2024屆安徽省合肥市高三一模物理試題 Word版含解析

這是一份2024屆安徽省合肥市高三一模物理試題 Word版含解析，共18頁。試卷主要包含了6A、內(nèi)阻約3Ω）等內(nèi)容，歡迎下載使用。
注意事項：
1．答卷前，務(wù)必將自己的姓名和座位號填寫在答題卡和試卷上。
2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，務(wù)必擦凈后再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，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選項中，只有一項是符合要求的。
1. 以下關(guān)于光的說法中正確的是（ ）
A. 光的偏振現(xiàn)象說明光具有粒子性
B. 紅光由玻璃射入空氣中，其傳播速度變大
C. 雙縫干涉實驗中，狹縫越窄干涉條紋間距越大
D. 陽光下肥皂膜出現(xiàn)彩色條紋是由于光的衍射
【答案】B
【解析】
【詳解】A．光的偏振現(xiàn)象說明光為橫波。故A錯誤；
B．紅光由玻璃射入空氣中，紅光頻率不變，其傳播速度變大，故B正確；
C．在光的雙縫干涉實驗中，，雙縫間距d越小，干涉條紋間距越大，故C錯誤；
D．肥皂膜出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤。
故選B。
2. 核反應(yīng)有衰變、核裂變、核聚變和人工核轉(zhuǎn)變4種類型。下列有關(guān)說法中正確的是（ ）
A. 核聚變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒
B. 用中子轟擊樣品中的會產(chǎn)生和電子
C. 對于大量氡222，每經(jīng)過一個半衰期就有一半的氡發(fā)生衰變
D. 鈾235裂變的方程為
【答案】C
【解析】
【詳解】A．核聚變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，同時釋放能量，質(zhì)量會虧損，故A錯誤；
B．用中子轟擊樣品中的，該核反應(yīng)方程為
會產(chǎn)生和質(zhì)子，故B錯誤；
C．半衰期是對大量粒子的統(tǒng)計規(guī)律，對于大量氡222，每經(jīng)過一個半衰期就有一半的氡發(fā)生衰變，故C正確；
D．鈾235裂變的方程為
故D錯誤。
故選C。
3. 某同學(xué)上學(xué)時錯過了公交車。公交車從上車位置發(fā)出10分鐘后，他乘上了一輛出租車，兩車剛好同時到達下車位置。兩車均視為直線運動，二者的圖像如下圖。關(guān)于兩車從到的過程，下列說法正確的是（ ）
A. 前25min內(nèi)兩車間的距離一直在增大
B. 25min末兩車第二次相遇
C. 25min末公交車速度和加速度的方向均改變
D. 公交車的平均速度比出租車的小
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖可知，25min末兩車第二次速度相等，第一次共速前兩車之間距離一直增大，第一次共速之后一段時間，出租車速度大，兩車之間距離一直減小，故A錯誤；
B．由圖可知，25min末兩車第二次速度相等，但并沒有相遇，故B錯誤；
C．25min末公交車速度方向不變，故C錯誤；
D．由題意可知，兩車運動的位移相等，但是出租車的運動時間少了10min，由公式可得，公交車的平均速度比出租車的小，故D正確。
故選D。
4. 隨著抖音、快手等小軟件的出現(xiàn)，人們長時間低頭導(dǎo)致頸椎病的發(fā)病率越來越高?，F(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖所示的模型，如圖甲所示，A點為頭部的重心，AO為提供支持力的頸椎（視為輕桿），可繞O點轉(zhuǎn)動，AB為提供拉力的肌肉（視為輕繩）。當人直立時，頸椎所承受的壓力大小等于頭部的重力大小G；如圖乙，當人低頭時，AO、AB與豎直方向的夾角分別為20°、40°。下列關(guān)于圖乙的說法中正確的是（ ）
A. 頸部肌肉的拉力大于GB. 頸部肌肉的拉力小于G
C. 頸椎受到的壓力大于D. 頸椎受到的壓力小于
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．提供拉力的肌肉與頭部相當于構(gòu)成一個活桿死結(jié)模型，由于AB拉力和頭部重力G與AO夾角相等，合力沿AO指向O，根據(jù)對稱性可知頸部肌肉的拉力大小為G。故AB錯誤；
CD．根據(jù)平衡條件及力的矢量合成可知，頸椎受到的壓力大小為
故C正確，D錯誤。
故選C。
5. 我國科學(xué)家團隊在某個河外星系中發(fā)現(xiàn)了一對相互繞轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第二例超大質(zhì)量雙黑洞繞轉(zhuǎn)系統(tǒng)，兩黑洞繞它們連線上某點做勻速圓周運動。黑洞1、2的質(zhì)量分別為，下列關(guān)于黑洞1、2的說法中正確的是（ ）
A. 半徑之比為B. 向心力之比為
C. 動能之比為D. 角速度之比為
【答案】D
【解析】
【詳解】A．根據(jù)
可得
所以有
故A錯誤；
B．根據(jù)
可得雙黑洞的向心力之比為1︰1，故B錯誤；
D．雙星系統(tǒng)角速度相等，所以雙黑洞的角速度之比
ω1∶ω2=1∶1
故D正確；
C．根據(jù)
可得雙黑洞的線速度之比
v1∶v2=M2∶M1
動能之比為
故C錯誤
故選D。
6. 某同學(xué)在運動場內(nèi)將足球踢出有一定厚度的圍墻外，場外路人將足球從水平地面上某點正對圍墻踢回場內(nèi)，恰好人對其做功最少，球的初速度方向與地面成θ角，不計空氣阻力。下列說法正確的是（ ）
A. B.
C. D. θ可取小于的任意值
【答案】A
【解析】
【詳解】球從地面到墻左側(cè)，再到墻右側(cè)的過程做斜拋運動，設(shè)到墻左側(cè)時的速度大小為v1，方向與水平方向的夾角為α，墻壁的厚度為d，則從墻左側(cè)到右側(cè)有
解得
當α=45°時，v1最小，到墻左側(cè)時的動能最小，則在地面拋出時的動能最小，路人將足球從水平地面上踢回場內(nèi)做的功最小，由地面到墻左側(cè)，球做斜拋運動，則在地面的速度方向與水平方向的夾角要大于α，即
故選A。
7. 如圖所示，高壓直流輸電線上使用“abcd”正方形間隔棒支撐輸電線，其目的是固定各輸電線間距，防止輸電線相碰。圖中四根輸電線平行且恰好固定在正四棱柱的四條棱上，abcd的幾何中心為O，O到四根輸電線的距離相等，且遠小于輸電線的長度。忽略地磁場的影響，當四根輸電線通有等大同向的電流時，下列說法正確的是（ ）
A. O點磁感應(yīng)強度方向沿bd連線
B. 四根輸電線所受的安培力相同
C. 所受的安培力方向垂直指向
D. 和在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度相同
【答案】C
【解析】
【詳解】AD．因四條導(dǎo)線中的電流相等，O點與四條導(dǎo)線的距離均相等，由右手定則和對稱性可知，L1在O點的磁感應(yīng)強度與L3在O點的磁感應(yīng)強度等大反向，L2在O點的磁感應(yīng)強度與L4在O點的磁感應(yīng)強度等大反向，所以四條導(dǎo)線在O點的磁感應(yīng)強度等于零，故AD錯誤；
B．同向電流之間相互吸引，其余三條導(dǎo)線對L1都是吸引力，結(jié)合對稱性可知，四根輸電線所受的安培力方向不同，故B錯誤；
C．如果通電導(dǎo)線均通垂直紙面向外的電流，根據(jù)右手螺旋定則可得L2、L3、L4在L1處的磁感應(yīng)強度的方向從L4指向L2，再根據(jù)左手定則可以確定，L1受到的安培力的方向應(yīng)與磁感應(yīng)強度方向垂直，即L1所受安培力方向垂直指向，故C正確。
故選C。
8. 在直角坐標系xOy中，y軸上M、N兩點關(guān)于坐標原點對稱，且距O點2L。x軸上三點坐標分別為，當M、N分別固定兩點電荷時，x軸上的電場強度E隨x變化關(guān)系如圖所示，圖中的陰影部分面積為a，的陰影部分面積為b。一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子，由點靜止釋放，僅在電場力作用下，沿x軸負方向運動，則在此過程中下列說法正確的是（ ）
A. M、N兩點電荷均為負電荷
B. 粒子的最大速度為
C. 粒子運動到處的動能為
D. 粒子在兩處的加速度大小之比為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖像可知兩點電荷電量相等，電性相同；一個質(zhì)量為m、電荷量為的帶負電粒子，由點靜止釋放，僅在電場力作用下，將沿x軸負方向運動，受到引力作用，所以M、N帶等量正電荷，故A錯誤；
B．帶電粒子運動過程中最大速度在O點，由動能定理得
解得最大速度為
故B正確；
C．圖乙中面積代表電勢差，所以帶電粒子運動到位置時，電場力做功為
根據(jù)動能定理可知，粒子運動到位置時動能為，故C錯誤；
D．設(shè)點電荷帶電量為Q，則有帶電粒子在點處的加速度
有帶電粒子在點處的加速度
所以帶電粒子在、兩點處的加速度大小之比
故D錯誤。
故選B。
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中，有多項符合題目要求。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
9. 如圖所示，光滑絕緣水平面內(nèi)有一粗細均勻的單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd，處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場中?，F(xiàn)用一水平外力垂直作用于ab邊中點，將線框以速度v勻速拉出磁場。線框長為，寬為，總電阻為R。在框被拉出磁場的過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 線框中的感應(yīng)電流方向為abcda
B. 水平拉力大小為
C. 線框中產(chǎn)生的焦耳熱
D. ab邊剛出磁場時，a、b兩點間的電勢差
【答案】CD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)右手定則，可知線框中的感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a，故A錯誤；
B．cd邊切割磁感線，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得
E=Bl2v
根據(jù)閉合電路歐姆定律得回路電流
導(dǎo)線cd所受安培力為
聯(lián)立可得
線框以速度v勻速拉出磁場，拉力大小
故B錯誤；
D．a(chǎn)b邊剛出磁場時，a、b兩點間電勢差
故D正確；
C．線框被拉出磁場所需時間
線框中產(chǎn)生的熱量
故C正確。
故選CD。
10. 如圖所示，水平地面上固定有一足夠大的導(dǎo)體板，上表面絕緣，右端接地。板上放置著兩滑塊M、N，其中M帶正電，N不帶電且絕緣?；瑝KM、N的質(zhì)量分別為m、2m。N的正上方P處固定一電荷量為Q的正點電荷。現(xiàn)給滑塊M向右的初速度，經(jīng)過一段時間與滑塊N發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間極短，碰后滑塊N向右運動距離l恰好靜止。已知兩滑塊與導(dǎo)體板間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，兩滑塊均視為質(zhì)點，整個過程滑塊電荷量不變。則下列說法中正確的是（ ）
A. M在運動過程中的電勢能不變
B. M在運動過程中的加速度不變
C. 碰撞前M運動的時間為
D. 碰撞前M克服摩擦力所做的功為
【答案】AD
【解析】
【詳解】A．導(dǎo)體板上表面絕緣，右端接地，電勢為0，M在運動過程中的電勢能不變，故A正確；
B．滑塊M在除碰撞外，運動的整個過程中受重力mg、支持力N、摩擦力f和電場力F作用，其中重力、支持力和電場力在豎直方向上，三個力平衡，有
mg+F=N
由于M質(zhì)量小于m，碰撞后M向左減速到零。由于電荷量為Q的正點電荷的正下方的導(dǎo)體板表面電場強度比兩側(cè)的要大，因此電場力先變大后變小，則支持力N先變大后變小，水平方向的摩擦力
根據(jù)牛頓第二定律可得
f=ma
解得
可以判斷加速度先變大后變小，故B錯誤；
C．設(shè)絕緣滑塊N剛剛發(fā)生彈性碰撞后的速度為v，之后勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律得加速度大小為
由運動學(xué)公式得
聯(lián)立，解得
設(shè)剛碰撞前M的速度為v1，剛剛碰撞后的速度為v2，設(shè)向右為正，根據(jù)動量守恒定律得
根據(jù)彈性碰撞機械能守恒，有
聯(lián)立解得
碰撞前，運動整個過程中滑塊M所受摩擦力為合力，根據(jù)動量定理可得
若無電場力，摩擦力為
可得
故C錯誤；
D．設(shè)碰撞前M克服摩擦力所做的功為W，根據(jù)動能定理，有
解得
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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11. 某實驗小組探究一定質(zhì)量的空氣做等溫變化的規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示。用圓柱狀活塞將一定質(zhì)量的空氣封閉于無刻度的注射器筒內(nèi)，封閉空氣壓強由壓強傳感器測出。
（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是______。
A. 注射器必須水平放置
B. 注射器內(nèi)部的橫截面積不需要測量
C. 固定在注射器上的刻度尺可以不標注單位
（2）該小組分別在室內(nèi)外進行了實驗（室內(nèi)溫度高于室外溫度），作出的圖像如圖乙所示，則在室內(nèi)的圖像是______（選填①或②）。實驗時需要______推動活塞（選填“緩慢”或“快速”）。
【答案】（1）BC （2） ①. ① ②. 緩慢
【解析】
小問1詳解】
A．注射器不必保持水平放置，氣體壓強由傳感器直接讀出，實驗時注射器如何放置對實驗結(jié)果沒有影響。故A錯誤；
B．實驗中要探究的是壓強和體積之間的比例關(guān)系，注射器筒是圓柱形橫截面積不變，不需要測量氣體體積，所以注射器內(nèi)部的橫截面積沒必要測量。故B正確；
C．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，便于等量地改變體積，可以不標注單位。故C正確。
故選BC。
【小問2詳解】
[1]氣體壓強與氣體的溫度有關(guān)，一定量的氣體，在相同體積下，溫度越高，壓強越大，故圖像①是在溫度稍高的室內(nèi)實驗室中測量獲得的。
[2]空氣柱的體積變化不能太快，要緩慢移動注射器保證氣體溫度不變。
12. 某同學(xué)要測量一段金屬絲的電阻率，實驗室提供的實驗器材有：
A．粗細均勻的待測金屬絲，長度為0.5m，電阻約3Ω
B．電壓表（0~3V、內(nèi)阻約3kΩ）
C．電流表（0~0．6A、內(nèi)阻約3Ω）
D．滑動變阻器（最大阻值5Ω）
E．毫米刻度尺、螺旋測微器
F．兩節(jié)干電池、開關(guān)S及導(dǎo)線若干
請完成以下內(nèi)容：
（1）用螺旋測微器測金屬絲直徑，首先未放被測物時，調(diào)節(jié)螺旋測微器，擰動微調(diào)旋鈕使測微螺桿與測砧相觸時，發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動刻度的零刻度線未對齊，如圖1所示，該示數(shù)為______mm，螺旋測微器夾有金屬絲時示數(shù)如圖2所示，該示數(shù)為______mm。
（2）該同學(xué)根據(jù)圖3的電路圖進行了實物連線，請在圖4中補全連線。（ ）
（3）連接好電路后，將滑動變阻器觸頭調(diào)到最左端，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器觸頭位置，記錄電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，再調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭位置得到多組U、I數(shù)據(jù)，如下表：
圖5為采用上表數(shù)據(jù)描繪出的點，請在答題卡上的圖中補全數(shù)據(jù)點，并作出U-I圖像。（ ）
由圖像可得金屬絲的電阻值______，電阻率______．（均保留2位有效數(shù)字）
【答案】12. ①. 0.180 ②. 0.680
13. 14. ①. ②. 2.9 ③.
【解析】
【小問1詳解】
[1]如圖1所示，該示數(shù)為
[2]如圖2所示，該示數(shù)為
【小問2詳解】
實物圖連線如圖所示
【小問3詳解】
[1]利用表中數(shù)據(jù)，作出如圖所示的圖像
[2]金屬絲的電阻測量值
[3]金屬絲的橫截面積為
根據(jù)電阻定律
金屬絲的電阻率
13. 下圖為合肥軌道交通地鐵2號線部分線路圖，某同學(xué)從2號桂莊站乘上地鐵，7︰10發(fā)車，依次經(jīng)過3、4、5、6、7號站，7︰23剛好?？?號科學(xué)大道站。假設(shè)地鐵線路為直線，相鄰地鐵站間的距離相等，列車在相鄰兩站間的運動情況均相同：列車從一站由靜止開始勻加速運動16s，接著勻速運動，再勻減速運動12s恰停靠下一站，列車在每個地鐵站停靠時間均為30s。2號桂莊站與8號科學(xué)大道站的距離為10.92km。求地鐵運行的加速度大小和最大速度大小。
【答案】，，
【解析】
【詳解】設(shè)該同學(xué)全程運動的總時間為，由該同學(xué)早上乘坐地鐵7︰10從2號地鐵站出發(fā)，7︰23從第8號站下地鐵，可知
設(shè)地鐵在相鄰兩站之間運動的時間為，在每個地鐵站?？康臅r間為，可得
設(shè)2號地鐵站與8號地鐵站間的距離為，相鄰兩站間距離，可得
設(shè)地鐵在運動過程中的最大速度為，在相鄰兩個地鐵站運動時，勻加速的時間為，勻減速的時間為，根據(jù)運動學(xué)知識
可得
設(shè)地鐵做勻加速直線運動的加速度大小為，由運動學(xué)公式可得
設(shè)地鐵做勻減速直線運動的加速度大小為，由運動學(xué)公式可得
14. 如圖甲所示，一小物塊放置在水平臺面上，在水平推力F的作用下，物塊從坐標原點O由靜止開始沿x軸運動，F(xiàn)與物塊的位置坐標x的關(guān)系如圖乙所示。物塊在處從平臺飛出，同時撤去F，物塊恰好由P點沿其切線方向進入豎直圓軌道，隨后剛好從軌道最高點M飛出。已知物塊質(zhì)量為0.5kg，物塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)為0.7，軌道圓心為，半徑為0.5m，MN為豎直直徑，，重力加速度g?。?，，不計空氣阻力。求：
（1）物塊飛出平臺時的速度大?。?br>（2）物塊在圓軌道上運動時克服摩擦力做的功。
【答案】（1）；（2）0.5J
【解析】
【詳解】（1）由與物塊的位置坐標的關(guān)系圖像面積分析可知當物塊運動到處時所做的功
設(shè)物塊運動到處時的速度為，由動能定理
可得
（2）分析可知物塊從平臺飛出后做平拋運動，且從點沿切線方向進入堅直圓軌道，設(shè)物塊運動到點時的速度為，可得物塊在點的速度
設(shè)物塊恰好由軌道最高點飛出時的速度為，由圓周運動知識
可得
設(shè)物塊在圓軌道時，克服摩擦力做的功為，由動能定理
可得
15. 宇宙射線中含有大量的質(zhì)子，為防止質(zhì)子對宇航員的危害，某科研團隊設(shè)計了如圖甲所示的防護裝置。圖乙為其截面圖，半徑為R的圓柱形區(qū)域是宇航員防護區(qū)，在半徑分別為R和2R的同心圓柱之間加有沿軸線方向的勻強磁場。已知質(zhì)子沿各個方向運動的速率均為，電荷量為e，質(zhì)量為m，不計質(zhì)子間相互作用，。
（1）若質(zhì)子垂直磁場正對圓柱軸線入射時無法進入防護區(qū)，求磁感應(yīng)強度大小范圍；
（2）在（1）問前提下，求質(zhì)子在磁場中運動的最長時間；
（3）若垂直磁場入射的所有質(zhì)子都無法進入防護區(qū)，求磁感應(yīng)強度大小范圍。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）俯視圖為正對防護區(qū)圓心入射的質(zhì)子，若恰好無法進入防護區(qū)，設(shè)帶電粒子的軌跡半徑為，粒子運動軌跡如圖
由幾何關(guān)系
可得
由洛倫茲力提供向心力可知
解得磁感應(yīng)強度的大小
所以
（2）設(shè)帶電粒子在磁場中的軌跡對應(yīng)的圓心角為
由幾何關(guān)系可得
解得
可得
質(zhì)子在磁場中運動的時間
（3）為使所有速度為的粒子都不進入防護區(qū)，半徑最大的粒子軌跡如圖
則粒子的半徑最大為
由洛倫茲力提供向心力可知
解得磁感應(yīng)強度最小值
則磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)該滿足的條件為U/V
0.58
0.70
0.91
0.95
1.20
1.38
I/A
0.20
0.24
0.28
0.33
0.42
0.48