 D．動量2、如圖所示，橡皮筋的一端固定在O點，另一端拴一個可以看做質(zhì)點的物體，O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細桿。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比，現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運動至C點，已知運動過程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi)且物體對水平地面有壓力，下列說法正確的是（）A．如果橡皮筋的自然長度等于OA，物體所受地面的摩擦力變大B．如果橡皮筋的自然長度等于OA，物體所受地面的支持力變小C．如果橡皮筋的自然長度小于OA，物體所受地面的摩擦力變大D．如果橡皮筋的自然長度小于OA，物體所受地面的支持力變小3、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能隨位移x變化關(guān)系如圖所示，其中0～段是關(guān)于直線對稱的直線，～段是曲線，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最小B．在處電勢的關(guān)系為C．～段帶電粒子做勻變速直線運動D．～段電場方向不變，大小變，～段的電場強度大小方向均不變4、如圖所示，質(zhì)量分別為m、M的兩個物體系在一根通過定滑輪(質(zhì)量忽略不計)的輕繩兩端，M放在水平地板上，m被懸掛在空中，若將M沿水平地板向右緩慢移動少許后M仍靜止，則()A．繩的張力變大B．M對地面的壓力變大C．M所受的靜摩擦力變大D．懸掛滑輪的繩的張力變大5、近年來我國的經(jīng)濟發(fā)展快速增長，各地區(qū)的物資調(diào)配日益增強，對我國的交通道路建設(shè)提出了新的要求，在國家的大力投資下，一條條高速公路在中國的版圖上縱橫交錯，使各地區(qū)之間的交通能力大幅提高，在修建高速公烙的時候既要考慮速度的提升，更要考慮交通的安全，一些物理知識在修建的過程中隨處可見，在高速公路的拐彎處，細心的我們發(fā)現(xiàn)公路的兩邊不是處于同一水平面，總是一邊高一邊低，對這種現(xiàn)象下面說法你認為正確的是（）A．一邊高一邊低，可以增加車輛受到地面的摩擦力B．拐彎處總是內(nèi)側(cè)低于外側(cè)C．拐彎處一邊高的主要作用是使車輛的重力提供向心力D．車輛在彎道沒有沖出路面是因為受到向心力的緣故6、如圖所示，在直角坐標系xOy平面內(nèi)存在一點電荷，帶電荷量為－Q，坐標軸上有A、B、C三點，并且OA=OB=BC=a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電場強度大小相等。已知靜電力常量為k，則（）A．點電荷位于B點處B．O點電勢比A點電勢高C．C點處的電場強度大小為D．將正的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能先增大后減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡，則（）A．該原子核發(fā)生了衰變B．該原子核發(fā)生了衰變C．打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時針運動D．該原子核的衰變過程結(jié)束后，其系統(tǒng)的總質(zhì)量略有增加8、如圖為乒乓球發(fā)球機的工作示意圖。若發(fā)球機從球臺底邊中點的正上方某一固定高度連續(xù)水平發(fā)球，球的初速度大小隨機變化，發(fā)球方向也在水平面內(nèi)不同方向隨機變化。若某次乒乓球沿中線恰好從中網(wǎng)的上邊緣經(jīng)過，落在球臺上的點，后來另一次乒乓球的發(fā)球方向與中線成角，也恰好從中網(wǎng)上邊緣經(jīng)過，落在桌面上的點。忽略空氣對乒乓球的影響，則（）A．第一個球在空中運動的時間更短B．前后兩個球從發(fā)出至到達中網(wǎng)上邊緣的時間相等C．前后兩個球發(fā)出時的速度大小之比為D．兩落點到中網(wǎng)的距離相等9、下列說法中正確的是（）A．液晶既有液體的流動性又有晶體的各向異性B．第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律C．在有分子力時，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小D．大霧天氣，學生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大E.非晶體是各向同性的，晶體都是各向異性的10、如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5m。導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長的細線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細線平行于導(dǎo)軌。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為0.2T。物體c的質(zhì)量為0.06kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放，運動過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（）A．b棒剛要開始運動時，a棒的加速度大小為3.5m/s2B．b棒剛要開始運動時，a棒的速度大小為5.0m/sC．足夠長時間后a棒的加速度大小為D．足夠長時間后a棒的速度大小為7.0m/s三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學習小組利用如圖1所示的裝置驗證機械能守恒(1)下列實驗器材中，不必要的是_____；A．刻度尺B．交流電源C．秒表(2)實驗中，小白先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點0的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間。打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打0點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp=__________動能增加量ΔEk=_________；(3)小白同學通過比較得到，在誤差允許范圍內(nèi)ΔEp與ΔEk近似相等他又在紙帶選取多個計數(shù)點。測量它們到起始點0的距離；計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，畫出v2—h圖像，則該圖像斜率的物理意義是_________；(4)小白同學又從紙帶上讀出計數(shù)點B到起始點O的時間t，根據(jù)v=gt，計算出動能的變化ΔEk＇，則ΔEk＇、ΔEp、ΔEk的大小關(guān)系是__________。A．ΔEp>ΔEk>ΔEk＇B．ΔEp>ΔEk＇>ΔEkC．ΔEk>ΔEp>ΔEk＇D．ΔEk＇>ΔEp>ΔEk12．（12分）如圖甲所示是某研究性學習小組探究小車加速度與力關(guān)系的實驗裝置，長木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，改變桶中砂的質(zhì)量進行多次實驗。完成下列問題：(1)實驗時，下列操作或說法正確的是______________；A．需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)實驗中得到一條紙帶，相鄰計數(shù)點間有四個點未標出，各計數(shù)點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打點計時器打B點時砂桶的速度大小為___m/s；(3)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a—F圖像可能正確的是（____）A．B．C．D．(4)若作出a—F圖線，求出其“斜率”為k，則小車的質(zhì)量為_____。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一車上表面由粗糙的水平部分和光滑的半圓弧軌道組成，車緊靠臺階靜止在光滑水平地面上，且左端與光滑圓弧形軌道末端等高，圓弧形軌道末端水平，一質(zhì)量為的小物塊從距圓弧形軌道末端高為處由靜止開始滑下，與靜止在車左端的質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）發(fā)生彈性碰撞（碰后立即將小物塊取走，使之不影響的運動），已知長為，車的質(zhì)量為，取重力加速度，不計空氣阻力.（1）求碰撞后瞬間物塊的速度；（2）若物塊在半圓弧軌道上經(jīng)過一次往返運動（運動過程中物塊始終不脫離軌道），最終停在車水平部分的中點，則半圓弧軌道的半徑至少多大?14．（16分）如圖所示，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1，勻強電場的場強為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度為B2?，F(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運動，最后垂直打在照相底片上（不計離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。15．（12分）如圖所示，間距為L、光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計)所在斜面傾角為，兩根同材料、長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒CD、PQ放在斜面導(dǎo)軌上，已知CD棒的質(zhì)量為m、電阻為R，PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為k、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端，另一端連著金屬棒CD．開始時金屬棒CD靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運動，當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時，彈簧的形變量與開始時相同．已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電荷量為q，此過程可以認為CD棒緩慢地移動，已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式，求此過程中(要求結(jié)果均用mg、k、來表示)：（1）CD棒移動的距離；（2）PQ棒移動的距離；（3）恒力所做的功．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek=hγ﹣W0，又W0=hγc聯(lián)立得：Ek=hγ﹣hγc，據(jù)題：鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動能較小，由P=，可知該光電子的動量較小，根據(jù)λ=可知，波長較大，則頻率較小．故A正確，BCD錯誤．故選A．【點評】解決本題的關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)方程，明確光電子的動量與動能的關(guān)系、物質(zhì)波的波長與動量的關(guān)系λ=．2、C【解析】

AB．設(shè)開始時A離地面的高度為L，設(shè)某一時刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對地面的壓力為保持不變，因f=μN，故摩擦力也保持不變，故AB錯誤；CD．設(shè)開始時A離地面的高度為L，橡皮筋的自然長度比OA小x，設(shè)某一時刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對地面的壓力為由于變大，則物體對地面的壓力變大，因f=μN，故摩擦力變大，故C正確，D錯誤。故選C。3、B【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：，得由數(shù)學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于，x1處的斜率可以認為與0-x1段相等，故此時電場強度并不是最小的，故A錯誤；

B．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1故B正確；

C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤；

D．0～x1段電場方向不變，大小不變，x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。4、D【解析】

A．因m處于靜止狀態(tài)，故繩子的拉力等于m的重力，即F＝mg，繩的張力不變，故選項A錯誤；BC．對M受力分析如圖甲所示，把F進行正交分解可得關(guān)系式：N＋Fsinθ＝MgFcosθ＝f當M向右移動少許后，θ變大，故N減小，f減小，故選項B、C錯誤；D．對滑輪受力分析如圖乙所示，把拉物體的繩子的拉力合成得F合＝T．因F不變，兩繩的夾角變小，則F合變大，故懸掛滑輪的繩的張力變大，選項D正確．5、B【解析】

ABC.車輛拐彎時根據(jù)提供的合外力與車輛實際所需向心力的大小關(guān)系可知，拐彎處總是內(nèi)側(cè)低于外側(cè)，重力與支持力以及側(cè)向摩擦力的合力提供向心力，當達到臨界速度時，重力與支持力提供向心力，故AC錯誤，B正確；D.車輛在彎道沒有沖出路面是因為受到指向圓心的合力等于向心力的緣故，故D錯誤。故選B。6、B【解析】

A．A點和B點的電勢相等，點電荷必位于A點和B點連線的垂直平分線上；O點和C點的電場強度大小相等，點電荷位于O點和C點連線的垂直平分線上，故帶負電的點電荷位于坐標處，故A錯誤；B．根據(jù)點電荷周圍電場分布可知，O點電勢比A點電勢高，故B正確；C．C點的電場強度大小故C錯誤；D．將帶正電的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．而衰變后兩個新的帶電粒子向相同方向偏轉(zhuǎn)，故兩粒子帶異種電荷，原子核發(fā)生了β衰變，A項錯誤、B項正確；C．由于衰變后兩帶電粒子的動量大小相等，根據(jù)圓周運動的規(guī)律，帶電粒子的軌跡半徑，電荷量大的軌跡半徑小，再利用左手定則判斷反沖核沿逆時針方向運動，C項正確；D．衰變中有核能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，故系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)量虧損，即總質(zhì)量略有減少，D項錯誤。故選BC。8、BD【解析】

A．乒乓球發(fā)球機從固定高度水平發(fā)球，兩個球的豎直位移相同，由可知，兩個球在空中的運動時間相等，故A錯誤；B．由于發(fā)球點到中網(wǎng)上邊緣的豎直高度一定，所以前后兩個球從發(fā)出至到達中網(wǎng)上邊緣的時間相等，故B正確；C．兩球均恰好從中網(wǎng)上邊緣經(jīng)過，且從發(fā)出至到達中網(wǎng)上邊緣的時間相等，由可知前后兩個球發(fā)出時的速度大小之比等于位移大小之比，為，故C錯誤；D．前后兩球發(fā)出時速度大小之比為，且在空中運動時間相同，故水平位移之比為，結(jié)合幾何關(guān)系可知，兩落點到中網(wǎng)的距離相等，故D正確。故選BD。9、ACD【解析】

A．液晶既有液體的流動性又有晶體的各向異性，選項A正確；B．第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學第二定律，選項B錯誤；C．在有分子力時，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，選項C正確；D．大霧天氣，學生感覺到教室潮濕，說明教室內(nèi)的相對濕度較大，選項D正確；E．多晶體具有各向同性，選項E錯誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運動時，所受的安培力方向向下，大小為此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則a棒的加速度大小為選項A錯誤；B．b棒剛要開始運動時，對a棒F安=BILE=BLv聯(lián)立解得v=5m/s選項B正確；CD．足夠長時間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為?v，此時兩棒受的安培力均為此時對a棒b棒其中解得此時導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項C正確，D錯誤；故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、CmghB2gD【解析】

(1)[1]因為打點計時器有計時功能，所以不需要秒表，故選C。(2)[2]根據(jù)重物的重力勢能減少量即為重力做的功；[3]B點速度為根據(jù)動能公式(3)[4]根據(jù)動能定理得，所以圖像斜率的物理意義是2g。(4)[5]根據(jù)可以看出，影響ΔEk＇的只有時間t，時間是通過打點計時器打的點輸出來的，相對準確，所以ΔEk＇的計算最準確，誤差最小。ΔEp是根據(jù)下落的高度計算出來的，由于受到阻力等影響，實際下落高度會略小于ΔEk＇中對應(yīng)的下落高度。根據(jù)可知，影響ΔEk有h3和h2兩個數(shù)據(jù)，所以導(dǎo)致誤差比ΔEp更大，從而ΔEp>ΔEk，所以綜上得到ΔEk＇>ΔEp>ΔEk，故ABC錯誤，D正確。故選D。12、B0.832A【解析】

(1)[1]．AD．由于有拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，則不需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項AD錯誤；B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)，選項B正確；C．電火花計時器與紙帶之間的摩擦力較小，則選用電火花計時器比選用電磁打點計時器實驗誤差小，選項C錯誤；故選B.(2)[2]．已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：T=5×0.02s=0.1s。

B點對應(yīng)的速度為則此時砂桶的速度為(3)[3]．因長木板放在水平桌面上，則由于沒平衡摩擦力，對小車根據(jù)牛頓第二定律則得到的a—F圖像可能正確的是A。(4)[4]．由可知解得四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）10m/s，方向水平向右（2）1.25m【解析】

（1）設(shè)物塊到達圓弧形軌道末端的速度大小為，由機械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得到物塊、碰撞過程動量守恒，機械能守恒，取水平向右為正方向，