安徽省A10联盟高三下学期最后一卷物理试题

1号卷·A10联盟2024届高三最后一卷物理试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。第Ⅰ卷（选择题共42分）一、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，只有一项是符合要求的。1.用中子轰击静止的锂核，得到氚核、频率为的光子和原子核X；已知锂核的结合能为，氚核的结合能为，X的结合能为，普朗克常量为h，真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A.X的电离作用弱B.光子动量为C.该核反应的质量亏损为D.该核反应释放的核能为【答案】D【解析】【详解】A．根据核反应的核电荷数和质量数守恒可知，是粒子，其电离作用强，穿透能力弱，A错误；B．光子的动量应为，B错误；C．光子的能量是核能的一部分，核反应的质量亏损为，C错误；D．根据结合能的定义可知，该核反应释放的核能为核反应后的结合能与核反应前的结合能之差即，D正确；故选D。2.如图甲所示为用起重机将质量为m的重物吊起时的情形。若重物上表面是边长为L的正方形abcd（如图乙所示），四根长均为L的吊绳分别连接在正方形的四个角，另一端连接在吊索下端的O点。已知重力加速度为g，正方形上表面水平，不计空气阻力和吊绳的重力，在重物匀速上升过程中，每根吊绳上的拉力大小为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】设吊绳与竖直方向的夹角为，则设每根吊绳上的拉力为，根据力的平衡解得故选B。3.如图所示为电子焊接机原理示意图，在电极A、K之间加上直流高压，形成图中虚线所示的辐向电场，以O为圆心的圆周上有a、b、c三点，则下列判断正确的是（）A.B.电子在a点的电势能大于在b点的电势能C.c点场强一定比b点场强小D.将质子沿圆弧从b点移到c点，电场力做负功【答案】D【解析】【详解】A．由于间的平均电场强度比间的大，因此，故A错误；B．点电势比点电势高，由可知，电子在点电势能小于在点电势能，故B错误；C．由于电场是辐向电场，因此点电场线比点电场线密，电场强度大，故C错误；D．由于质子沿圆弧从点移到点电势能增大，电场力做负功，故D正确。故选D。4.一根轻绳平放在x轴上，绳左端刚好与坐标原点O对齐，用手握着绳的左端在时刻开始上下做简谐运动，时，波传播到处，波形如图所示，此时处的质点运动的路程为45cm，则下列判断正确的是（）A.手握绳左端振动的频率为1.5HzB.时刻，坐标原点处的质点向上振动C.波传播到处时，处的质点运动的路程为30cmD.若将绳振动的周期减半，则形成的波传播速度加倍【答案】C【解析】【详解】A．由图可知解得故A错误；B．时刻，处的质点向下振动，因此时刻，坐标原点处的质点也向下振动，故B错误；C．波的振幅为波传播到处时，处的质点已振动一个周期，通过的路程为，故C正确；D．若将绳的振动周期减半，波的传播速度不变，故D错误。故选C。5.2024年春节恰好是我国“天问一号火星环绕器”环火三周年的纪念日。设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星的公转周期是地球公转周期的k倍，太阳向四周均匀辐射太阳能。已知地球对着太阳的一侧单位面积上接收到太阳辐射能量的功率为，则火星对着太阳的一侧单位面积上接收到太阳辐射能量的功率为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】设火星的公转半径为，周期为，地球的公转半径为，周期为，根据开普勒第三定律有由题意可知设单位时间太阳辐射的总能量为，则以为半径的球面上单位面积接收的能量分别为、，则则故选C。6.如图所示，一束包含有a、b两种单色光的细光束，由空气从O点射向截面形状为半圆形的透明介质，OP为半圆的直径，OP长为L，a光和b光在介质中的光线分别为OA和OB，，，下列说法正确的是（）A.细光束的入射角可能为B.a光从O点传播到A点的时间和b光从O点传播到B点的时间相同C.遇到相同的障碍物a光比b光更容易发生衍射D.若用a、b两种光分别通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距比b光的大【答案】B【解析】【详解】A．由几何关系可知，光和光在介质中的折射角分别为和，光从空气射入介质，入射角一定大于折射角，所以，入射角不可能为，A错误；B．根据折射定律可知，光与光的折射率之比为由可知，、光在介质中传播的速率之比由于光在介质中传播的距离之比所以光传播的时间相同，B正确；C．由于光折射率大于光的折射率，所以，光的波长小于光的波长，遇到相同的障碍物光比光更容易发生衍射，C错误；D．根据可知，相同的干涉条件下，光的条纹间距比光的大，D错误。故选B。7.如图所示，某同学练习投篮时，将篮球从P点斜向上抛出，从Q点投入篮框中。P、Q连线与水平方向的夹角为，PQ间的距离为L，球在Q点入框时速度方向与PQ垂直，已知重力加速度为g，不计空气阻力，篮球可视为质点，则篮球从P点运动到Q点所用时间为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由斜抛运动规律知，将篮球的运动沿方向和垂直方向分解，则沿方向的分运动有代入得A正确；故选A。8.在如图所示的电路中，M是理想自耦变压器，电表均为理想电表，是定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b两端加上电压为U的正弦交流电，则下列判断正确的是（）A.仅将滑片沿顺时针方向转动，电压表示数变大B.仅将滑片沿顺时针方向转动，整个电路消耗的功率变大C.仅将滑片向下移动，电流表示数变大D.仅将滑片向下移动，变压器的输入功率一定变大【答案】A【解析】【详解】AB．将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，则有仅将滑片沿顺时针方向转动，副线圈匝数减小，由可知原线圈电流减小，则两端电压减小，电压表示数变大；整个电路消耗的功率为可知整个电路消耗的功率变小，故A正确，B错误；CD．仅将滑片向下移动，变大，根据可知原线圈电流减小，根据可知副线圈电路中的电流变小，则电流表示数变小；变压器输入功率为由于与是非单调关系，因此不能确定变压器输入功率如何变化，故CD错误。故选A。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，弹簧处于原长，上端与斜面上的P点对齐，小球从斜面上的Q点由静止释放。已知重力加速度为g，则小球由静止释放运动至最低点的过程中，下列判断正确的是（）A.小球运动到P点时速度最大B.小球加速度为零时，弹簧的弹性势能和小球重力势能之和最小C.小球运动到最低点时，加速度大小等于，方向沿斜面向上D.小球加速运动的距离一定大于减速运动的距离【答案】BD【解析】【详解】A．小球运动到合力为零时速度最大，故A错误；B．小球加速度为零时，速度最大，动能最大，根据小球和弹簧组成系统机械能守恒可知，此时动能最大，则弹簧的弹性势能和小球重力势能之和最小，故B正确；C．设弹簧的最大压缩量为x，根据机械能守恒可得物块运动的最大加速度为故C错误；D．令减速过程加速度为的位置为，小球加速运动过程中在P点之前的加速度不变为，遇见弹簧以后为减速运动过程中小球在P到过程的中运动对称，在以后减速过程中加速度增大均大于，因此对应的位移小于PQ的位移，即加速的距离大于减速的距离，故D正确。故选BD。10.如图所示，间距为L的光滑平行金属直导轨竖直固定放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻，宽度均为d的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ垂直于导轨平面，两磁场的上下边界均水平，磁场Ⅰ的磁感应强度大小为B，磁场Ⅰ、Ⅱ间的距离为2d。一个质量为m的金属棒贴着导轨平面由静止释放，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，且始终保持水平，金属棒接入电路的电阻为R，导轨的电阻不计。已知金属棒开始释放时离磁场Ⅰ上表面的距离为d，金属棒均匀速通过两磁场，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A.金属棒通过磁场Ⅱ的速度大小为B.磁场Ⅱ的磁感应强度大小为C.金属棒通过两磁场的过程中，通过电阻R的总电量为D.金属棒通过两磁场的过程中，电阻R产生的焦耳热总量为mgd【答案】AD【解析】【详解】A．金属棒均匀速通过两磁场，则金属棒通过磁场Ⅱ的速度大小，由动能定理解得故A正确；B．由得金属棒进入磁场I速度根据题意，金属棒均匀速通过两磁场，则金属棒受到的安培力均等于金属棒的重力，则有解得故B错误；C．金属棒通过两磁场过程中，通过电阻的电量为故C错误；D．由于金属棒均匀速通过两磁场，根据能量守恒，金属棒通过两磁场过程中电阻中产生焦耳热总量为故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共58分）三、非选择题：共5题，共58分。11.某实验小组利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：（1）用刻度尺测出固定在水平桌面上的注射器刻度上10mL与30mL之间的距离为2.00cm，计算出注射器活塞的横截面积______；（2）向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，活塞静止时，读出注射器中气体的体积；（3）挂上沙桶，活塞与滑轮之间的细线保持水平，在沙桶中缓慢加入适当沙子，待活塞静止后，测量沙子的质量m和对应气体的体积V；（4）改变m，得到多组m及对应的V；以m为纵坐标，为横坐标，做出的图像如图乙所示。已知图线的纵截距为，斜率的绝对值为k，当地的重力加速度为g；不考虑摩擦，注射器的气密性以及导热性良好且环境温度不变，则根据图线可得沙桶的质量为______，实验时的大气压强为______。（均用已知和测得的物理量符号表示）【答案】①.10.00②.③.【解析】【详解】（1）[1]注射器活塞的横截面积（4）[2][3]不挂砂桶时，注射器的气体的压强为，体积为，挂上砂桶，加入沙子后，气体的压强为，根据玻意耳定律，有解得可知解得12.某同学为了测量一根粗细均匀的金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的电路，电路中的ab是一段金属丝。除金属丝外，实验室提供的器材还有：A.电源（电动势，内阻未知）B.电流表（量程0~0.6A，内阻未知）C.定值电阻（阻值）D.定值电阻（阻值）E.开关、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，应该在____（填“同一”或“不同”）位置测量3次，取平均值。某次示数如图乙所示，则金属丝的直径为____mm；（2）为了准确、方便的测量电路中的电流，定值电阻应选择______（填“”或“”）；（3）闭合开关S，将金属夹从金属丝的最左端a逐渐向右移动，依次记下相应的滑片到a端的距离l和对应的电流表的示数I，利用测量的多组l、I，做出图像，测得图像直线的斜率为k，若不考虑温度的变化，则金属丝电阻率的测量值______（用d、E、k表示）；（4）若图像的纵截距已知，为测出电流表的内阻，还需要测量______。（用文字表述）【答案】（1）①.不同②.2.000（）（2）（3）（4）电源的内阻【解析】【小问1详解】[1][2]用螺旋测微器测量金属丝的直径，应该在不同的位置测量3次，取平均值；由于螺旋测微器的精度为，所以金属丝的直径【小问2详解】由于电流表的量程为，电源的电动势为，为了移动金属夹时，电路中电流变化明显，所以保护电阻选。【小问3详解】设电流表内阻为，电源内阻为，根据电阻定律以及闭合电路欧姆定律，可知金属丝接入电路的电阻其中又代入得所以解得【小问4详解】图像的纵截距所以为了测出电流表的内阻，还需要测量电源的内阻。13.如图所示，质量为2m的物块B和物块C静止在光滑的水平面上，C上连接有轻弹簧，质量为3m的物块A以初速度沿光滑水平面向右运动，与B发生弹性碰撞后，B向右压缩弹簧后被弹簧弹开，此后，A、B的速度相同。求：（1）A、B碰撞后物块B的速度大小；（2）在整个过程中，轻弹簧对物块C冲量的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设A、B碰撞后瞬间的速度大小为，B的速度大小为，根据动量守恒有根据能量守恒有解得（2）设物块C最终获得的动量为p，对A、B、C系统研究，根据动量守恒解得根据动量定理，轻弹簧对物块C的冲量大小为14.如图甲所示，两板长和板间距均为L的平行板M、N水平固定放置，在两板间加上如图乙所示的交变电压，图中未知，T已知，在两板中线最左端有一个粒子源P，沿中线向右不断地射出初速度相同且质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子穿过两板的时间均为T，在时刻射入的粒子恰好从N板右侧边缘射出电场；在M、N板的右侧有一边长为L的正方形区域ACDE，AC、DE分别与M、N板平齐，正方形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，所有粒子进入正方形区域后经磁场偏转均刚好经过D点，不计粒子的重力。求：（1）粒子从P点射出的初速度大小；（2）的大小；（3）正方形区域内匀强磁场的磁感应强度大小及磁场的最小面积。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】（1）根据题意可知，粒子在点射出的速度大小（2）从时刻射入的粒子恰好从N板的右侧边缘射出，则根据牛顿第二定律解得（3）所有粒子射出两板时的速度方向均沿水平方向，速度大小均为所有粒子在边以垂直的方向进入正方形区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径相同，根据磁聚焦原理可知，粒子做匀速圆周运动的半径为根据牛顿第二定律解得磁场最小面积如图所示根据几何关系，最小面积15.如图所示，质量为m的小球A通过足够长的轻绳绕过定滑轮P与质量为m的小球B相连，长度为3L的竖直轻杆一端与小球A固定连接，另一端与转轴O相连，OP长为4L，且O、P在同一水平线上。初始时给A施加一垂直于PQ向下的拉力F，使小球A静止于O点正上方的Q点。已知重力加速度为g，，不计滑轮的质量及一切阻力，求：（1）小