安徽省六安市2023-2024学年高三上学期期末教学质量检测物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司绝密 启用前 （在此卷上答题无效）绝密 启用前 （在此卷上答题无效）六安市 2024 年高三教学质量检测六安市 2024 年高三教学质量检测物理试题物理试题注意事项：注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1深圳赛格大厦高 355.8m，游客乘坐观光电梯可以鸟瞰市景，颇为壮观。已知某段运行过程中，观光电梯从一楼经历加速、匀速、减速的过程到达某一楼层，电梯加速、减速过程可视为匀变速直线运动且加速度大小均为 1m/s，电梯运行高度为 48m，用时 16s，则（）A电梯匀速运行的时间为 10sB电梯匀速运行的时间为 6sC电梯运行的最大速度为 4m/sD电梯运行的最大速度为 6m/s2如图所示，质量 m=3kg 的物体，在动摩擦因数=0.2 的水平面上向左运动，当速度为 6m/s 时，受到大小为 3N，方向水平向右的恒力 F 作用（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 =10/）。则 5s 内（）A物体会向右运动B力 F 冲量大小为 6NSC物体的位移大小为 6mD物体所受的摩擦力保持不变3如图所示，以 3m/s 的水平初速度 v抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角 为 37的斜面上，取重力加速度 =10/,37=0.6。则（）学科网（北京）股份有限公司A物体完成这段飞行的时间是 0.5sB物体落到斜面上时下落的竖直高度是 1.8mC物体落到斜面上时水平位移的大小是 0.9mD物体落到斜面上时的速度大小为 5m/s4如图所示，四个电荷量分别为+、+、的点电荷位于半径为 a 的圆周上，其中、-q 的连线与+、+的连线垂直，且 =2,则圆心 O 点处的场强大小为（静电力常量为 k）（）.22 .22 .2 D05.如图所示，传送带的倾角（=37,从 A 到 B 长度为 16m,传送带以 10m/s 的速度逆时针转动。=0时刻在传送带上 A 端无初速度地放一个质量 =0.5的黑色煤块，=1s 时皮带被异物卡住不动了。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数为 =0.5,煤块在传送带上经过会留下黑色划痕。（37=0.6,37=0.8,取 =10/）则（）A煤块到达 B 点时的速度为 10m/sB煤块从 A 到 B 的时间为 3sC煤块从 A 到 B 的过程中机械能减少了 12JD煤块从 A 到 B 的过程中传送带上留下划痕的长度是 16m6一列简谐横波沿轴负方向传播，周期为 0.2s，t=0 时的部分波形如图所示。下列说法正确的是（）A该简谐波的频率为 5Hz，每秒钟传播的距离为 2mBt=0 时，平衡位置在 x=1.2m 处的质点有竖直向上最大的加速度Ct=0 时，平衡位置在 x=1.0m 处的质点向 y 轴负方向运动Dt=0.05s 时,平衡位置在 x=6.6m 处的质点的位移为 6.0cm7如图甲所示，直导线 a、b 分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于垂直于纸面的水平轴上，且 a 固定于水平轴正下方，两组绳长不同，其截面图如图乙所示，导线 b 通以垂直纸面向里的电流；导线 a 电流方向未知，学科网（北京）股份有限公司平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳夹角（=30,已知 b 的质量为 m，重力加速度为 g，则（）A导线 a 中电流方向垂直纸面向里B导线 a，b 间的安培力大小为 3C仅使导线 a 中电流 I 缓慢增大且不超过 90，导线 b 对悬线的拉力大小一直不变D当导线 a 中电流突然消失的瞬间，导线 b 的加速度大小为 g8 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，具有相同比荷的两个带电粒子从圆周上的 M 点沿直径 MON 方向射入磁场。若粒子 1 射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转 90，磁场中运动时间为 t；粒子 2 射入磁场时的速度大小为，偏转情况如图所示，运动时间为 t，不计重力，则（）.12=3.12=23C只改变粒子 1 从 M 点射入磁场时的速度方向，则该粒子离开磁场时的速度方向一定不与直径 MON 垂直D仅将粒子 2 从 M 点射入磁场的速度方向顺时针旋转角度，且当 tan=22时该粒子在磁场中运动时间最长二、多项选择题（本小题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。全部选对得 5 分，少选得 3 分，有错误选项不得分）二、多项选择题（本小题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。全部选对得 5 分，少选得 3 分，有错误选项不得分）9太阳系行星在众多恒星背景下沿一定方向移动，但也会观察到它们改变了移动方向而出现“逆行”现象。行星的逆行在天空看起来好像倒退一样，其中水星的逆行现象每年都会发生 3 次，若以地球为参考系，可观察到水星的运动轨迹如图所示。已知每当地球与水星相距最近时就发生一次逆行，水星比地球更靠近太阳，可以认为水星和地球绕太阳公转方向相同且轨道共面。则下列说法正确的是学科网（北京）股份有限公司A水星绕太阳做匀速圆周运动的周期为 14年B太阳、水星和地球连续两次共线的时间间隔为 16年C水星和地球绕太阳做匀速圆周运动的半径之比约为 1：2D水星和地球相距最近时，水星相对于地球的速度最小10如图所示，水平速度为 0、质量为 m 的子弹击中并穿过静止放在光滑的水平面上质量为 M 的木块，若木块对子弹的阻力恒定，则下列说法中正确的是A其它量保持不变，子弹速度 越大，木块获得的动能越小B其它量保持不变，子弹质量 m 越大，木块获得的速度越大C其它量保持不变，子弹质量 m 越大，子弹和木块组成的系统产生热量越多D其它量保持不变，木块的质量 M 越大，木块获得的动能越少三、实验题（本题共 2 小题,第 11 题 6 分;第 12 题 10 分）11某物理课外活动小组学习了“测量电源的电动势和内阻”实验后，设计了如图甲所示的实验电路。（1）若闭合开关 S.将单刀双掷开关 S掷向 a，改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电压表的读数 U，处理数据得到如图乙所示图象，写出 1与 1间的关系式 。（2）若断开 S，将单刀双掷开关 S掷向 b，改变电阻箱 R 的阻值得到一系列的电流表的读数 I，处理数据得到如图丙所示图象，写出 1与 R 间的关系式 。（3）同学们对实验结果进行了误差分析，发现将两个图象综合利用，就可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图象乙和丙的纵轴截距分别为、，斜率分别为、,则利用丙图可求得电源的电动势 E=，再结合乙图可求内阻 r。12为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为 =1）不可伸长的轻细线、米尺、秒表，他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量。实验过程如下：学科网（北京）股份有限公司（1）实验装置如图所示，设两沙袋 A、B（均可视为质点）的质量分别为 和，在外力作用下，它们均处于静止状态；（2）从给定的砝码组中取出质量为的砝码放在沙袋 A 中，剩余砝码都放在沙袋 B 中，之后撤去外力，发现A 下降、B 上升；（3）用米尺测出沙袋 A 从静止下降的距离 h，用秒表测出沙袋 A 下降 h 所用的时间，则可知沙袋的加速度大小为=；（4）改变，测量相应的加速度，得到多组及的数据，作出 （选填“”或“1”）图线；（5）若求得图线的斜率 =2/s2,截距 =2/,则两沙袋的质量 =、=。（重力加速度 g 取 10/）四、解答题（本题共 3 小题,其中第 13 题 12 分、第 14 题 14 分、第 15 题 16 分,共 42 分,解答需要写出必要的过程，只给出结果的不得分）13.（12 分）疫情结束后的第一个暑假期间，很多家庭自驾去海边游玩。为了安全，我国交通管理部门规定，在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离（即安全距离，取 =10/）。现根据下面提供的资料，回答下列问题：（1）若汽车以 100km/h 的速度在晴朗天气下行驶时的安全距离是多少?（假定司机的反应时间为 0.5s）（2）某一路段为湿滑路面，汽车以 72km/h 的速度行驶，若安全距离和第（1）问一样，那么司机的反应时间不允许超过多少秒?各种路面与轮胎之间的动摩擦因数路面动摩擦因数干沥青与混凝土路面0.6 0.8湿沥青与混凝土路面0.320.414（14 分）如图 a 所示的水平面 OMN，O、M 之间水平面是粗糙的，其余部分均光滑，点左侧有光滑半圆轨道，OP 的左侧和 MQ 的右侧有水平向右的匀强电场 =4。轻弹簧一端连接 N 处的固定挡板，另一端与质量为的绝缘物块 A 接触于 M 点（不拴接）。带电量为+的绝缘物块 B 以初动能自 点向右运动，与 A 碰撞后粘在一起，B 向右运动过程中 A、B 两物块总动能随物块 B 的位移变化情况如图 b 所示（为原点，图中数据均为已知），且碰后处物块动能最大，处物块动能为零。两物块均可视为质点，它们与水平面间的动摩擦因数相同，两物块运动过程中电荷量不变，重力加速度为 g，求：学科网（北京）股份有限公司（1）弹簧的劲度系数 k 及弹簧弹性势能的最大值；（2）物块 B 的质量;（3）要想两物块冲上半圆轨道 OP 后，恰好能沿半圆轨道上升到某一高度又返回到水平面 OM 上，求该轨道半径 R。15（16 分）如图甲所示，两平行金属导轨 MN、PQ 放在水平桌面上，间距为 4d，其左端用导线接在两平行金属板 AB、CD 上，两金属板间距为 2d，且到两导轨的距离相等。导轨间两虚线之间存在竖直向下宽度为 d 的均匀磁场，磁场的变化如乙图所示。导轨的右端垂直放一质量为 M 的导体棒 ab，ab 到右侧虚线的距离为 3。在=0时刻，一带电粒子（不计重力）沿两板中线自左端 O 点以某一速度射入，同时 ab 棒以同一速度向左开始运动；在 =时刻粒子恰好过下板右端点进入磁场区，同时 ab 棒恰好到达磁场右边界静止（不计一切电阻）。求：（1）到时间内系统产生的热量 Q；（2）带电粒子的比荷;（3）粒子打在导体棒上的位置到 MN 导轨的距离。学科网（北京）股份有限公司六安市 2024 年高三教学质量检测六安市 2024 年高三教学质量检测物理试题参考答案物理试题参考答案一、单项选择题（本小题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分，每小题只有一个正确答案）一、单项选择题（本小题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分，每小题只有一个正确答案）1【答案】C【详解】设电梯匀速运行的时间为t，最大速度为v，则16116,248222ttvavtvm-=+=将21m/sa=代入解得8s,4m/stv=故选 C。2【答案】C【详解】物体向左运动，受到的是滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，即水平向右，大小为N4NfFGmm=，由牛顿第二定律可得23m/sa=，故2s后速度为零：由于Ff，物体将保持静止，滑动摩擦力变为静摩擦力，故 A、D 错误：由I15N SFt=，故 B 错误：206m2vxa=，故 C 正确；3【答案】D【详解】物体做平抛运动，垂直地撞在倾角q为37的斜面上，在撞击点进行速度分解有0tanyvvgtq=解得0.4st=故 A 错误B物体落到斜面上时下落的坚直高度是210.8hgtmz=故 B 错误C物体落到斜面上时水平位移的大小是1.2mxvt=故 C 错误D物体落到斜面上时的速度大小为22345m/s+=故 D 正确4【答案】B【详解】qq+-、在O点的场强大小均为12qEka=，合成后大小为122kqEa=合方向与水平方向成45斜向右上。同理QQ+-、在O点激发的场强大小均为22QEka=合成后大小为222kQEa=合方向与水平方向成45斜向左下。由此可知1E合和2E合共线反向，合成后为22Ok QqEa-=又2Qq=联立，解得22OkqEa=故选 B。5【答案】C【详解】开始阶段，由牛顿第二定律得，sincosmgmgmqqmq+=解得21sincos10m/saggqmq=+=学科网（北京）股份有限公司煤块加速至传送带速度相等时需要的时间为1110s1s10vta=煤块发生的位移为2211 11110 1 m5m16m22xa t=所以媒块加速到10m/s时仍未到达B点，此时皮带挒好被异物卡住不动了，此后摩擦力方向改变；第二阶段有2sincosmgmgmaqmq-=解得222m/sa=，设第二阶段煤块滑动到B点的时间为2t，则2122 212ABLxvta t-=+解得21st=則煤块从A到B的时间，122sttt=+=，故 B 选项错误根据12Bvva t=+得12m/sBv=，故 A 选项错误第一阶段媒块的速度小于传送带速度，煤块相对传送带向上移动，煤块与传送带的相对位移大小为11110 1m5m5mxvtx=-=-=故煤块相对于传送带上移5m；第二阶段媒块的速度大于传送带速度（为零），煤块相对传送带向下移动，媒块相对于传送带的位移大小为21x11mABLx=-=即煤块相对传送带下移11m，故传送带表面留下黑色炭迹的长度为11m（前5m被覆盖），故 D 选项错误煤块开始的机械能sin3748JABEmgL=，到达 B 点时机械能2136J2BBEmv=，故 C 选项正确6【答案】D【详解】A周期为0.2s，则颣率为15HzfT=由图可知波长为0.8ml=，则波速为4m/svfl=，每秒钟传播的距离为4mxvt=，故 A 错误；B0t=时刻，平衡位置在1.2mx=处的质点与0.4mx=的振动情况相同，0t=时该质点位于波峰处，则有竖直向下最大的加速度，故 B 错误；C平衡位置在1.0mx=处的质点与0.2mx=的振动情况相同，0t=时刻，平衡位置在0.2mx=处的质点向上运动，则平衡位置在1.0mx=处的质点向y轴正方向方向运动，故 C 错误；D平衡位置在6.6mx=处的质点与0.2mx=的振动情况相同，0.05st=时，该质点振动到波峰位置，位移为6.0cm，故 D 正确。7【答案】C【详解】对b进行受力分析，设两绳对b的拉力的合力为,T a对b的力为斥力，两导线的电流方向相反，即a导线中电流方向垂直纸面向外，故 A 错误；设斥力为F，绳子与竖直方向的夹角为q，如图所示学科网（北京）股份有限公司此时90b=，根据受力平衡有3tan3Fmgmgq=故 B 错误：在仅使导线a中电流I缓慢增大且q不超过90过程中，由相似三角形可得beTmgLL=，所以T一直不变，故 C 正确；当导线a中电流突然消失的瞵间，绳子拉力发生突变但不为零，根据受力分析可得21sin30aggz=，故 D 错误。8【答案】D【详解】由图可知A由洛伦兹力提供向心力2vqvBmr=，可得qBrvm=。则112213VrVr=，故 A 错误；B粒子在磁场中运动的时间为222mmtTqBqBqqpqpp=，所以112232ttqq=，故 B 错误：C随意选一条运动轨迹，其中带的圆形区域有匀强磁场，另一个圆为粒子 1 的运动轨迹，但此运动轨迹仅取在圆形区域中的那部分，区域外的那部分只是为方便观察画出，且1O为运动轨迹的圆心，连接1,O O，射入点和射出点，因粒子 1 半径1r与圆形磁场半径相同，则连接起来的图案为菱形，如图所示学科网（北京）股份有限公司因为是菱形，且射入点和圆形磁场圆心的连线在直径MON上，根据几何关系，出射点与1O点的连线必定与直径MON保持平行，所以出射方向会与1O与出射点组成的连线垂直，则出射时的速度方向一定垂直于直径MON。若选取别的入射方向，同样也会组成菱形，且入射点和O的连线依旧保持水平方向，所以出射的方向也必定会与直径MON保持垂直，C错误；D对粒子 2，连接入射点和出射点组成一条弦，如果出射点在N点，此时的弦最长，为圆的直径，而弦越长对应的偏转角也就越大，而偏转角越大运动时间也就越长，所以当该粒子从N点射出时，运动时间最长，由图中几何知识可知，当2tan2q=时该粒子在磁场中运动时间最长，故 D 正确。二、多项选择题（本小题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。全部选对得 5 分，少选得 3 分，有错误选项不得分）二、多项选择题（本小题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。全部选对得 5 分，少选得 3 分，有错误选项不得分）9【答案】ABD【详解】A水星的逆行现象每年发生 3 次，即相邻两次逆行之间的时间间隔13t=年水星轨道半径比地球的小，水星的角速度较大，在13t=年内二者相邻两次距离最近，水星相对地球多跑了一圈，故2twwp-=水地，由22ddTTTppww=水地地、1 年、13t=年联立解得14T=水年，故 A 正确；Btwwp=-地水，所以16t=年C由开普勒第三定律得水星和地球绕太阳做匀速圆周运动的半径之比为31:16，故 C 错误；学科网（北京）股份有限公司D水星和地球相距最近时，两星速度方向相同，此时相对速度最小，故正确。故选 ABD。10【答案】AD【详解】A在同一坐标系中画出子弹和木块的vt-图象，子弹的质量m不变，子弹的加速度恒定，木块的加速度也恒定，子弹速度0v越大，子弹穿过木块的时问越短，则木块获得的速度越小，故 A 正确；B当子弹的质量m变化时，由于子弹所受的阻力恒定，则子弹的加速度将随着质量增大而减小，而木块的加速度恒定，两者的速度图象如图所示设木块的长度为L，则当子弹穿出时，子弹的位移比木块的大L，由速度图象可知，子弹的速度曲线与木块的速度曲线所围成的梯形面积在数值上应等于L。由图象可知，当子单质量m越大时，穿出木块的时间1t小于质量小时穿出木块的时间2t。则木块获得的速度也将变小，故 B 错误；C系统损失的机械能等于系统产生的热，即QfL=故只要子弹穿出，子弹和木块组成的系统损失的机械能不变，故 C 错误；D木块质量M越大，木块的加速度越小，子弹穿出时所用时间越短，子弹穿出的速度越大，摩擦生热一定，根据能量守恒，木块的速度越小，因而子弹损失的机械能减小，故 D 正确。故选 AD。三、实验题（第 11 题 6 分；第 12 题 10 分）三、实验题（第 11 题 6 分；第 12 题 10 分）11【答案】（1）111rUE RE=+（2 分）（2）11rRIEE=+（2 分）（3）21k（2 分）【详解】（1）若闭合开关1S，将单刀双掷开关2S掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知，UEUIrUrR=+=+，则111,rUE RE=+。（2）根据闭合电路欧姆定律EI Rr=+，得到1I与R的关系式11rRIEE=+。（3）由题图所示电路图可知，利用伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于UR，这是造成系统误差的原因。若考虑通过电压表的电流，则表达式为vrUUEUIrURR=+=+，则学科网（北京）股份有限公司v11vRrrUERE R+=+，则1rkE=；利用安阻法时，考虑电流表内阻，可得A11RrRIEE+=+，则题图立中1RI-图象的斜率的倒数等于电源的电动势E。那么根据121,rkkEE=，可得1221,kErkk=。12【答案】22ht（3 分）am-（3 分）6.0（2 分）3.0（2 分）【详解】（3）1根据匀变速直线运动的位移时间公式得212hat=解得22hat=（4）2根据牛顿第二定律，对沙袋 A 及砝码有11mm gTmm a+-+=对沙袋 B 及砝码有22Tmmm gmmm a-+-=+-联立解得1212122mmmm gagmmmmmm-=+，可见作“am-”图线较为合理。（5）34由上一问知，图线斜率122gkmmm=+，图线截距1212mmmbgmmm-=+将kbm、代入计算，解得126.0kg,3.0kgmm=四、解答题（第 13 题 12 分、第 14 题 14 分、第 15 题 16 分）四、解答题（第 13 题 12 分、第 14 题 14 分、第 15 题 16 分）13【答案】（1）90m（2）1.375 s【详解】（1）反应时间内行驶的距离11xvt=，匀减速过程的距离21212vxgm=，故安全距离211190m2vxvtgm=+=（2）反应时间内行驶的距离322xvt=，匀减速过程的距离22422vxgm=，由2222290m2vxvtgm=+=，可求得21.375st=14【答案】（1）031214142pkmgkEEmg xxxx=+-；（2）22mm=（3）024kERmg=【详解】（1）物块在1x处弹簧处于原长状态，2x处动能最大学科网（北京）股份有限公司21k xxqE-=得：214mgkxx=-物块由1x运动3x过程中，由能量守恒可得：0311.2pkEEqE xx=+-解得031142pkEEmg xx=+-（2）B 与 A 碰撞过程中动量守恒，有222m vmm v=+222202013112422kkm vEmm vE=+=得：22mm=（3）根据能量守恒定律，回到M点时，动能为012kE，并通过M点到达O点，克服摩擦力做功：038fkWE=则O点处动能为：1000131288kkkkEEEE=-=在半圆轨道运动过程中，重力和电场力合成后等效重力为5mg，且与竖直方向夹角为53，要想不脱离轨道，则：到达等效圆心等高点G处，速度恰好为 0则由动能定理有1sin3731cos370kqERmgRE-=-解得：024kERmg=学科网（北京）股份有限公司15【答案】（1）2206dMQt=；（2）0 01tqmB=；（3）53 dy=-【详解】（1）对金属棒有032vdt=2012QMv=由得2206MdQt=（2）对粒子在垂直于板的方向上有212dat=2qUadm=根据电磁感应004tBBUSddt=由可得0 01qmB t=（3）平行板的长度0 02 3Lv td=