安徽省皖南八校2024屆下學期高三期末考試物理試題試卷試題

安徽省“皖南八?！?024屆下學期高三期末考試物理試題試卷試題

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

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、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，m\—lkg,ms—2kg,vx—6m/s,VB=2m/s。當A追上

B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（）

A.VA'=3m/s,VB'—4m/sB.VA'=5m/s,VB'=2.5m/s

C.VA'=2m/s,VB'=4m/sD.VA,=—4m/s,VB'=7m/s

2、2019年10月8日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎，一半授予美國普林斯頓大學

吉姆?皮布爾斯，以表彰他“關于物理宇宙學的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學的米歇爾?麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大

學教授兼英國劍橋大學教授迪迪埃?奎洛茲，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運行的系外行星”。若某一系外行星的

半徑為衣，公轉半徑為r,公轉周期為7,宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為為的軌道上繞其做圓周運動的周

期為方，不考慮其他星球的影響。（己知地球的公轉半徑為公轉周期為To）則有

A.B

(242-■噂

4萬2廠

L

C.該系外行星表面重力加速度為3rD.該系外行星的第一宇宙速度為

3、如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于"=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用

這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）

E...............0

n=4------------0.85eV

n=3------------1.51eV

n=2------------3.40eV

n=]------------13.60eV

A.這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從〃=3躍遷到"=2所發(fā)出的光波長最短

B.這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=l所發(fā)出的光頻率最高

C.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eV

D.金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV

4、如圖，虛線0、氏c為電場中三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實線為一個電子僅在電場力作用下的運動

軌跡，M.N是軌跡與等勢面a,c的交點.下列說法中正確的是（）

A.電子一定從M點向N點運動

B.等勢面c的電勢最低

C.電子通過M點時的加速度比通過N點時小

D.電子通過M點時的機械能比通過N點時大

5、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為220,副線圈的匝數(shù)可調(diào)，Li、L2、L3和L4是四個相同的燈泡。當在a、

方兩端加上瞬時值表達式為"=220后sinlOO就（V）的交變電壓時，調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列

說法正確的是（）

A.變壓器副線圈的匝數(shù)為440

B.燈泡的額定電壓為55V

C.變壓器原線圈兩端電壓為220V

D.穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V

6、空中飛椅是游樂場里少年兒童們十分喜愛的娛樂項目，其模型如圖所示，頂端轉盤上吊著多個座椅，甲、乙兩個兒

童分別坐在4、3兩個吊椅中，當轉盤以一定的角速度穩(wěn)定勻速轉動時，連接座椅的鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為“、

仇巳知連接A、5座椅的鋼絲繩長度分別為Li、丘，甲、乙兩兒童的質(zhì)量分別為m1、mi,兩座椅的質(zhì)量相等，若公仇

則一定有

A.LI>L2B.LI<Z/2

C.mi>m2D.mi<m2

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、如圖所示，真空中有一個棱長為。的正四面體PQMN。若在尸、。兩點分別放置一個點電荷，P點為正電荷、Q點、

為負電荷，其電荷量均為貴再在四面體所在的空間加一個勻強電場，其場強大小為瓦則M點合場強為0。靜電力

常數(shù)為上下列表述正確的是（）

B.勻強電場的場強大小為駕

a

D.N點合場強的大小為當

C.N點合場強的大小為0

a

8、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R,管道內(nèi)有一質(zhì)量為機、帶電荷量為+?直

徑略小于管道內(nèi)徑的小球，空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為3,方向水平

向里，電場的電場強度大小￡=皆（g為重力加速度），方向豎直向上。現(xiàn)小球從軌道的最低點沿軌道方向以大小為

W的初速度水平射出，下列說法正確的是（）

A.無論初速度的方向向右還是向左，小球在運動中對軌道的作用力都不可能為0

B.小球在最高點對軌道內(nèi)側的作用力大小可能為整，方向豎直向下

2

C.小球在最高點對軌道的作用力為。時，受到的洛倫茲力大小可能為述，方向豎直向下

R

3

D.若初速度方向向左，小球在最低點和軌道水平直徑右端時，對軌道外側有壓力，且壓力差大于,機g

9、兩根平行的通電長直導線。、b均垂直于紙面放置，其中的電流方向如圖所示，電流分別為/和2/。此時。所受

安培力大小為產(chǎn)。若在。、b的上方再放置一根與之平行的通電長直導線。，導線。、b、c間的距離相等，此時。所

受安培力的合力的大小也是尸。則下列說法中正確的是（）

0

C

21

b

A.導線c中的電流為/B.導線。中的電流為2/

C.導線b受到安培力的合力的大小為2GED.導線沙受到安培力的合力的大小為?尸

10、如圖所示，粗細均勻的光滑直桿豎直固定，輕彈簧一端連接于豎直墻上，另一端連接于套在桿上的小球上，小球

處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用平行于桿向上的力尸拉球，使小球沿桿緩慢向上移動，當彈簧水平時恰好處于原長，則從小球開

始向上運動直到彈簧水平的過程中，下列說法正確的是（）

A.拉力E越來越大B.拉力廠先減小后增大

C.桿對球的作用力一直減小D,桿對球的作用力先增大后減小

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）為了測量一待測電阻Rx的阻值，準備了以下器材：

A.多用電表

B.電流表Gi（0-100mA,內(nèi)阻約5。）

C.電流表G2（0~50mA,內(nèi)阻（2=10。）

D.定值電阻Ro（20。）

E.滑動變阻器衣1（0~5￡2）

F.滑動變阻器&（0-10012）

G.直流電源（3.0V,內(nèi)阻不計）

H.開關一個及導線若干

（1）用多用電表歐姆表“xl”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針所示，則區(qū)的阻值大約是

（2）滑動變阻器應選________（填儀器前的序號）。

（3）若是用G2表測及兩端電壓，請在圖乙對應的虛線框中完成實驗電路設計（要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀

數(shù)不得低于量程的工）。（）

3

（4）補全實驗步驟：

a.按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最端（選填“左”或“右”）；

b.閉合開關S,移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄Gi、G2表的讀數(shù)/1、/2；

C.多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應的Gl、G2表的讀數(shù)/1、/2；

d.以12為縱坐標，/l為橫坐標，作出相應圖線如圖丙所示，則待測電阻Rx的阻值為。（保留兩位有效數(shù)字）。

12.（12分）某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的

頻率有20Hz、30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖（b）所示.

打點計時B

圖(b)

該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率/,需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算.

（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用/和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時,

重物下落的速度大小為,打出C點時重物下落的速度大小為,重物下落的加速度的大小為.

（2）已測得邑=8.89cm,5,=9.5.cm,53=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/s2,試驗中重物受到的平均阻力大小

約為其重力的1%.由此推算出/為Hz.

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）質(zhì)量為1kg的小型無人機下面懸掛著一個質(zhì)量為0.5kg的小物塊，正以2m/s的速度勻速下降，某時刻

懸繩斷裂小物塊豎直下落，小物塊經(jīng)過2s落地，已知無人機運動中受到的空氣阻力大小始終為其自身重力的0.1倍，

無人機的升力始終恒定，不計小物塊受到的空氣阻力，重力加速度為lOm/sZ,求當小物塊剛要落地時：

（1）無人機的速度；

（2）無人機離地面的高度。

14.（16分）一長木板在水平地面上運動，在U0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度

一時間圖像如圖所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求：

(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；

(2)從f=0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小.

15.(12分)如圖所示，均勻介質(zhì)中兩波源Si、S2分別位于x軸上xi=O、X2=14m處，質(zhì)點P位于x軸上Xp=4m處，

T=0時刻兩波源同時開始由平衡位置向y軸正方向振動，振動周期均為T=0.Is,波長均為4m,波源Si的振幅為Ai=4cm,

波源S2的振幅為A3=6cm,求：

⑴求兩列波的傳播速度大小為多少？

(ii)從t=0至t=0.35s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為多少？

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、C

【解題分析】

A.碰前系統(tǒng)總動量為：

夕=(1x6+2*2)kg-m/s=10kg-m/s

碰前總動能為：

1,1,

22

Ek=(-xlx6+-X2X2)J=22J

如果VA'=3?/S,VB'=4m/s,則碰后總動量為：

y=(lx3+2x4)kg?m/s=11kg-m/s

動量不守恒，不可能，A錯誤；

B.碰撞后，A、B兩球同向運動，A球在B球的后面，A球的速度大于B球的速度，不可能，B錯誤;

C.如果VA'=2m/s,VB'=4m/s,則碰后總動量為:

"=(1x2+2x4)kg?m/s=10kg?m/s

系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：

1,1,

E/=(-xlx22+-x2x42)J=18J

系統(tǒng)動能減小，滿足碰撞的條件，C正確;

D.如果VA'=-4m/s,VB'=7m/s,則碰后總動量為

p，=(1*(-4)+2x7)kg-m/s=10kg-m/s

系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：

22

Ek-=(|xlx4+1x2x7)J=57J

系統(tǒng)動能增加，不可能，D錯誤。

故選C。

2、D

【解題分析】

3

AB.開普勒第三定律r會=k,其中k與中心天體有關，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運動的中心天體均不同,

故AB錯誤；

C.對宇宙飛船

-m4后

G——--=

m——■r,=man

解得

4兀"f4兀2巧3

an=-4GM=——

故C錯誤；

D.對系外行星的近地衛(wèi)星:

解得

故D正確。

3、D

【解題分析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En(m>n)得知，從n=3躍遷到n=l所發(fā)出的光能量最

大，由E=h尸he。得知，頻率最高，波長最短.故AB錯誤；從n=3躍遷到n=l輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應

時，產(chǎn)生的光電子最大初動能最大，光子能量最大值為13.6-L51eV=12.09eV,根據(jù)光電效應方程得

Ekm=hv-Wo=12.O9-2.49eV=9.6OeV.故C錯誤，D正確.故選D.

4、C

【解題分析】

A.電子可以由M到N,也可以由N到M,由圖示條件不能具體確定，故A錯誤；

B.電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側，由于電子帶負電，則M點電子受到左下方的電場力，因此電場線指向右上方，根

據(jù)沿電場線電勢降低，可知。等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故B錯誤；

C.等勢線密的地方電場線密，電場場強大，則N點場強大于M點場強。則電子通過N點的加速度比M點的大，故

C正確；

D.從M到N過程中電場力做正功，根據(jù)功能關系可知，機械能增加，即電子通過M點時的機械能比通過N點時小，

故D錯誤。

故選C。

5、B

【解題分析】

A.四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據(jù)

A=%

A%

可得變壓器副線圈的匝數(shù)

4=%=220

故A錯誤；

BC.a、b兩端電壓的有效值

220后

U=—V=220V

V2

設每個燈泡的額定電壓為Uo,原線圈兩端電壓為歷，則有

U=2U0+Ui

結合

2U0n2

可得

Uo=55V,t/i=110V

故B正確，C錯誤；

D.原線圈兩端電壓的最大值

%=W=no0v

△①

根據(jù)法拉第電磁感應定律有=勺一，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為

AO忘寸

At2

故D錯誤。

故選B。

6、A

【解題分析】

設座椅做勻速圓周運動時轉速為外由重力和繩子的拉力的合力提供座椅圓周運動的向心力，如圖，則有:

mgtan0=m(17rnf(Lsin0+r)

解得

Igw，

2萬丫Lsin，+r

據(jù)題知：〃相同，,也相同，則當L變長時，，變大，與“無關。

A.L6L2與計算結果相符，故A正確。

B.L1VL2與計算結果不符，故B錯誤。

C.mi>加2與計算結果不符，故C錯誤。

D.mi<"22與計算結果不符，故D錯誤。

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、AC

【解題分析】

AB.如圖所示，正確分析三維幾何關系。

兩個點電荷在M點產(chǎn)生的場強大小均為

￡=蝮

a1

由幾何關系知，這兩個點電荷的合場強大小為

E點=2Ecos60°=與

方向平行于尸。指向。一側。該點合場強為0,則勻強電場的場強方向與殯相反，大小為鳥，所以A正確，B錯誤;

a

CD.由幾何關系知，兩點電荷在M、N兩點的合場強的大小相等、方向相同，則N點合場強的大小也為0。所以C

正確，D錯誤。

故選ACo

8、BD

【解題分析】

A.小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為整，當小球向右射出且

2

^mg=qv0B

得

mg

%=2qB

此時小球對軌道的作用力為0,故A錯誤；

B.若小球在最高點對軌道內(nèi)側的作用力大小可能為等，方向豎直向下時，小球受重力和電場力的合力為gmg,方

向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0,由洛倫茲力提供向心力，故B正確；

C.小球在最高點對軌道的作用力為0時，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為整，若受到的洛倫茲力大

2

小為述,當小球向右射出時，在最高點則有

R

1mv；mv2

—m2H-----二----------

2RR

得

RR2

由動能定理有

mg?2R_gmg-2R=gwv；--^mv2

即

需v2

m——m一=2mgR

RR

兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為"，當小球向左射出時，在最高點則有

R

得

說F1

m—+m---m^R

RR2

不可能，故c錯誤；

D.若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大

小為整，則在最低點小球對軌道外側有壓力，當小球運動到軌道水平直徑右端時，小球受到的洛倫茲力水平向右，

2

由于小球做圓周運動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球對對軌道外側有壓力，在最低點有

U1D〃憂

綜1一彳"際一4%5=￡

ZK

在軌道水平直徑右端時有

mv2

Fum-QvBo=—^~

K

由動能定理得

gmgR=gmv1—；mv2

得

3

—

^N1卅2=~mg-(qvB-qv0B)

由于u<%,則

qvB<qv0B

則

LL3

%>~mg

故D正確。

故選BD?

9、BD

【解題分析】

AB.如圖所示

由右手螺旋定則知b導線在“處產(chǎn)生豎直向下的磁場，。導線受該磁場向左的安培力

F1=F

由牛頓第三定律知萬導線也受到。導線的磁場向右的安培力，大小也是打。。產(chǎn)生的磁場對。有安培力B，結合題意

分析得：耳與工夾角為120。，且

FI=F?=F

則C、b導線在。點的磁感應強度大小相等，又C、b導線與。的距離相等，則C、b導線電流大小相等，為2/。所

以B正確，A錯誤；

CD.c導線在。、b處產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，則力受其安培力為2尸。由余弦定理得

222

Fb=7F+(2F)-4FCOS120°=V7F

所以D正確，C錯誤。

故選BD?

10、AC

【解題分析】

AB.彈簧的彈力一直減小到零，彈力與豎直方向的夾角一直增大，設彈簧彈力々單與豎直方向的夾角為a,在小球緩

慢向上運動的過程中

F=mg-F彈cosa

可以分析得到戶一直增大，故A正確，B錯誤；

CD.設彈簧的原長為L,則桿對小球彈力

FN=Fsma=k\-L|sin?=kL(l-sin?)

隨e增大，外減小，故C正確，D錯誤。

故選ACo

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。

11,9（或9.0）左10

【解題分析】

(D口］多用電表用歐姆表盤的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值

9xIQ=9Q

(2)⑵滑動變阻器采用分壓式接入電路，所以選擇阻值較小的滑動變阻器便于調(diào)節(jié)分壓，即選E。

(3)［3］電路中沒有電壓表，電流表G2的內(nèi)阻已知，可作為電壓表使用，電流表G1采用外接方式可以消除系統(tǒng)誤差,

使測量結果更精確，定值電阻凡串聯(lián)在分壓電路上，起到保護電路的作用，電路圖如圖

(5)［4］滑動變阻器的觸頭在開始實驗前，需要滑到最左端保護電路，使電表的示數(shù)都從0開始變化。

⑸根據(jù)電路圖結合歐姆定律的分流規(guī)律可得

—必

&

整理得

結合圖像的斜率

凡&M37.5x10-3

--——=----------=——-=-------------=05

4+G&+10QM75x10-3

解得

Rx=10。

12、5(邑+§2)/~(S2+S3)f萬⑸-邑)廣40

【解題分析】

(1)口］打3點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以

VB=g^=g(Sl+S2)/；

⑵同理打出C點時，重物下落的速度

VB=^^=1(52+^)/；

［3］由加速度的定義式得

(2)［4］由牛頓第二定律得:

mg—kmg=ma,

解得：

代入數(shù)值解得：

/40Hz.

【題目點撥】

本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數(shù)據(jù)分析.解決這類問題的關鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點的瞬時

速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz.

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)4.8m/S;方向豎直向.上(2)27.44m

【解題分析】

(1)設無人機的升力為則

F+0.1Mg—(M+m)g

求得尸=14N

懸繩斷開后，無人機先向下做勻減速運動，設加速度大小為可,則

F+0.IMg-Mg=Max

求得q=5m/s2

運動到速度為零時，需要的時間

=0.4s

ax

然后無人機向上做加速運動，設加速度大小為。2，

根據(jù)牛頓第二定律有

F-Mg-0.IMg=Ma,

2

求得。2=3m/s

再經(jīng)過今=L6s無人機的速度

匕=a2f2=4.8m/s

方向豎直向上

(2)小物塊從無人機上剛脫落時，

離地的高度

2

h=v0t+-^gt=24m

小物塊脫落后，無人機下落的高度

2

h==0.4m

'2al

后又在1.6s內(nèi)上升的高度

h,=-^—=3.84m

2a2

因此當小物塊落地時，無人機離地面的高度

〃=丸—4+%=27.44m

14、(3)3.23,3.33(2)s=3.325m

【解題分析】

試題分析：(3)設物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為眼和內(nèi)，木板與物塊的質(zhì)量均為m.

v-t的斜率等于物體的加速度，則得：

v5—100

在3-3.5s時間內(nèi)，木板的加速度大小為4=—=-----mls-=8m/s'.