2023-2024學年安徽省鼎尖聯盟高三（第三次）模擬考試物理試卷(含詳細答案解析)

2023-2024學年安徽省鼎尖聯盟高三（第三次）模擬考試物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.天然放射性元素簫2T旗社）經過一系列衰變后變成第8P/鉛），下列說法正確的是

A.衰變過程共有6次a衰變和5次0衰變B.有6個中子轉變?yōu)橘|子

C.皴Pb的比結合能比欲Th的比結合能大D.在高溫高壓下可縮短豺27八的半衰期

2.下列關于機械波的說法正確的是

A.主動降噪技術利用的是聲波的偏振現象

B.“未見其人先聞其聲”是聲波的衍射現象

C.縱波只能在液體或氣體中傳播，而橫波在固體、液體、氣體中都能傳播

D.“隨波逐流”說明介質中的質點可以隨著機械波的傳播而運動到很遠的地方

3.某同學利用激光筆測破碎玻璃磚的折射率，圖中兩部分完整的平面垂直。當細激光束入射角8=45。時,

光線恰好不從另一平整面射出。該玻璃磚的折射率"為

A.苧B.苧C.AA3D.72

4.如圖甲所示，矩形線框在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸勻速轉動產生交變電流，通過匝數比為

%:電=1：1。的理想變壓器對電路進行供電。其中&為熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減小），％為定值電

阻，電表均為理想交流電表。變壓器原線圈中通過的電流隨時間變化圖像如圖乙所示。若矩形線框電阻不

可忽略，下列說法正確的是

A.t=0.005s時，電壓表示數為零B.線框轉速為100r/s

C.僅溫度升高，電壓表示數減小D.t=0.01s時,電流表示數為0.54

5.如圖所示，半徑為R的牛圓OAP區(qū)域中存在垂直于圓平面向外、磁感應強度為8的勻強磁場，圓心。點

有一粒子源，先后從。點以相同速率為=管向圓區(qū)域內發(fā)射兩個完全相同的正電粒子a、b（質量為m

電量為q）,其速度方向均垂直于磁場方向，與。尸的夾角分別為90。、60。，不計粒子的重力及粒子間相互

作用力，則兩個粒子。、6在磁場中運動時間之比t/年為

6.2024年3月25日。時46分，我國成功利用長征運載火箭將“鵲橋二號”中繼星送入環(huán)月軌道飛行，該

中繼星進入周期為T的環(huán)月大橢圓使命軌道，按計劃開展與“嫦娥四號”和“嫦娥六號”的通信測試。如

圖是中繼星環(huán)繞月球的示意圖，其中尸點為近月點，與月球表面距離為Q點為遠月點，與月球表面距

離為萬，M、N為橢圓的短軸點，月球半徑為R,萬有引力常量為G,則下列說法正確的是

N

A.該中繼星在尸點時機械能最大

B.該中繼星沿MPN運動時間等于沿NQM運動時間

C.月球表面重力加速度g=*；察即3

D.月球的質量M=段芍2"

7.餐桌在中國飲食文化中具有非常重要的意義，它是家庭團聚、社會交往和文化傳承的重要平臺。如圖所

示為一圓形餐桌，由圓形水平桌面和圓形水平轉盤疊合組成，圓心均位于轉軸。0'上。轉盤邊緣放有一質

量為m的小碟子隨著轉盤角速度由零緩慢增加到某一值3。（未知）時，碟子從轉盤邊緣滑離，恰好滑到桌子

邊緣停下來。已知轉盤半徑為R,碟子與轉盤間的動摩擦因數為小碟子與桌面的動摩擦因數為2〃，重力

加速度為g,忽略碟子大小的影響以及轉盤與桌面的落差和縫隙影響，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下

列說法正確的是

A.3（）的值為J〃gR

B.轉盤對碟子做功為卬ngR

C.桌面半徑是轉盤半徑的搟倍

D.碟子在桌面上運動過程中受桌面摩擦力的沖量大小為小/頡

8.“復興號”動車是我國自主研發(fā)，具有完全知識產權的新一代高速列車。某“復興號”動車組由8節(jié)車

廂編組而成，其中第1、3、5、7節(jié)為動力車廂，其余為無動力車廂。已知每節(jié)動力車廂有2400的大

型電動機提供動力，每節(jié)車廂除了行駛中受恒定的摩擦阻力%=1500N外，還會受到風阻作用，第1節(jié)列

車所受風阻/!=3"，其余每節(jié)車廂所受的風阻上=ku,表達式中v表示動車行駛速度，左為比例系數，

為84N-s/m。下列說法正確的是

A.該型號動車組最大行駛速率為120a/s

B.若關閉兩個電動機，動車組最大速度為原來一半

C.以最大速率勻速行駛時，第1節(jié)車廂所受總阻力為25200N

D.以最大速率勻速行駛時，第3節(jié)車廂對第2節(jié)車廂作用力為12600N

二、多選題：本大題共2小題，共8分。

9.靜電場的電場強度方向與無軸平行，x軸上各點電勢9隨坐標x分布情況如圖所示?，F從刀=-3久o處由靜

止釋放一電子（重力不計），電子在（-3&,3汽）間運動時的速度丫、電勢能昂、動能琉及電場力的功率尸隨

坐標x變化的圖像正確的是

10.如圖，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，為圓的水平直徑，尸。為豎直直徑。質量均為根的

兩相同小球。，b穿在圓環(huán)上，分別與輕質彈簧自，的連接，彈簧的另一端均固定在圓環(huán)的。點上，彈簧

原長均為上現對a,b兩球分別施加豎直向上的拉力6,尸2,兩球靜止時，。球恰好位于M點，b球位于

C點，0c與夾角為30。，此時&=尸2=2mg,重力加速度為g,下列說法正確的是

A.連接a球的彈簧自勁度系數為等

B.連接b球的彈簧的勁度系數為哥添

C.6球受到圓環(huán)的作用力大于。球受到圓環(huán)的作用力

D.保持b球靜止，改變尸2方向，其最小值為，

三、實驗題：本大題共2小題，共18分。

11.學校物理小組的同學們利用如圖甲所示的實驗裝置探究一定質量的氣體等壓變化規(guī)律。注射器豎直固

定在鐵架臺上，其中密封了一定質量的氣體，柱塞上固定一重物，被密封的空氣柱浸沒在燒杯的液體中，

液體中放置有溫度計（圖中未標出）。忽略柱塞與注射器之間的摩擦，通過改變燒杯內液體溫度讀取多組溫

度、體積數值，并作體積-溫度圖像。

(1)下列說法正確的是(填選項字母)O

A溫度計位置應盡量遠離空氣柱

A柱塞上應涂上潤滑油

C.每次改變燒杯中液體的溫度時，應立即讀出空氣柱的體積

(2)某同學作出體積-熱力學溫標(U-7)圖像如圖乙所示，圖像不過原點的原因可能是。

(3)保持密封空氣柱質量不變，改變重物質量，通過兩次實驗作出體積-熱力學溫標(V-7)圖像得到兩條直

線如圖丙所示。若兩條直線斜率分別為七、k2,兩次重物及柱塞的總質量分別為小八爪2,柱塞橫截面積

為S,重力加速度為g,則大氣壓強可表示為(使用題中所給字母表示)。

12.某小組同學設計了如圖甲所示電路同時測量電壓表內阻即與定值電阻燈的阻值?，F有的實驗器材如

下：

A.待測電壓表(量程0?3乙即未知)B.待測電阻燈(%約為1000。)

C.滑動變阻器RPI：0?50D.滑動變阻器Rpi：0~50012

E.電阻箱氏：0—999.990；F.電阻箱R2：0—9999.90；

G電源(電動勢為3V,內阻不計)；H.開關，導線若干。

(1)根據實驗電路，為盡可能精確測量，滑動變阻器應該選用,電阻箱應該選用o(填器

材前字母序號)

(2)該小組選定實驗器材后進行了如下操作:

①先將電阻箱R調至零，先后閉合開關S2,S「調節(jié)Rp至電壓表讀數恰好如圖乙所示，此時電壓表示數為

V;

②斷開開關S2；

③調節(jié)電阻箱R,記錄此時電壓表示數U與電阻箱示數R；

④多次改變電阻箱R阻值，重復步驟③；

⑤根據圖像法科學分析、計算結果。

(3)該小組同學根據所測數據作出稱-R圖像如圖丙所示，根據該圖像可計算出電壓表內阻

Rv=k。,待測電阻式才=k。。

四、計算題：本大題共3小題，共30分。

13.電磁炮是利用安培力驅動炮彈的一種技術應用裝置，其原理圖如圖所示，儲能器開關先接a獲得能量

后再接6,可對加速裝置供電。通電時，電流在平行導軌間產生垂直于導軌平面的磁場，炮彈在安培力作

用下加速。已知安培力與通電電流關系滿足尸=kJ,k=2x10~7N/A\某次電磁炮射擊實驗中，儲能

器向發(fā)射裝置釋放1064的電流，提供炮彈加速的導軌長L=2.5m,炮彈質量為爪=1kg,忽略摩擦力和空

氣阻力，在炮彈加速過程中電流始終保持恒定。求：

(1)炮彈出炮口時的速度大小;

(2)若儲能器所儲能量與儲存電荷量滿足E=k1Q2,自=2.5x10-2//C2,此次發(fā)射恰好消耗一半電荷量，

求炮彈獲得的動能與儲能器釋放能量百分比(計算結果保留三位有效數字)。

14.如圖所示，一寬為2L、垂直于平面向里、磁感應強度大小為8的勻強磁場，虛線MN、為勻強磁場

足夠長的水平邊界。一邊長為乙、質量為機、電阻為R的正方形線框從上方”處以水平初速度％平

拋，線框恰好從勻速穿出磁場，忽略空氣阻力，線框平面始終在朋NQP面內且線框上下邊始終平行于

MN(PQ),重力加速度為g,求：

*

2L

Mi......N

八

XXXXXXX

2LXXXXXXX

XXXxXXX

'伙XXxXXX

P…-一…Q

(1)線框穿出磁場過程中，回路中的電流大小;

(2)線框穿過磁場過程中所用時間。

15.如圖所示，豎直平面內半徑為R=4.96的光滑圓弧軌道的圓心為。，圓心角乙4。8=60。，最低點

8與長L=4根的水平傳送帶平滑連接，傳送帶以u=4a/s的速率順時針勻速轉動。傳送帶的右端與光滑水

平地面平滑連接，水平地面上等間距靜置著2024個質量為皿,=3kg的小球。一質量zn=1kg的物塊M從

A點由靜止釋放，物塊M與傳送帶間的動摩擦因數〃=0.5,重力加速度g=10m/s2,物塊M與小球、小

球與小球之間均發(fā)生彈性正碰，求：

(1)物塊M到B點時對軌道的壓力大小；

(2)物塊M與小球①第一次碰后瞬間兩者的速度大??；

(3)從物塊M開始運動，到最終所有物體都達到穩(wěn)定狀態(tài)時物塊與皮帶間因摩擦產生的熱量。

答案和解析

1.【答案】c

【解析】【分析】

正確解答本題的關鍵是：理解a、S衰變的實質，正確根據衰變過程中質量數和電荷數守恒進行解題.衰變

產物更加穩(wěn)定，比結合能大，半衰期與物理狀態(tài)無關，由原子核本身決定。

【解答】

4根據質量數和電荷數守恒可知，鉛核比鉉核少90-82=8個質子，少16個中子；發(fā)生a衰變是放出

^He,發(fā)生衰變是放出電子，e,設發(fā)生了x次a衰變和y次￡衰變，則根據質量數和電荷數守恒有：2x-

y+82=90,4x+208=232,解得x=6,y=4,故衰變過程中共有6次a衰變和4次/?衰變，，故A錯

誤；

B、一次￡衰變有一個中子轉變?yōu)橐粋€質子，共4個，故2錯誤；

C、衰變產物第8Pb更加穩(wěn)定，比結合能大，故C正確；

。、半衰期與物理狀態(tài)無關，故。錯誤。

2.【答案】B

【解析】【分析】

明確機械波的性質和傳播特點，知道縱波和橫波的傳播；同時明確干涉和衍射的現象。這些都是基礎知

識，牢記即可解題。

【解答】

4主動降噪技術利用的是聲波的干涉現象，A錯誤；

3、聲波能繞過障礙物繼續(xù)傳播，是聲波的衍射現象，B正確；

C、縱波在固體、液體、氣體中都能傳播，橫波只能在固體中傳播，C錯誤；

。、傳播機械波的介質中的質點不會隨波逐流，只能在其平衡位置附近往復運動，。錯誤。

3.【答案】A

【解析】【分析】

光線恰好從另一面完全消失，即發(fā)生了全反射現象。根據折射定律、臨界角和折射率關系式結合幾何知識

聯立得解。

【解答】

光線恰好從另一面完全消失，即發(fā)生了全反射現象。

此時，記臨界角為C,折射角為a,則

"=署'n=矗cos2C+sin2C=l,解得：sin0=Vn2-1,n*，故A正確。

4.【答案】C

【解析】【分析】

電表測量交變電流的有效值，由圖讀出周期計算轉速，根據電阻變化分析電壓表變化，根據原副線圈電流

與匝數成反比得出副線圈電流的峰值，根據峰值與有效值之間的關系得出電流表的示數。

【解答】

電表測量交變電流的有效值，而非瞬時值，電壓表示數不為零，故A錯誤；

根據圖像乙，線框轉動周期T=0.02s,轉速幾=50r/s;故B錯誤；

溫度升高，熱敏電阻減小，電流增大，由于線框有電阻，電源輸出電壓減小，故電壓表示數變小，故C正

確；

原線框電流峰值為5A,n：n=1:10,口=也，可知副線框電流峰值為0.54但電流表測量有效值，為

12l2nl

苧A,故。錯誤。

q

5.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查帶電粒子在有界磁場中的運動。解決問題的關鍵是結合題意畫出運動軌跡圖，再結合圓周運動的

知識分析判斷。

【解答】

兩個粒子在磁場中做圓周運動的半徑均為R,恰好與磁場區(qū)域半徑相等，對。粒子，

在磁場中恰好以P點為圓心做圓周運動，從AP邊上M點出磁場，立="兀對b粒子,

在磁場中做圓周運動恰好從AP邊上。點出，由幾何關系得生="八故立：耳=1：1，故A正確，BCD錯

誤。

6.【答案】D

【解析】【分析】

中繼星受萬有引力，故其機械能守恒；根據開普勒第二定律分析運動時間；由開普勒第三定律與天體圓周

運動的規(guī)律可得出月球的質量和月球表面重力加速度。

【解答】

由于中繼星在該軌道上無動力飛行，僅受萬有引力，故其機械能守恒，A錯誤；

根據開普勒第二定律可知中繼星在近月點尸附近速率較大，與NQW路程相同，故MPN階段時間較

少，8錯誤；

r1+r2+2/?3

由開普勒第三定律與天體圓周運動的規(guī)律可得=*k=瑞，胃=g,

解得：〃=*8+嚀2《*8+g2R)3,。錯誤，。正確。

7.【答案】D

【解析】【分析】

碟子在圓盤上做圓周運動，靜摩擦力提供向心力，當摩擦力達到最大時，碟子恰好滑動時，轉盤對碟子做

功等于動能的增加量；碟子沿切線飛出，之后在桌面上做勻減速直線運動，根據運動學公式求出半徑的關

系，根據動量定理計算碟子在桌面運動過程中受摩擦力沖量大小.

【解答】

A碟子恰好滑動時，nmg=mRa)l,得30=J耳，A錯誤；

及轉盤對碟子做功勿=|mv2=giimgR,B錯誤；

C.如圖，

碟子沿切線飛出，之后在桌面上做勻減速直線運動2X211gX個(kR)2—R2=

得：k=C錯誤；

D根據動量定理，碟子在桌面運動過程中受摩擦力沖量大小/=mAv—mJ林gR,。正確。

8.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查動力學問題。解決問題的關鍵是靈活選擇研究對象，利用平衡條件、功率的表達式分析判斷。

【解答】

A根據題意動車組總功率P總=4x2400k勿=9600/cW,勻速行駛時受阻力之和f=8介+7%+月，P=

f?vm,解得17m=100m/s,故A錯誤；

P?

3.由寸=(7/cu+3kl;+8/Q)V,得v=68.8m/s,故B錯誤；

C.第1節(jié)車廂受總阻力疔=左+%=26700N,故C錯誤；

D對前兩節(jié)車廂為整體分析：電動機牽引力9=二=等黑N=24000N,車廂所受阻力為產第=2/o+

VfYi_LUU陽'

3kvm+kvm=36600N,所以第三節(jié)車廂還需提供推力：F32=FB-F=12600yV,故。正確。

9.【答案】BC

【解析】【分析】

本題考查電場中的圖像問題。解決問題的關鍵是理解0-久圖像的物理意義，結合圖像提供的信息分析電

子的運動情況，利用電勢能、動能定理和功率的表達式分析判斷。

【解答】

A電子在（-3與,-&）間做勻加速直線運動，在（-%o，Xo）間做勻減速直線運動，在Qo,3K0）間做勻加速直線

運動，全程加速度大小均相等。但電子速度隨位移并非線性變化，故A錯誤；

8.根據Ep=q?0=（―e）0,故B正確；

C.由動能定理，Ek=qE-x,故C正確；

D電子在越過-%o前后電場力方向突變，其功率大小不變，由P=F"-cos8可知其功率正負值突變，故。

錯誤。

10.【答案】BD

【解析】【分析】

本題考查平衡條件的應用以及胡克定律，分別對兩球受力分析，根據平衡條件列式結合胡克定律求出彈簧

勁度系數，以及圓環(huán)對兩球的作用力，根據平衡條件求出拉力的方向和最小值。

【解答】

A.a球：由力學平衡，—mg—fc1x1cos45°=0,

解得心的=，由胡克定律：A錯誤；

mg

BC.a球受到圓環(huán)作用力N]=/c1x1sin45°=mg,

。球：由力學平衡,F2+W2sin30°—mg—fc2x2cos30°=0,N2cos30?！狟^sinBO。=0;

解得的刀2={^mg,N2=mg,

由胡克定律，6=點低

$=電,B正確，C錯誤;

D由力學平衡特點可知，當尸2沿圓環(huán)切線時，尸2的值最小,

Fzmin-mgcos30°—fc2x2cos60°=0,

解得：Fzmin=。正確。

11.【答案】(1)B；

(2)未考慮橡膠套內注射器細管的氣體體積；

「2)。01用一如2々2)

I)S(k?-M)

【解析】【分析】本實驗是驗證性實驗，要控制實驗條件，此實驗要控制兩個條件：一是注射器內氣體的

質量一定；二是氣體的溫度一定，運用玻意耳定律列式進行分析。對柱塞及重物受力分析，根據平衡條件

可得大氣壓強。

【解答】(1)4溫度計盡量靠近注射器空氣柱位置，以免溫度計和空氣柱存在溫差，A項錯誤;

3.柱塞上涂上潤滑油減小摩擦增強密封性，B項正確;

C.應該等充分熱交換后溫度計示數才能表示空氣柱溫度，C項錯誤。

(2)設橡膠塞內氣體體積為△憶則有：比產=c,即U=

所以圖像不過原點的原因是未考慮橡膠塞內內注射器細管的氣體體積。

rr一

(3)由(2)知Ze1=一,七=—,對柱塞及重物受力分析：prS=mrg+p0S,p2S=m2g+p0S9

PiP2

解得：po=幽WB送2

S*2—ki)

12.【答案】(1)C；F；

(2)2.40；

(3)30(或3)；1.0(或1)

【解析】【分析】

本題考查測量電壓表內阻心與定值電阻咒的阻值的實驗。解決問題的關鍵是清楚實驗原理，會選擇實驗器

材，會處理實驗數據。知道電壓表的讀數規(guī)則。

【解答】

(1)電路采用分壓接法，滑動變阻器應該選用0?50;由于電阻箱接入電路阻值須對電壓表示數改變明顯，

故選用F。

(2)量程為3V的電壓表最小分度值為0.1V,故讀數為2.40U。

(3)根據歐姆定律，電壓表示數。與電阻箱阻值R關系，得2.40=U+*(R+RQ,整理得：=&/?+

KyU

J.__1_

備+吉，代入數據■-=需需，恚-+看=*，解得即=30000=3.0m，Rx=iooon=l.OMo

Z.4-nyZ.4-nyZUUUl.o

13.【答案】解：(1)由F=股2,可得F=2X105N

由運動學公式及牛頓第二定律得：

F=ma

v2=2aL

得u=1000m/s

(2)由(1)知炮彈動能

.12

Ek=2爪/

解得比=5x1057

該過程儲能器釋放電荷量Q=It

v

t=-

a

解得Q=5000C

故儲能器最初所儲能量％=/q(2Q)2

發(fā)射炮彈后儲能器所剩儲能E2=k@

100%?26.7%

【解析】本題考查電磁炮。解決問題的關鍵是清楚電磁炮是利用安培力驅動炮彈，利用牛頓第二定律、運

動學公式、動能的表達式、電流的定義式及題給的能量電荷量的關系式分析計算。

14.【答案】解：(1)線框恰好勻速穿出，則由平衡狀態(tài)知

mg=ILB

得/=鬻

DL

(2)線框恰好進入磁場MN時，豎直速度記為名，由自由落體運動

V?

2八為

解得。1=

線框勻速穿出磁場，豎直速度記為方，

mg=ILB,I=

(R

解得“黑

線框從進入磁場到穿過磁場用時為t,

B2L2vAt122

mgt—￡2yBLVi4t

—2^----區(qū)----=mv—mv

R21

2B2L3mgR.——

mgt----可—=mx—5f—mx2JqL

B2L2