安徽省淮北市2024屆高三下學(xué)期第二次質(zhì)量檢測（二模）物理試題 含解析

2023-2024學(xué)年安徽省淮北市高三（第二次）質(zhì)量檢測物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”。它在醫(yī)療診斷中，常用半衰期為的作為示蹤原子。獲得的核反應(yīng)方程為：，診斷設(shè)備工作時，放射粒子的核反應(yīng)方程為：，下列說法中正確的是（）A.放射出射線B.的電荷數(shù)與的電荷數(shù)相等C.經(jīng)，會全部發(fā)生衰變D.的電離作用較強(qiáng)，通過氣體時很容易使氣體電離【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可得的質(zhì)量數(shù)為0，核電荷數(shù)為1，所以為，故A錯誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可得的質(zhì)量數(shù)為核電荷數(shù)為所以為，所以的電荷數(shù)與的電荷數(shù)不相等，故B錯誤；C．的半衰期為，設(shè)原來的個數(shù)為N0，經(jīng)t=40min后的個數(shù)為N，則有代入數(shù)據(jù)解得所以經(jīng)只有的發(fā)生衰變，故C錯誤；D．X是，的電離作用較強(qiáng)，通過氣體時很容易使氣體電離，故D正確。故選D。2.2018年11月16日，第26屆國際計量大會決定，千克由米和秒及普朗克常量來定義，該決定于2019年5月20日起生效。此次標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，SI單位中的7個基本單位將全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了SI單位的長期穩(wěn)定性和通用性。下列關(guān)于千克的定義關(guān)系式正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】因?yàn)樗运怨蔬xB。3.一位舞蹈演員抖動綢帶的一端，綢帶隨之舞動，形成了一列美麗的波。甲圖是一列簡諧波在時刻的波形圖，是該波上的兩個質(zhì)點(diǎn)，乙圖是質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，則下列說法正確的是（）A.該波沿軸負(fù)方向傳播 B.時，質(zhì)點(diǎn)恰好傳播到點(diǎn)C.0~0.75s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為 D.質(zhì)點(diǎn)的振動方程為：【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙知，時刻質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向運(yùn)動，結(jié)合圖甲，由同側(cè)法知，該波沿軸正方向傳播。故A錯誤；B．波動中各質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，只在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動。故B錯誤；C、由圖乙知，振幅，周期，質(zhì)點(diǎn)在時刻處于平衡位置，則經(jīng)過通過的路程故C錯誤；D、由圖甲知，時刻質(zhì)點(diǎn)位于波峰，則質(zhì)點(diǎn)的振動方程故D正確。故選D。4.無人機(jī)燈光表演給喜慶的節(jié)日氛圍增添了幾許驚艷。在一次無人機(jī)表演中，若分別以水平向右、豎直向上為軸、軸的正方向，某架參演的無人機(jī)在方向的圖像分別如圖甲、乙所示，則在時間內(nèi)，該無人機(jī)的運(yùn)動軌跡為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由圖可知，在時間內(nèi)無人機(jī)豎直方向做勻速直線運(yùn)動，水平方向向右做勻減速直線運(yùn)動，可知在時間內(nèi)無人機(jī)受到的合外力方向水平向左，根據(jù)合外力指向軌跡凹處，可知時間內(nèi)無人機(jī)運(yùn)動的軌跡向左彎曲；在時間內(nèi)無人機(jī)豎直方向向上做勻減速直線運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，可知在時間內(nèi)無人機(jī)的合外力豎直向下，根據(jù)合外力指向軌跡凹處，可知在時間內(nèi)無人機(jī)運(yùn)動的軌跡向下彎曲。故選A。5.在光滑絕緣水平面上，相隔4L的A、B兩點(diǎn)固定有兩個電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷，a、o、b是A、B連線上的三點(diǎn)，o為AB的中點(diǎn)，?？臻g另有水平向左的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m，電荷量為q的試探電荷在電場力作用下，以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿AB連線向B運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到o點(diǎn)時，其動能為初動能的2倍，到b點(diǎn)時速度剛好為零，已知靜電力常量為k，o處的電勢為零，則下列說法正確的是（）A.試探電荷帶負(fù)電 B.a點(diǎn)的電勢C.o點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 D.b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)等量同種電荷的電場特點(diǎn)可知，試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程中，兩個正電荷對試探電荷做的功為0，故勻強(qiáng)電場對該電荷做負(fù)功，試探電荷帶正電，故A錯誤；B．試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到o點(diǎn)過程中，根據(jù)動能定理，有并且解得故B錯誤；CD．試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)過程，根據(jù)動能定理有解得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度根據(jù)矢量疊加，兩點(diǎn)電荷在o點(diǎn)合場強(qiáng)為零，o點(diǎn)電場強(qiáng)度大小方向水平向左；b點(diǎn)電場強(qiáng)度大小方向水平向左，故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示，北京時間2024年3月2日，神舟十七號航天員湯洪波、唐勝杰、江新林密切協(xié)同，在地面科研人員的配合支持下，進(jìn)行了約8小時的出艙活動，完成既定任務(wù)。為了保證出艙宇航員的安全，通常會采用多重保障，其中之一就是出艙宇航員要背上可產(chǎn)生推力的便攜式設(shè)備，裝備中有一個能噴出氣體的高壓氣源。假設(shè)一個連同裝備共有的航天員，脫離空間站后，在離空間站的位置與空間站處于相對靜止的狀態(tài)。航天員為了返回空間站，先以相對空間站的速度向后噴出的氣體距離空間站時，再次以同樣速度噴出同等質(zhì)量的氣體，則宇航員返回空間站的時間約為（）A.200s B.300s C.400s D.600s【答案】B【解析】【詳解】設(shè)宇航員的速度方向?yàn)檎较?，第一次噴氣后航天員的速度為，則根據(jù)動量守恒定律即解得此所需的時間為再次噴氣，設(shè)噴氣后航天員速度為，根據(jù)動量守恒定律即解得此后所需的時間為則宇航員返回空間站的時間約為故選B。7.因?yàn)橛瞄L度單位去描述遙遠(yuǎn)的星體沒有什么太大意義，所以我們通常描述天體的大小都是以地球上看到的角度大小來描述，即“角直徑”（如圖中）。宇宙中某恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的倍，設(shè)想地球“流浪”后繞該恒星公轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)厍蚶@該恒星和太陽的公轉(zhuǎn)周期之比為時，該恒星正好與太陽具有相同的角直徑，則該恒星與太陽的平均密度之比為（）A B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)可得平均密度為做出輔助線，如圖幾何關(guān)系可知聯(lián)立，解得可得該恒星與太陽的平均密度之比為故選A。8.如圖所示，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在木板上的點(diǎn)，將木板以底邊為軸由水平緩慢轉(zhuǎn)動直至豎直，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動過程中（）A.細(xì)繩上的拉力的合力保持不變 B.兩細(xì)繩上拉力均先增大后減小C.圓柱體對木板的壓力先減小后增大 D.圓柱體對木板的壓力先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】CD．設(shè)兩繩子對圓柱體的拉力的合力為，木板對圓柱體的支持力為，繩子合力與木板夾角為，木板與水平方向夾角為，沿著木板和垂直于木板建立坐標(biāo)系，如圖圓柱體保持平衡，則在沿著木板方向有垂直于木板方向有將木板以底邊為軸由水平緩慢轉(zhuǎn)動直至豎直，已知不變，從0逐漸增大到90°，則變大，且可得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知所以先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，故C錯誤；D正確；AB．設(shè)兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得不變，逐漸增大，可知繩子拉力不斷增大，故AB錯誤。故選D。二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場控制帶電粒子的運(yùn)動。如圖所示，正方形邊長為，一束相同的正離子以相同的速度垂直邊射入，如果在的某區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，最終所有離子均從點(diǎn)射出，則（）A.磁場方向垂直紙面向里 B.離子的比荷為C.磁場區(qū)域的最小面積為 D.離子在磁場中運(yùn)動的最長時間為【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則知，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B．畫出粒子軌跡，如圖可知為磁聚焦模型，故運(yùn)動半徑，再由得故B正確；C．由圖知，磁場區(qū)域最小面積為“葉”型面積故C錯誤；D．粒子最大圓心角為，則最長時間為故D正確。故選BD。10.“落體偏東”現(xiàn)象是指在距地面一定高度的物體，做自由落體運(yùn)動時，將落在正下方位置偏東位置。這一現(xiàn)象可解釋為除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下落過程物體還受到一個水平向東的“力”，物理學(xué)上稱為“科里奧利力”。不考慮重力加速度的變化，質(zhì)量為的物體在赤道上方下落時，“科里奧利力”可表示為，其中為地球自轉(zhuǎn)角速度，為物體下落時間?，F(xiàn)將小球從赤道上方處無初速釋放，忽略空氣阻力，，重力加速度取，下列說法正確的是（）A.小球落地時水平速度大小約為B.小球落地點(diǎn)在正下方位置偏東約處C.小球從赤道豎直上拋，上升過程受到的“科里奧利力”方向水平向西D.小球從赤道豎直上拋，到最高點(diǎn)時水平方向的加速度和速度均為零【答案】AC【解析】【詳解】．小球做自由落體運(yùn)動，由得水平方向受力是科里奧利力F與成正比，則根據(jù)動量定理可知則小球落地時水平速度大小約為故A正確；B．小球下落的過程，由受力分析可知，水平方向受到的科里奧利力逐漸增大，即水平方向加速度逐漸增大，小球落地點(diǎn)在正下方位置偏東距離約為而由于加速度逐漸增大，可知平均速度小于，所以小球落地點(diǎn)在正下方位置偏東小于，故B錯誤；D．小球豎直向上運(yùn)動受到水平的一個力，導(dǎo)致物體水平有加速度，雖然加速度會越來越小，但是加速運(yùn)動，因此物體到最高點(diǎn)時，水平方向有速度，而水平方向加速度卻為零，故D錯誤；C．由以上分析可知，小球從赤道豎直上拋，可看做小球豎直下落過程的逆過程，則上升過程受到的“科里奧利力”方向水平向西，故C正確。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識測量液體折射率。（1）取一個圓形的薄板，用游標(biāo)卡尺測其直徑的示數(shù)如圖甲所示，則______mm；（2）在它的圓心處豎直插上一根大頭針，讓薄板浮在液面上（如圖乙所示）；（3）調(diào)整大頭針插入薄板的深度，使它露在液體里的長度為，這時從液面上方的各個方向都恰好看不到大頭針；（4）所測液體的折射率可表示為______（不計薄板厚度，用符號和表示）?！敬鸢浮竣?50.20②.【解析】【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺精確度為，由圖甲可知軟木塞直徑為（4）[2]由于從液面上方的各個方向都恰好看不到大頭針，表明恰好發(fā)生全反射，光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)臨界角公式聯(lián)立解得折射率為12.酒駕嚴(yán)重危害交通安全，“喝酒不開車”已經(jīng)成為準(zhǔn)則。酒精檢測儀核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻與酒精氣體濃度的關(guān)系如圖甲所示。某同學(xué)利用酒精氣體傳感器設(shè)計一款酒精檢測儀電路圖如圖乙所示。但是該同學(xué)除了酒精氣體傳感器外，在實(shí)驗(yàn)室只找到以下器材：A．干電池組（電動勢，內(nèi)阻）B．表頭G（滿偏電流，內(nèi)阻）C．電阻箱（最大阻值）D．電阻箱（最大阻值）E．多用電表F．開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)先將表頭和電阻箱改裝成量程為的電壓表。與應(yīng)______聯(lián)（選填“串”或“并”），的阻值調(diào)為______；（2）該同學(xué)想將酒精氣體濃度為零的位置標(biāo)注在表頭上處，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為______（保留兩位有效數(shù)字）；（3）完成步驟（2）后，某次在實(shí)驗(yàn)室中測試酒精濃度時，表頭指針如圖丙所示。已知酒精氣體濃度在之間屬于飲酒駕駛，酒精氣體濃度達(dá)到或超過屬于醉酒駕駛，則該次測試的酒精氣體濃度在______（選填“酒駕”或“醉駕”）范圍內(nèi)；（4）使用較長時間后，干電池組電動勢不變，內(nèi)阻增大，若直接測量，則此時所測的酒精氣體濃度與真實(shí)值相比______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）①.串②.360（2）33（3）醉駕（4）偏大【解析】小問1詳解】[1][2]要將表頭改裝為電壓表，需要串聯(lián)一個電阻【小問2詳解】由題意，表頭顯示電流為時，傳感器電阻為，電路中電流為則小問3詳解】此時表頭中的實(shí)際電流為，則電壓為，此時傳感器的實(shí)際電流為此時傳感器電阻屬于醉駕范圍?！拘?詳解】使用較長時間后，干電池電動勢降低，內(nèi)阻增大，同一酒精濃度下，電路中的總電流將偏小，傳感器分壓減小，故所測得的酒精濃度值偏大。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖甲所示，氣動避震是通過充放氣體來改變車身高低，備受高檔轎車的青睞。其工作原理可以簡化為如圖乙所示，在導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)用可自由滑動的面積為活塞和砝碼組合體封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞和砝碼總質(zhì)量為。初始時，開關(guān)閥門關(guān)閉，此時汽缸內(nèi)氣體高度為。已知外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。外界環(huán)境溫度不變。求：（1）此時汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）打開閥門，充氣裝置向汽缸內(nèi)充入壓強(qiáng)、體積的氣體后，汽缸內(nèi)氣體高度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）對活塞和砝碼整體，由平衡條件解得此時汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)（2）活塞和砝碼穩(wěn)定時，由平衡條件知，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)仍為，對充入汽缺的氣體和原有氣體，由理想氣體狀態(tài)方程解得汽缸內(nèi)氣體高度14.如圖所示，電阻不計且足夠長的型金屬框架放置在傾角的絕緣斜面上，金屬框架上端與阻值的電阻相連，該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無摩擦下滑，與框架接觸良好。框架的質(zhì)量、寬度，框架與斜面間的動摩擦因數(shù)，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度取。（1）若框架固定，棒從靜止開始下滑位移時速度，求此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量；（2）證明：流過棒的電量，其中為磁通量的變化量。并求出（1）過程中流過棒的電量；（3）若框架不固定，判斷其能否運(yùn)動。如果框架不能運(yùn)動，求導(dǎo)體棒的最大速度；如果框架能運(yùn)動，求框架剛運(yùn)動時導(dǎo)體棒的速度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得解得（2）流過棒的電量據(jù)閉合電路歐姆定律據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律故可推出其中代入數(shù)據(jù)解得（3）假設(shè)框架不能運(yùn)動，導(dǎo)體棒到達(dá)最大速度時安培力為，則對框架分析，此時框架受到最大靜摩擦力故框架在棒達(dá)最大速度前運(yùn)動。設(shè)框架剛運(yùn)動時導(dǎo)體棒速度為，此時棒產(chǎn)生的電動勢回路中感應(yīng)電流棒所受