安徽省合肥市2024屆高三下學(xué)期二模物理試題 含解析

第1頁/共1頁2024年合肥市高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）注意事項(xiàng)：1.答卷前，務(wù)必將自己的姓名和座位號(hào)填寫在答題卡和試卷上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，務(wù)必擦凈后再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合要求的。1.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)分別為的三種譜線。下列說法中正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】由于可知為n=3到n=1躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)，為n=2到n=1躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)，為n=3到n=2躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)。根據(jù)頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系可知，，由圖可知所以有故選B。2.虹和霓均是太陽光在小水滴內(nèi)經(jīng)折射和反射而產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象。下圖為霓形成的簡(jiǎn)化模型，太陽光射入大氣中的球形水滴，經(jīng)過兩次折射和兩次反射后返回大氣。圖中三束光分別為紫光、綠光和紅光，下列說法正確的是（）A.a綠光 B.b是紅光C.c是紫光 D.c是紅光【答案】C【解析】【詳解】由光路圖可知，c光的偏折程度最大，折射率最大，頻率最大，a光的偏折程度最小，折射率最小，頻率最小，所以a是紅光，b是綠光，c是紫光。故選C。3.如圖所示，三塊完全相同勻質(zhì)板狀工件上下對(duì)齊碼放在卡車上，只有最下面的工件與車廂底部固定。若運(yùn)輸途中司機(jī)緊急剎車，工件出現(xiàn)的狀態(tài)可能是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．兩木塊相對(duì)靜止到停止，根據(jù)整體可知解得滿足條件，故A正確；BD．由圖可知，最上面木板受到中間的摩擦力向右，加速度大小為中間木板受到兩個(gè)摩擦力都向左解得則與圖中情況矛盾，故BD錯(cuò)誤；C．由圖可知，最上面木板受到中間的摩擦力向左，加速度大小為中間木板受到兩個(gè)摩擦力解得則與圖中情況矛盾，故C錯(cuò)誤；故選A。4.我國(guó)在春節(jié)和元宵節(jié)都有掛燈籠的習(xí)俗?，F(xiàn)代制作的燈籠大多用鐵絲做骨架，外層蒙以紙或紗類等透明物，內(nèi)部裝有白熾燈。夜晚點(diǎn)亮的白熾燈，既起到照明作用，又能營(yíng)造出喜慶的節(jié)日氛圍。若燈未點(diǎn)亮前，燈籠內(nèi)的溫度為T1，空氣密度為ρ1，燈點(diǎn)亮一段時(shí)間后，燈籠內(nèi)的溫度升至T2，空氣密度為ρ2。不計(jì)燈籠體積的變化，T1與T2的單位均為開爾文。若大氣壓強(qiáng)不變，則ρ1與ρ2之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)燈籠體積為，燈未點(diǎn)亮前燈籠內(nèi)空氣質(zhì)量為，大氣壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋—呂薩克定律可得可得又可得故選D。5.正方形MNPQ的中心為O，其對(duì)角線MOP長(zhǎng)為2d．均通有電流I0的兩無限長(zhǎng)直導(dǎo)線互成60°角，放置在該正方形平面內(nèi)，兩導(dǎo)線彼此絕緣且相交于O，MOP平分∠GOH，通入的電流方向如圖所示。已知一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通入電流I時(shí)，垂直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小k為常數(shù)。則M、N、P、Q四處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系可知M、N、P、Q四點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離分別為、、、，根據(jù)矢量的疊加可知M、P兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為N、Q兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。故選A。6.如圖所示，交變電源電壓的有效值恒定，R為定值電阻，可調(diào)變壓器為理想變壓器，為移動(dòng)導(dǎo)電刷，Rp為滑動(dòng)變阻器，電流表、電壓表均為理想電表，電表V1、V2、A1、A2，則下列說法正確的是（）A.保持P1位置不變，P2緩慢下滑的過程中，U1減小、U2增大B.保持P1位置不變，P2緩慢下滑的過程中，I1增大、I2增大C.保持P2位置不變，P1緩慢下滑的過程中，U1增大、U2減小D.保持P2位置不變，P1緩慢下滑的過程中，I1增大、I2增大【答案】B【解析】【詳解】AB．P2緩慢下滑的過程中，副線圈在原線圈的等效電阻回路中的電阻減小，保持P1位置不變，所以原副線圈的電流變大，增大、增大，由于R不變，所以U1增大，因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，所以原線圈的輸入電壓減小，P1位置不變，則副線圈的輸出電壓減小，所以U2減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．保持P2位置不變，P1緩慢下滑的過程中，副線圈在原線圈的等效電阻等效電阻變大，原線圈電流變小，減小，U1減小，因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，所以原線圈的輸入電壓增大，因?yàn)楦本€圈匝數(shù)變小，所以無法判斷副線圈的電流和電壓的變化，故CD錯(cuò)誤。故選B。7.2024年3月，我國(guó)探月工程四期鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射升空。鵲橋二號(hào)入軌后，通過軌道修正、近月制動(dòng)等系列操作，最終進(jìn)入近月點(diǎn)約200km、遠(yuǎn)月點(diǎn)約16000km、周期為24h的環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道。已知月球半徑約1800km，萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2。由上述數(shù)據(jù)可知月球的質(zhì)量接近于（）A.7.5×1018kg B.7.5×1020kgC.7.5×1022kg D.7.5×1024kg【答案】C【解析】【詳解】環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道的周期與半長(zhǎng)軸分別為，令近月圓軌道衛(wèi)星的周期為，則有根據(jù)開普勒第三定律有解得可知月球的質(zhì)量接近于7.5×1022kg。故選C。8.我國(guó)是世界上第三個(gè)突破嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)的國(guó)家?；魻柾七M(jìn)器的工作原理簡(jiǎn)化如下圖所示，放電通道的兩極間存在一加速電場(chǎng)。工作物質(zhì)氙氣進(jìn)入放電通道后被電離為氙離子，經(jīng)電場(chǎng)加速后以某一速度噴出，從而產(chǎn)生推力。某次實(shí)驗(yàn)中，加速電壓為U，氙離子向外噴射形成的電流強(qiáng)度為I．氙離子的電荷量與質(zhì)量分別為q和m，忽略離子的初速度及離子間的相互作用，則離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】氙離子經(jīng)電場(chǎng)加速，根據(jù)動(dòng)能定理有解得設(shè)單位體積內(nèi)離子數(shù)目為，加速噴出時(shí)截面積為S，在時(shí)間內(nèi)，有質(zhì)量為的氙離子以速度噴射而出形成電流為由動(dòng)量定理可得聯(lián)立可得離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為。故選D二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。9.在帶電粒子“碰撞”實(shí)驗(yàn)中，t=0時(shí)，粒子P以初速度向靜止的粒子Q運(yùn)動(dòng)，兩粒子在某段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，S1、S2分別是0~t1、t1～t2時(shí)間內(nèi)兩速度圖像所圍面積的大小，且S1=S2。已知P、Q的質(zhì)量分別為mP、mQ，僅考慮靜電力的作用，且P、Q始終未接觸。則下列說法中正確的是（）A.mP=2mQB.兩粒子在t1時(shí)刻的電勢(shì)能最大C.P在t2時(shí)刻的速度大小為D.t2時(shí)刻后兩圖像仍會(huì)出現(xiàn)交點(diǎn)【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)量守恒得mQ=2mP故A錯(cuò)誤；B．兩粒子在t1時(shí)刻速度相等，兩粒子相距最近，則系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，故B正確；C．由于S1=S2則時(shí)間內(nèi)與時(shí)間內(nèi)兩粒子間距離相等，電勢(shì)能相等，由動(dòng)量守恒定律得根據(jù)能量關(guān)系解得即P在t2時(shí)刻的速度大小為，故C正確；D．兩粒子帶同種電荷，所受電場(chǎng)力方向相反，t2時(shí)刻后速度不可能再相同，兩圖像不會(huì)出現(xiàn)交點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，恒力F作用在金屬棒cd上，金屬棒ab、cd以相同加速度沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，某時(shí)刻撤去F．已知運(yùn)動(dòng)過程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，下列說法中正確的是（）A.撤去F前，兩棒速度差恒定B.撤去F前，兩棒間距恒定C.撤去F瞬間，兩棒加速度大小相等D.撤去F后，cd的速度不小于ab的速度【答案】AD【解析】【詳解】A．撤去F前，金屬棒ab、cd以相同加速度沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，根據(jù)所以金屬棒ab、cd速度變化量相同，則速度差恒定，故A正確；B．撤去F前，由于兩棒受到安培力，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，則兩棒速度差不為零，所以兩棒間距不恒定，故B錯(cuò)誤；C．撤去F瞬間，兩棒的安培力大小相等，但兩棒質(zhì)量未知，所以兩棒加速度大小不確定，故C錯(cuò)誤；D．撤去F后，金屬棒ab做加速運(yùn)動(dòng)、cd做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度相等時(shí)，無感應(yīng)電流，之后一直做勻速運(yùn)動(dòng)，所以cd的速度不小于ab的速度，故D正確。故選AD。三、非選擇題：本大題共5小題，共58分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.如圖（a）所示，某興趣小組用單擺測(cè)量重力加速度。選用的實(shí)驗(yàn)器材有：智能手機(jī)、小球、細(xì)線、鐵架臺(tái)、夾子、游標(biāo)卡尺、刻度尺等，實(shí)驗(yàn)操作如下：（1）用鐵夾將細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上，將小球豎直懸掛；（2）用刻度尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度為l，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑為d；（3）將智能手機(jī)置于小球平衡位置的正下方，啟用APP《手機(jī)物理工坊》的“近距秒表”功能；（4）將小球由平衡位置拉開一個(gè)角度（θ<5°），靜止釋放，軟件同時(shí)描繪出小球與手機(jī)間距離隨時(shí)間變化的圖像，如圖（b）所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）根據(jù)圖（b）可知，單擺的周期T=______s。（2）重力加速度g的表達(dá)式為______（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）；（3）改變擺線長(zhǎng)度l，重復(fù)步驟（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多組T和l的值，進(jìn)一步描繪出如圖（c）的圖像，則該圖像以______為橫坐標(biāo)（選填“T”或“T2”），若圖線的斜率為k，則重力加速度的測(cè)量值為______。【答案】（1）2（2）（3）①.②.【解析】小問1詳解】根據(jù)單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該有兩個(gè)小球與手機(jī)間距離的最小值。由圖（b）可得出，單擺的周期為T=2s【小問2詳解】根據(jù)解得重力加速度g的表達(dá)式為【小問3詳解】[1]由上一問中重力加速度的表達(dá)式可得結(jié)合圖（c）的圖像，可知?jiǎng)t該圖像以為橫坐標(biāo)。[2]若圖線的斜率為k，則可知重力加速度的測(cè)量值為12.某同學(xué)要測(cè)量毫安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：A．電源E（電動(dòng)勢(shì)約5V，內(nèi)阻r很小）B．毫安表（量程1mA，內(nèi)阻RA約300Ω）C．電阻箱R?（阻值范圍0~999.9Ω），D．電阻箱R?（阻值范圍0~99999.9Ω）E．開關(guān)S?、S?，導(dǎo)線若干。（1）將方框中的電路圖補(bǔ)充完整______；（2）該同學(xué)先斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)a的阻值，使毫安表指針滿偏；保持a的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)b，使毫安表指針半偏。請(qǐng)回答以下問題：（i）電路圖中電阻箱a應(yīng)選擇______，b應(yīng)選擇______（選填“R1”或“R2"）。（ii）在步驟（2）中某次測(cè)得電阻箱b的讀數(shù)為282.0Ω，則待測(cè)毫安表內(nèi)阻的測(cè)量值為______Ω。（iii）若毫安表的實(shí)際阻值RA=300Ω，上述測(cè)量中產(chǎn)生的相對(duì)誤差______%，為使該實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差不大于5%，應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)E至少為______V的電源。【答案】（1）（2）①.R2②.R1③.282.0④.6⑤.6【解析】【小問1詳解】（1）電路圖如圖所示【小問2詳解】（2）（i）[1][2]實(shí)驗(yàn)原理是半偏法測(cè)表頭內(nèi)阻，為了在閉合S2時(shí)，回路電阻變化較小,則電阻箱a應(yīng)選擇阻值較大的R2。毫安表內(nèi)阻RA約300Ω，則b應(yīng)選擇R1。（ii）[3]保持a的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)b，使毫安表指針半偏,則流過b的電流和表頭相同,由于并聯(lián)所以電壓相同，所以待測(cè)毫安表內(nèi)阻的測(cè)量值也為282.0Ω。（iii）[4]述測(cè)量中產(chǎn)生的相對(duì)誤差[5]斷開S2，閉合S1有閉合S2有聯(lián)立可得為使該實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差不大于5%，則有解得應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)E至少為13.如圖甲所示為某種排盤機(jī)，可以通過排盤器將包子、蛋糕等食品整齊地?cái)[放在托盤中，圖乙為排盤機(jī)的示意圖。開始時(shí)排盤器水平，靜止在托盤上方，其上表面距托盤高h(yuǎn)=5cm。包子到達(dá)距排盤器左端l=14.5cm處時(shí)速度大小為v0=1.4m/s，方向水平向左，此時(shí)排盤器以a=5m/s2的加速度水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)包子剛好離開排盤器時(shí)，排盤器立即停止運(yùn)動(dòng)。已知包子所受的阻力為其重力的0.4倍，重力加速度g取10m/s2，求：（1）排盤器加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）包子落至托盤瞬間的速度?！敬鸢浮浚?）0.1s；（2）；【解析】【詳解】（1）由牛頓第二定律，可得依題意，排盤器向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，包子向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)t包子剛好離開排盤器，則有解得（2）包子離開排盤器后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平初速度為包子落至托盤瞬間豎直方向速度大小為包子落至托盤瞬間的速度大小為設(shè)該速度與水平面夾角為，則有解得14.如圖所示，小物塊A和B通過輕質(zhì)彈簧相連接，豎直靜置于水平地面上。若給小物塊A一豎直方向的瞬時(shí)沖量，其大小為，隨后B恰好不能離開地面。已知A、B質(zhì)量分別為、，彈簧的勁度系數(shù)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度g取。（1）從開始至B恰好不離開地面的過程，求彈簧彈性勢(shì)能的變化量；（2）若用大小為的豎直向上恒力作用于A，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至B剛離開地面時(shí)，求A的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）初始小物塊A靜止時(shí)，彈簧壓縮，則代入得小物塊B恰好不能離開地面，彈簧