安徽省江南十校2024屆高三3月聯(lián)考物理試卷(含答案)

安徽省江南十校2024屆高三3月聯(lián)考物理試卷

學校：___________姓名：班級：___________考號：

一,單選題

1.2023年10月22日，我國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁宣布，我國計

劃在2030年前后實現載人登陸月球。安徽省在深空探測領域扮演著越來越重要的角

色，據吳偉仁院士介紹；中國科學院合肥物質研究院首次研制了月球著陸緩沖拉桿材

料一一“嫦娥”鋼，解決了探測器在地外天體軟著陸的關鍵問題；中國科學技術大學

研制了“天問一號"火星磁強計，在近火星空間開展精確的矢量磁場觀測；電科16所

研制了超低溫接收機，服務探月探火等深空探測任務。在開展月球科學考察及相關技

術試驗時，若不考慮月球的自轉。下列說法正確的是（）

A.登月飛船的發(fā)射速度必須大于H.2km/s

B.登月飛船在低軌道環(huán)繞月球做勻速圓周運動時，要實現著陸月球表面必須要在原軌

道上減速來實現

C.登月飛船完成科學考察任務，返回地球的過程中需要一直加速返回

D.登月飛船在著陸月球的過程中一直處于失重狀態(tài)

2.一個豎直圓盤轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動一個T形支架在豎直方向上下振

動，T形支架下面系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球浸沒在水中。當圓盤靜

止時，讓小球在水中振動，其振動的頻率約為3Hz。現在圓盤以4s的周期勻速轉動帶

動小球上下振動。下列說法正確的是（）

A.圓盤上的小圓柱轉到圓心等高處時，T形支架的瞬時速度為零

B.小球振動過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.小球振動達到穩(wěn)定時，它振動的頻率是0.25Hz

D.若圓盤以2s的周期勻速轉動，小球振動達到穩(wěn)定時，振幅比原來小

3.小明同學用手水平托著一本小詞典保持靜止狀態(tài)，保持手的水平狀態(tài)，現在他把小

詞典斜向上拋出，關于小詞典與小明手分離前的運動過程。下列說法正確的是（）

A.只要手斜向上一直做加速運動，小詞典就會脫離手掌做斜拋運動

B.只要手斜向上先加速運動再減速運動，小詞典就一定會脫離手掌做斜拋運動

C.小詞典脫離手掌時，手掌的加速度一定大于g

D.小詞典脫離手掌前的整個過程，手受小詞典的摩擦力方向一直水平向后

4.光電管是應用光電效應原理制成的光電轉換器件，在有聲電影、自動計數、自動報

警等方面有著廣泛的應用?，F有含光電管的電路如圖（a）所示，圖（b）是用甲、

乙、丙三束光分別照射光電管得到的/-。圖線，a〉表示遏止電壓。下列說法中

A.甲、乙、丙三束光的光子動量。甲=p乙＞°丙

B.甲光照射時比丙光照射時產生的光電子的最大初動能小

C.分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光照射比丙光照射形成的干涉條

紋間距窄

D.甲、乙是相同顏色的光，甲光束比乙光束的光強度弱

5.一透明體的橫截面如圖所示，周圍是空氣，。點為圓弧AC的圓心Q4=H,

ZB=60°,Q為圓弧AC上的點且OQ//3C,現有一平行A3方向的單色光沿PQ射入

透明體后，經3c邊反射從。點垂直于A3第一次射出透明體。已知光在真空中的傳播

速度為C。下列說法正確的是（）

A.光線從空氣射入透明體，光的波長變長，頻率不變

B.若改用頻率更高的單色光沿PQ入射，光線可能從邊第一次射出

C.透明體的折射率〃=2

D.光線從Q點傳播到。點的時間/=—

C

6.1948年，荷蘭理論物理學家卡西米爾預言，在真空中的兩塊不帶電的金屬板相距

很近時，它們之間會存在一種作用力，這個效應被稱為卡西米爾效應。已知這兩塊金

屬板間的作用力R與普朗克常量仄真空中電磁波的波速。、平行金屬板間的距離d,

以及兩正對板的長度。和寬度6有關。根據所學的量綱知識對R表達式做出合理的判

斷，在表達式中引入一個無單位的物理常量鼠下列表達式中可能正確的是（）

222

,門khcab-〃khcab-「khab一〃khca^b

A.F=——--B.F=----------C.F=———u.F=-------——

J4J4cd3d3

7.如圖所示，在豎直面內有一勻強電場，質量為機、帶電量為q的小球從A點以%速

度豎直向上拋出，小球運動到3點時速度方向水平，大小也為咻，重力加速度為g,

不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

Ba%

%

t

A、

A.小球從A點運動到B點,做先加速后減速的運動

B.電場強度的最小值為也鱉

q

C.小球從A點運動到3點所用的時間為為

g

D.小球從A運動到3的過程中動能的最小值為;相說

8.如圖所示，水平地面上的木板中央豎直固定一根輕桿，輕桿頂端用輕繩連接一可看

作質點的小球，初始時把連接小球的繩子拉至水平。小球由靜止釋放，在向下擺動的

過程中木板恰好沒有滑動。設物體間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知小球與木

板的質量分別為機和3機。則木板與地面間的動摩擦因數為（）

O

A.1B巫C.正D.2

4245

二、多選題

9.某人駕駛汽車在平直公路上以108km/h的速度勻速行駛，某時刻看到前方路上有障

礙物，經過一段反應時間，開始剎車，假設剎車后汽車做勻減速直線運動。從看到障

礙物到車子停下的過程，汽車的位移X隨速度V變化的關系圖像由一段平行于X軸的

直線與一段曲線組成，直線與曲線的分界點為尸點（如圖所示）。則下列說法正確的

是（）

x/m

a

0108v4km-h-1）

A.曲線部分是一段拋物線B.司機的反應時間為0.5s

C.剎車的加速度大小為5m/s2D.剎車的時間是6s

10.如圖所示，兩豎直放置的平行導軌之間有矩形勻強磁場區(qū)域，導體棒時和cd跨

接在兩導軌上，可沿導軌無摩擦滑動但接觸良好，并能始終保持與兩導軌垂直，兩導

體棒有電阻，兩導軌電阻不計?，F將彷和cd同時由靜止釋放，若時棒通過磁場的時

間與進磁場之前的運動時間相等，且時棒出磁場時，cd棒剛好進磁場，漏和cd均勻

速穿過磁場區(qū)域。下列說法正確的是（）

A.剛釋放時，導體捧時和cd距磁場區(qū)域上邊界的距離比為1:4

B.導體棒時和cd的質量比為1:4

C.導體棒時和cd分別穿過磁場過程中，湖棒上產生的熱量比為1:2

D.導體棒仍和cd分別穿過磁場過程中，通過a。棒的電荷量大小比為1:2

三、實驗題

11.某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒，設計了如下實驗；用紙板搭建如圖

所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上。選擇相同材質且表面粗糙程度

相同的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。

圖⑶

一兀硬幣和一角硬幣的質量分別為嗎和m2且叫>m2）將甲硬幣放在斜面的某一位

置，標記此位置為瓦如圖（a）所示，甲由靜止釋放滑下，當甲停在水平面上某一位

置處，測量。點到甲停止位置的距離。P,記為S。如圖（b）所示，將乙硬幣放置在。

點位置，左側與。點重合，并將甲硬幣在3點由靜止釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，

分別測量。點到甲乙停止位置的滑行距離和ON,記為3、S2O

（1）在本實驗中，乙選用的是硬幣。（選填“一元”或“一角”）

（2）若甲乙硬幣碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，則應滿足的表達式為。（用

、S］、S2>和m2表示）

（3）關于該實驗需要滿足的條件是。

A.Q4段必須保持水平

B.傾斜段紙板與水平段紙板必須由同一種材料制成

C.兩硬幣材質及其表面粗糙程度必須相同

12.某物理興趣小組開展活動，測干電池的電動勢和內阻

（1）甲同學為了避免電流表、電壓表的內阻對測量結果的影響，利用如圖甲所示的電

路圖測量干電池的電動勢和內阻。先閉合開關即，把開關S2擲于1時，改變滑動變阻

器接入電路的阻值，得到多組電流和電壓值，在坐標紙上畫出U-/圖像如圖乙中的a

直線；再把開關S2擲于2,重復操作，畫出U-/圖像如圖乙中的6直線。為了消除電

表內阻對測量結果的影響，根據圖像求出電源電動勢E=V,電源內阻

尸Q。（結果均保留三位有效數字）

（2）乙同學在沒有電壓表的情況下，設計了如圖丙所示的電路圖測量干電池的電動勢

和內阻

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表的示數/和電阻箱的示數R,

通過研究L—R圖像，如圖丁所示，求出電源電動勢石=V,電源內阻

I

r=(結果均保留三位有效數字)

②下圖中實線代表理想電流表測得的情況，虛線代表電流表內阻不可忽略時測得的情

況，下列圖中能正確反映相關物理量之間關系的是o(填選項字母)

四、計算題

13.如圖所示，豎直放置的汽缸質量M=8kg,活塞的質量m=2kg,活塞的橫截面積

S=4xl0-3m2,厚度不計。汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞上方的汽缸內封閉一定質

量的理想氣體，活塞下表面與勁度系數左=2.5xl()3N/m的輕彈簧相連，活塞不漏氣且

與汽缸壁無摩擦。當汽缸內氣體的溫度T=450K時，缸內氣柱長L=50cm,汽缸總長

￡=60cm,汽缸下端距水平地面的高度丸=2cm,現使汽缸內氣體的溫度緩慢降低，

已知大氣壓強Po=l.Oxl()5pa,取重力加速度大小g=10m/s2。求；

IT

L

L。m

（1）汽缸剛接觸地面時，求活塞上方汽缸內氣體的熱力學溫度工；

（2）汽缸接觸地面后，把活塞下方的氣體與外界隔開且不漏氣，地面導熱良好?，F改

變活塞上方汽缸內氣體溫度，求當彈簧剛好恢復到原長時，活塞下方的氣體壓強6；

（3）求（2）問中，活塞上方汽缸內氣體的熱力學溫度心為多少。

14.如圖所示，水平軌道與豎直圓軌道底部平滑連接，圓軌道的上方有一個缺口

CD,CD關于通過圓軌中心。的豎直線對稱，缺口的圓心角NCOD=26?=120。，圓軌

道的半徑H=0.5m。一質量加=8kg的小球從A點由靜止在歹=2x（x為物體的位移）

的力作用下開始運動，到圓軌道最低點3時撤去F小球從C點飛過缺口后能無碰撞

地經。點回到圓軌道。不計一切摩擦，重力加速度g=10m/s2；

（1）小球通過C點時的速度七；

（2）A3兩點間的距離％；

（3）若將力R改為尸=2v（v為物體的速度），A3兩點間的距離X。不變，仍要滿足

小球從C點飛過缺口后能無碰撞地經。點回到圓軌道，求小球初速度%為多少。

15.如圖甲所示，三維直角坐標系。孫z中，在y〉0的區(qū)域中，存在沿z軸負方向的勻

強磁場；在y〉0的區(qū)域中，存在沿y軸正方向的勻強磁場，兩區(qū)域的磁感應強度的大

小相同。如圖乙所示，原點。處有一粒子源，可在xQy平面內向I、II象限各個方向

連續(xù)發(fā)射大量質量為加，電荷量為+q（q>0）的粒子，速度大小在0~%之間。在x軸

上垂直于xQy平面放置著一塊足夠長的薄板，粒子在薄板上轟擊的區(qū)域的長度為

2￡0o不考慮粒子間的相互作用，不計粒子的重力。

(1)求勻強磁場磁感應強度B的大??；

(2)在薄板上x=處開一個小孔，粒子源發(fā)射的部分粒子會穿過小孔進入y<0的

區(qū)域。在y=-工會處垂直于y軸放置一圓形熒光屏，屏幕的圓心在y軸上。求打在熒

光屏上的粒子，在磁場中運動的最短時間與最長時間的比值4%(提示；在磁場中運

動最短時間與最長時間的粒子，從小孔穿過時的速度大小均為%);

參考答案

1.答案：B

解析：A.若登月飛船的發(fā)射速度大于n.2km/s,則會逃脫地球束縛，故A錯誤；

B.登月飛船要在月球上著陸需要減速降低軌道，所以B正確；

C.登月飛船在返回地球的過程中需要先加速返回，再減速降落，所以C錯誤；

D.登月飛船在接近月球過程中，先加速下降再減速下降，所以先失重后超重所以D錯

誤。

2.答案：C

解析：A.小圓柱轉到圓心等高處時，T形支架的瞬時速度不為零，故A錯誤；

B.小球振動過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；

C.經過一段時間后，小球振動達到穩(wěn)定時，它振動的頻率是0.25Hz,故C正確；

D.圓盤以2s的周期勻速運動，小球振動達到穩(wěn)定時，由共振曲線可知，振幅比原來

大，故D錯誤。

3.答案：C

解析：ABC.要把小詞典斜向上拋出，手先要斜向上加速運動，再斜向上減速運動，而

且減速運動的加速度一定要大于g,即手與小詞典分離時，手減速運動的加速度豎直

向下的分量一定要大于g,這樣手才能與小詞典分離做斜拋運動。故A,B錯誤；C正

確

D.小詞典脫離手掌前的整個過程，手受小詞典的摩擦力方向先向后，然后變成向前，

故D錯誤

4.答案：B

解析：A.根據光電效應方程

Ek^hv-W0

再根據動能定理

也=Ek

聯(lián)立可得

eUc^hv-W0

利用圖像遏止電壓得知可知

%=丫乙＜丫丙

而光子動量

hv

P二-

c

因此光子動量之間的關系為舄=七（電，A錯誤；

B.光電效應中

eUc=Ek

利用圖像遏止電壓的值可知

舊女甲<七女丙

所以B正確；

C.光的雙縫干涉實驗中，相鄰干涉條紋的寬度為

I,

AAx—一X

d

由

v甲<丫丙

又

2=-

V

得

4>2丙

所以分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光形成的干涉條紋間距比丙光

的寬，所以c錯誤；

D.由題圖可知，甲光和乙光頻率相同，但是甲光比乙光的飽和電流大，即甲光的光強

大于乙光，所以D錯誤。

5.答案：D

解析：A.光從一種介質射入另一種介質，頻率不變

由

c

V=—

n

可得，光從空氣射入透明磚塊，v變小

由

2=—

f

可得波長變短，故A錯誤；

B.頻率越高的單色光的折射率越大，臨界角越小，入射角不變，該單色光在。點的折

射角變小，根據幾何關系可知，該單色光在界面的入射角變大，該單色光在界

面將發(fā)生全反射，故一定不會從界面射出，故B錯誤；

C.根據題意作出光的折射圖像

P

由題意可知光線在3C界面發(fā)生全反射，根據幾何關系可解得

z=60°,r=30°

根據折射率公式有

sinz

n------

sinr

代入數據解得，透明體的折射率

n=^3

故C錯誤；

D.根據幾何關系可解得

s=QE+EO=^^R

光在介質中傳播的速度

則

s2R

t=-=—

VC

6.答案：A

解析：從量綱分析的角度來分析，口的單位為kg.m/s2,其中普朗克常量力的單位為

khcab

Js,化為國際標準單位為kg-n?/s,故的單位為kg-m2/s,故A符合題意,

B、C、D不符合題意。

7.答案：D

解析：A.分析可知，速度變化量的方向與豎直向下方向成45。斜向右下方，加速度方

向與速度變化量的方向相同，合力方向與加速度方向相同。因此，合力方向如圖所示

由V與R夾角先是鈍角，后是銳角，所以速度先減后增，A錯誤

B.當電場力與合力方向垂直時，電場力最小，電場強度最小。由qEmin=〃zgcos45

得

F_亞mg

min-2cq

B錯誤；

C.只有勻強電場方向水平時，豎直方向為豎直上拋運動，時間為

g

C錯誤；

D.速度與速度變化量方向垂直時，速度最小。如圖

最小動能為

Ekmin=，〃吟n=，叫

故D正確。

8.答案：C

解析：設輕繩與水平方向的夾角為。時，小球的速度大小為v,輕繩中的張力大小為

T,則有

.八1，v2

mgLsmO=2mV~mSsin^=

解得

T=3mgsin0

要使木板不滑動，則輕繩中的拉力在水平方向的分力不大于對應木板受到的最大靜摩

擦力，則有

Tcos0<jU(3mg+Tsin8)

得

、Tcos6sinId

"——■=~

3mg+Tsin33-cos20

顯然上式右邊為第一象限內單位圓上的點與定點(3,0)連線斜率的相反數，如圖所示

可知，當cos28=」時，即sin26=涯

33

函數存在最大值，由于恰好沒有滑動，摩擦系數〃=牛

故選C。

9.答案：AB

解析：A.對勻減速運動，滿足

v~-VQ=_2ax

故為拋物線，A正確；

B.汽車在反應時間內做勻速直線運動，由圖可知對應于直線段，反應時間內的位移

%!=15m,速度%=108km/h=30m/s,則反應時間

t,——=——s=0.5s

為30

B正確；

C.剎車過程的位移為

x2=（90-15）m=75m

由

VQ=2axl

解得

?=-^—=6m/s2

2%

故C錯誤；

D.剎車的時間為

v30「

————s—5s

2a6

故D錯誤。

10.答案：AC

解析：A.設導體棒時從距磁場區(qū)域上邊界4處由靜止釋放，導體棒仍做自由落體運

動，時間為則有

4=。娟

設導體棒cd從距磁場區(qū)域上邊界均處由靜止釋放，由于時棒出磁場時，cd棒剛好進

磁場，對cd棒，做自由落體運動的時間為23則有

為=gg⑵曠

所以剛釋放時

hl:h2=l:4

故A正確；

B.當導體棒進入磁場均做勻速直線運動，說明導體棒所受重力與安培力平衡，即

mg=B1L=-------

R總

由于a。和cd進入磁場的速度比

匕：％=1：2

故a。棒與cd棒的質量比

mA:m,—1:2

故B錯誤；

C.兩導體棒穿過磁場過程中，電流比為

:/2=1:2

時間比為

44=2:1

由。"=尸&/，仍棒上產生的熱量比為

QahlQahl=1：2

故C正確；

D.流過ab棒的電荷量大小為

-E

q=IAt=AAz=-----

R息R總

由此可知，兩導體棒穿過磁場過程中，磁通量變化大小相等，則流過6棒的電荷量大

小相等，故D錯誤。

11.答案：（1）一角

（2）=772,+^2^/57

（3）C

解析：（1）根據題意可知，甲與乙碰撞后沒有反彈，可知甲的質量大于乙的質量，乙

選用的是一角硬幣；

（2）設硬幣與紙板間的動摩擦因數為〃，重力加速度為g,甲從。點到尸點，根據動

能定理

12

一〃m1gso=0一萬叫%

解得碰撞前，甲到。點時速度的大小

%=

同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分別為

若動量守恒，則滿足

=m1Vl+m2V2

整理可得

m1M)=m1A+m2M

（3）A.若。4段略微傾斜。角，則兩硬幣的加速度均變?yōu)間sin0+//gcos。，由（2）

問的計算公式可知沒有產生影響，A錯誤;

BC.由(2)問的計算公式可知，只要水平段的摩擦系數恒定即可，B錯誤，C正確;

故選C。

12.答案:(1)1.40；7.00

(2)1.33；8.00；C

解析：（1）電動勢的準確值是L40V,由于坐標原點是（0,0.54）,所以要求P的準

確值需要求出b圖像的短路電流。

由相似比得

1.35x0.12…

r=-------------AA=0.2A

m1.35-0.54

連接L40V與lm兩點斜率即為r

1.401.40cr“八

r=——=-----Q=7.00Q

0.2

（2）因為

IEE

由工-R圖像知

r3I

6.0=-,k=-=—

E4E

所以

E=1.33V,=8.00。

當電流表沒有內阻時

+二

IEE

當電流表有內阻時

所以兩圖像的斜率相同，截距后者大于前者，所以選C。

13.答案：(1)432K

(2)7.5xlO4Pa

(3)231K

解析：(1)汽缸緩慢下降至汽缸下端邊緣剛好接觸地面的過程，缸內氣體壓強不變，

則彈簧彈力不變，則有

LS_(L-h)S

工=4

解得

T=432K

(2)設彈簧初狀態(tài)的壓縮量為x,由平衡條件

kx=+)n)g

解得

x=4cm

對活塞下方的氣體由

穌.(12cmxS)=q.(16cmxS)

得

P=7.5xl0Pa

(3)設活塞上方氣體末狀態(tài)的壓強為鳥，由于彈簧恢復到原長，彈力為0對活塞受力

分析

P2s+mg=P1S

解得

甘2=7.0x104Pa

上方氣體初態(tài)壓強

A=《+個=1.2xl()5pa

對活塞上方氣體由

P2?(44cmxS)_4?(50cmxS)

得

7；=23IK

14.答案：(1)

(2)10m

(3)2.5m/s

解析：(1)小球脫離軌道后作斜拋運動，設C點速度%,從C點處到最高處的時間

為3由對稱性的關系；水平方向

Rsin8=vccos0-1

豎直方向

vcsin0-gt

聯(lián)立，解得

vc=V10m/s

(2)對小球3點運動到C點，由動能定理

1212

—mvc——mvB=-mgR(l