2024届合肥一六八中学最后一卷（三模）物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司 合肥一六八中学合肥一六八中学 2024 届高三最后一卷届高三最后一卷 物理试题物理试题 本试卷共本试卷共 8 页，页，15 题。全卷满分题。全卷满分 100 分。考试用时分。考试用时 75 分钟。分钟。注意事项：注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共一、选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。符合要求的。1如图所示为运动员用脚背接触球面带动足球旋转，足球两侧的压力差使足球在空中做曲线运动（即高难度的“香蕉球”），并射门成功。以下说法正确的是（）A足球在运动轨迹的最高点处于平衡状态 B研究足球的旋转对轨迹的影响，可以将足球看成质点 C足球在空中运动过程中，所受合力方向总指向球门方向 D足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向不在同一直线上 2从 1907 年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他的目的是：测量金属的截止电压 U。与入射光的频率，由此算出普朗克常量 h，并与普朗克根据黑体辐射得出的 h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。如图所示为某金属的cU图像，已知电子的电荷量191.60 10Ce=，则该金属的逸出功约为（）A1.7eV B1.7J C4.3eV C4.3J 学科网（北京）股份有限公司 3如图所示，表面为光滑14圆弧的物体 B 静置在水平地面上，有一竖直光滑挡板 A 恰与 B 相切于最左端 O点，有一小球 a 放置于 A 与 B 之间。整个装置都可以绕 O 点旋转。以下说法正确的是（）A若 A 保持竖直，且下端沿着 B 的表面向上缓慢移动到 B 的最高点，小球所受 B 的弹力一直增大 B若 A 保持竖直，且下端沿着 B 的表面向上缓慢移动到 B 的最高点，小球所受 A 的弹力一直增大 C若整个装置绕过 O 点且垂直于该截面的轴逆时针缓慢旋转 90的过程中，小球所受 B 的弹力一直减小 D若整个装置绕过 O 点且垂直于该截面的轴逆时针缓慢旋转 90的过程中，小球所受 A 的弹力先减小后增大 4如图所示，虚线为静电场中的三条等势线，电势分别为 5V、4V、3V，实线为某粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，Y、L、B 为等势线和运动轨迹的交点，则下列说法正确的是（）A粒子带负电 B粒子在 Y 点和 B 点的速度相同 C粒子在 Y 点的加速度比在 L 点的加速度大 D粒子在 Y 点的动能一定比在 L 点的动能小 5宇宙中大多数恒星系都是双星系统，如图所示，两颗远离其他星系的恒星 A 和 B 在相互之间的引力作用下绕 O 点做匀速圆周运动，且 A 星距离 O 点更近。轨道平面上的观测点 P 相对 O 点静止，观察发现每隔 T 时间，两颗恒星与 O、P 共线。已知引力常量为 G，其中一颗恒星的质量为 m、另一颗恒星的质量为 3m，恒星的半径都远小于它们之间的距离。则以下说法正确的是（）AA 的质量为 m 学科网（北京）股份有限公司 B该双星系统的运动周期为 T CA、B 相距的距离为2324GmTr=D在相同时间里，A、B 两颗恒星与 O 点连线扫过的面积之比为 13 6图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为 31，电源两端输入电压 U 随时间 t 的变化规律如图乙所示，电阻1R、2R和3R的阻值分别为 5、2 和 3，电流表为理想交流电表，现将开关 S 断开，下列说法正确的是（）A输入电压 U 的有效值为10 2V B电流表的示数为 0.2A C若将开关 S 闭合，副线圈两端电压变化量与电流变化量的绝对值之比变大 D若将开关 S 闭合，电流表的示数变小 7如图所示，在 xOy 平面内有半径为 L 的圆形区域，圆心为 O，在圆形区域以外存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，圆形区域内无磁场分布。现有质量为 m、电荷量为q+的粒子从坐标为()0,2L的 P 点沿 y 轴正方向射入磁场，粒子的重力忽略不计。若该粒子经磁场偏转后能够进入圆形无磁场区域，则粒子入射速度的范围为（）A0qBLvm C302qBLvm 8一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表面射出。已知该玻璃对蓝光的折射率为 1.4。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为1t和2t。则在从0逐渐增大至90的过程中（）A1t始终大于2t B1t始终小于2t C1t先大于后小于2t D1t先小于后大于2t 学科网（北京）股份有限公司 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 2 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 10 分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。9P、Q 两列简谐横波在同一介质中分别沿 x 轴正向和负向传播，振幅均为 5cm，频率均为 0.5Hz，两列波在2.5st=时刻的波形曲线如图所示，此时 P 波刚好传到10mx=处，Q 波刚传到0mx=处。下列说法正确的是（）A平衡位置在3mx=处的质点，因两列波干涉而振幅最大 B平衡位置在5mx=处的质点，因两列波干涉而振幅最小 C平衡位置在3mx=处的质点，因两列波干涉而位移始终为 10cm D若观察者从8mx=处以3m/sv=沿 x 轴负方向移动时，则观察者接受到 P 波的频率变小 10如图所示，质量为 m、边长为 l、电阻为 R 的正方形线框放在光滑绝缘的水平面上，初始时线框左边与虚线OO重合。在OO右侧（含OO）存在竖直向下的磁场，以 O 为原点，垂直OO向右建立 x 轴，磁感应强度大小沿 Ox 方向分布规律为0(0)BBkx k=+。0t=时，沿 x 轴正方向给线框一大小为 I 的冲量，一段时间后线框停止运动。则下列说法正确的是（）A从上往下看，0t=时线框中电流方向为逆时针 B线框在磁场中做加速度增大的减速运动 C0t=时线框的加速度大小为2 22k l Im R D线框从开始运动到停止时的位移为2 4IRk l 三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 58 分。分。11（6 分）某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球 A 底部竖直地粘住一片宽度为 d 的遮光条，用悬线悬挂在 O 点，光电门固定在 O 点正下方铁架台的托杆上，小球 B 放在竖直支撑杆上，杆下方悬挂一重锤，小球 A（包含遮光条）和 B 的质量用天平测出分别为Am、Bm，拉起小球 A 一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球 B 做平抛运动而落地，小球 A 反弹右摆一定角度，计时器的两 学科网（北京）股份有限公司 次示数分别为1t、2t，小球 B 离地面的高度为 h，小球 B 平抛的水平位移为 x （1）关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是_（填正确答案标号）。A小球 A 的质量要大于小球 B 的质量 B要使小球 A 和小球 B 发生对心碰撞 C应使小球 A 由静止释放（2）某次测量实验中，该同学测量数据如下：120.3cm,0.8m,0.4m,0.0010s,0.0030sdhxtt=，重力加速度 g 取210m/s，若小球 A（包含遮光条）与小球 B 的质量之比为:ABmm=_，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球 A 和小球 B 发生的碰撞是_（填“弹性”或“非弹性”）碰撞。12（10 分）某同学家里有一使用光伏电池的电动玩具，该同学拆下了光伏电池，欲测量其电动势和内阻。电池铭牌上标注“4V 2 500mAh”。（1）实验室可提供的器材如下：电流表 A（量程为 0.6A，内阻约为 2）电压表1V（量程为 3V，内阻约为 10k）电压表2V（量程为 15V，内阻约为 60k）滑动变阻器()1020R 电阻箱2R（最大阻值 99，最小分度 0.1）电阻箱3R（最大阻值 999，最小分度 1）学科网（北京）股份有限公司 单刀单掷开关1S、单刀双掷开关2S及导线若干（2）为了测量电流表 A 的内阻、电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，电压表应选择_（填“1V”或“2V”），电阻箱应选择_（填“2R”或“3R”）。请在图乙中补充完整线路。他按以下步骤进行操作：闭合开关1S，断开开关2S，调节滑动变阻器1R使电流表 A 指针满偏；保持滑片 P 不动，把开关2S与 1 接通，调节电阻箱，使电流表 A 指针半偏，读出电阻箱的阻值0r，则可得电流表 A 的内阻0ARr=，该测量值_（填“大于”“小于”或“等于”）真实值；闭合开关1S，把开关2S与 2 接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表 A 的示数 I 和相应电压表的示数U；以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作出UI图线如图丙所示，图线斜率的绝对值为 k，纵截距为 b，根据图线求得电动势Eb=，内阻r=_。13（12 分）如图所示，在温度为 17的环境下，一根竖直的轻质弹簧支撑着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空且静止，此时倒立气缸的顶部离地面的高度为49cmh=，已知弹簧原长050cml=，劲度系数100N/mk=，气缸的质量2kgM=，活塞的质量1kgm=，活塞的横截面积220cmS=，大气压强501 10 Pap=，且不随温度变化。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同。（弹簧始终在弹性限度内，且不计气缸壁及活塞的厚度）（1）求气缸内封闭气体的压强；（2）若环境温度缓慢上升，当倒立气缸的顶部离地面的高度为 51cm 时，求此时的温度。14（14 分）光滑绝缘轨道 ACD 由竖直的半圆轨道 AC 和水平直轨道 CD 组成，半圆轨道与直轨道相切于 C 点。半圆轨道的圆心为 O、半径为 R，且圆心在 AC 连线上。空间有如图所示的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为 E，方向与水平面的夹角为30=；匀强磁场的方向垂直纸面向里，重力加速度大小为 g。在水平直轨道上的 F点由静止释放一质量为 m、电荷量为mgqE=的带正电小滑块，该滑块运动到直轨道末端 C 点时恰好与轨道无压力，之后磁场消失，滑块恰好能沿着半圆轨道运动到 A 点，求：学科网（北京）股份有限公司 （1）磁场的磁感应强度大小为多少？（2）滑块从 A 点水平抛出后，再次到达水平直轨道时距离 C 点的距离为多少？15（16 分）如图所示，倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板，整个空间存在一沿斜面向上的匀强电场，足够长不带电的木板放在斜面上，其下端距挡板距离1.8md=，木板上端放一带正电小物块，物块可视为质点，已知物块与木板间的动摩擦因数33=，物块和木板的质量均为 m，物块所受电场力始终为12mg，重力加速度210m/sg=，现将物块与木板由静止释放，木板每次与挡板碰后将以原速率反弹，求：（1）木板第一次与挡板碰撞时物块的速度大小；（2）木板第二次与挡板碰撞时物块的速度大小；（3）若要满足物块始终没有从木板上滑出，则木板最小长度为多少？学科网（北京）股份有限公司 合肥一六八中学合肥一六八中学 2024 届高三最后一卷届高三最后一卷 物理参考答案物理参考答案 一、选择题一、选择题 1D【解析】在最高点，足球受到重力、压力和空气阻力，并不平衡，A 项错误；研究足球的旋转对轨迹的影响，不能将足球看成质点，B 项错误；足球在空中运动过程中合力总指向凹侧，而不是球门方向，C 项错误；综合以上，答案为 D。2A【解析】由光电效应方程0kEhW=和动能定理kcEeU=，可得0chWUee=，据图像可知当0=时c1.7VU=，则01.7eVW=，故 A 项正确。3C 【解析】若 A 保持竖直，且下端沿着 B 的表面向上缓慢移动到 B 的最高点，对小球受力分析如图甲所示，可知小球所受 A 的弹力、B 的弹力都一直减小，A、B 项错误；若整个装置绕过 O 点且垂直于该截面的轴逆时针缓慢旋转 90的过程中，对小球受力分析如图乙所示，小球所受 A 的弹力先增大后减小，所受 B 的弹力一直减小，C 项正确，D 项错误。4D 【解析】电场方向垂直等势线且由高电势指向低电势，再由曲线运动的特点：合力指向轨迹弯曲的一面，可知粒子带正电，A 项错误；Y 点和 B 点在同一个等势线上，粒子在 Y 点和 B 点的速度大小相同，但速度的方向不同，B 项错误；根据等差等势线越密，场强越大的特点，则 Y 点的电场强度小于 L 点的电场强度，所以粒子在 Y 点的加速度比在 L 点的加速度小，C 项错误；Y 点的电势比 L 点的电势高，粒子在 Y 点的电势能比在 L 点的电势能大，所以粒子在 Y 点的动能比在 L 点的动能小，D 项正确。5C 【解析】双星系统的周期相同，相互之间引力等大，因此质量大的恒星半径较小，A 的质量为 3m，A项错误；观察发现每隔 T 时间，两颗恒星与 O、P 共线，该双星系统的运动周期为 2T，而单位时间内恒星与O 点连线扫过的面积22RST=，则相等时间内，A、B 两颗恒星与 O 点连线扫过的面积之比为 19，B、D 项错误；公式22121 12 222244(2)(2)m mGm rm rrTT=，且12rrr+=，解得 A、B 相距的距离为2324GmTr=，C项正确。6B 【解析】根据有效值“三同”定义，求得输入电压 U 的有效值为 10V，故 A 项错误；等效电阻()2112245nRRRn=+=，因此10V0.2A50I=，故 B 项正确；副线圈两端电压变化量与电流变化量的 学科网（北京）股份有限公司 绝对值之比始终不变，故 C 项错误；闭合开关 S 后，负载电阻变小，因此电流表的示数变大，故 D 项错误。7D 【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有2000vqv Bmr=，粒子恰好进入圆形磁场区域的轨迹如图所示：根据几何关系有()22200(2)LrrL+=+，解得032qBLvm=，则有32qBLvm，故 D 项正确。8 D 【解析】玻璃对蓝光的折射率为 1.4，则临界角的正弦值为sin0.714C，表明蓝光的临界角大于 45，那么红光的临界角也大于 45，因此当入射角从0逐渐增大至90的过程中，折射光线变化如图所示，故依据光学等时圆，D 项正确。也可以利用折射定律，结合数学知识得出 D 项正确。二、选择题二、选择题 9AB 【解析】在010mx，小球 A 和小球 B 发生的碰撞是非弹性碰撞。12（2）1V 2R 实物图如图所示（2 分）学科网（北京）股份有限公司 小于 0kr【解析】（2）由于电流表 A 的内阻较小，电池的电动势为 4V，因此为了保证电流表 A 的满偏，应选择电压表1V和电阻箱2R。调节电阻箱使电流表 A 指针半偏，读出电阻箱的阻值0r，则电流表 A 的内阻约等于电阻箱的阻值0r，即0ARr=，而开关2S与 1 接通，电路中的总电阻减小，根据闭合回路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，通过1R的电流大于满偏电流，通过电阻箱的电流大于电流表 A 的电流，电阻箱的电阻小于电流表 A 的电阻，则测得的电流表 A 内阻小于真实值。根据闭合回路欧姆定律可得()0EUI rr=+，可得()0UEI rr=+，纵截距为 b，则Eb=，图线斜率为 k，则0rrk+=，可得0rkr=。13【解析】（1）对气缸受力分析得01p SMgp S+=代入数据得511.1 10 Pap=（2）由题意分析知：升温过程中，活塞离地面的高度不发生变化，且气体发生等压变化，对气缸和活塞整体受力分析，由平衡条件得()Mm gk x+=代入数据得弹簧的压缩量0.3mx=对封闭气体，初态：111,290KVl S T=，其中149cm(50cm30cm)29cml=末态：222,?Vl S T=，其中251cm(50cm30cm)31cml=根据1212VVTT=代入数据得2310KT=，即此时的温度为 37 14【解析】（1）在 A 点对滑块受力分析，有2Asin30vmgqEmR=解得12AvgR=滑块从 C 点到 A 点，有22112sin30222ACmgRqERmvmv+=解得52CvgR=在 C 点对滑块受力分析，有sin30Cmgqv BqE=+学科网（北京）股份有限公司 解得10mgBqR=（2）滑块从 A 点抛出后，以水平、竖直方向建立坐标系 竖直方向sin30ymgqEma=2122yRa t=解得22Rtg=水平方向cos30 xqEma=2A12xtxva t=+解得2(13)xR=+15【解析】（1）假设物块和木板由静止释放后保持相对静止下滑，则对二者整体由牛顿第二定律得02sin2mgFma=电，其中12Fmg=电 解得202.5m/sa=再对木板由牛顿第二定律得0sinmgfma+=，解得1,|cos4fmgfmg=，故假设成立（1 分）物块和木板一起做匀加速直线运动，有2102va d=可得13m/sv=（2）木板与挡板碰撞后先向上减速运动后向下加速运动，物块向下做匀减速直线运动，分别对物块和木板由牛顿第二定律有1cossinFmgmgma+=电 2cossinmgmgma+=解得22125m/s,10m/saa=设经时间 t 后二者再次共速，则有111121,va tvvav=+=解得11m/s,0.4svt=设共速时，木板下端距挡板距离为d，共速后二者一起匀加速下滑，在第二次碰撞前有222102vva d=对木板在两次碰撞之间的过程，有1102vvtd+=学科网（北京）股份有限公司 联立可得23m/sv=（3）方法一：设 木 板 与 挡 板 第 一 次 碰 撞 后 到 第 二 次 碰 撞 前，物 块 相 对 木 板 的 位 移 为1x，则 有111111.2m22vvvvxtt+=由二者运动的规律可知，每次碰后的相对位移为等比数列，即23121nnxxxkxxx=，其中222113vkv=故木板的最小长度m111nklxk=，因n=+，可得m1.8ml=方法二：由运动分析可知，木板最终停在挡板处，若物块刚好不从木板下端滑出，对物块和木板在整个过程由能量守恒定律有()()mmmsinsincosmg dlFdlmgdmgl+=电 易得m1.8ml=