2024年安徽省高考物理押题试卷5
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.美国物理学家康普顿在研究石墨对射线的散射时，用光对静止的电子进行照射，照射后电子获得速度的同时，光的运动方向也会发生相应的改变。如图是射线的散射示意图，下列说法中正确的是( )
A. 光散射后与散射前相比，频率将会变小 B. 光散射后与散射前相比，波长将会变短
C. 光散射后与散射前相比，速度将会变小 D. 散射实验为光的波动学说提供了有力证明
2.如图所示，一个重为的大砝码用细线悬挂在点，在力作用下处于静止状态，要使砝码始终静止在如图所示的位置处，则拉力的最小值为( )
A. B. C. D.
3.用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是( )
A. 取下滤光片，光屏上将不能出现彩色的干涉条纹
B. 若单缝向左平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离减小
C. 若将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大
D. 若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
4.电源、开关、、定值电阻、光敏电阻和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关、闭合，并且无光照射光敏电阻时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的点．当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，则( )
A. 液滴向下运动
B. 液滴仍保持静止
C. 两端的电势差是否升高无法分析
D. 当光照强度不变时断开，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比点的电势高
5.一定质量的理想气体从状态开始。第一次经绝热过程到状态；第二次先经等压过程到状态，再经等容过程到状态。图像如图所示。则( )
A. 过程。气体从外界吸热
B. 过程比过程气体对外界所做的功多
C. 气体在状态时比在状态时的分子平均动能小
D. 气体在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
6.图甲是某人在湖边打水漂的图片，石块从水面弹起到触水算一个水漂，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为，速率损失。图乙甲是石块运动轨迹的示意图，测得石块第次弹起后的滞空时间为，已知石块在同一竖直面内运动，当触水速度小于时石块就不再弹起，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 石块每次弹起后的滞空时间相等 B. 石块最多能在湖面上弹起次
C. 石块每次弹起过程能量损失 D. 石块每次弹起到最高点的速度为零
7.在如图所示的电路中，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压的瞬时值变化规律为，理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈回路接有一阻值为的电阻和一理想交流电流表，理想变压器的副线圈回路中接有一个电阻，闭合开关后电流表的示数为，则下列说法正确的是( )
A. 变压器副线圈电流的频率为 B. 变压器副线圈的电压为
C. 变压器副线圈的电流为 D. 电阻的阻值为
8.霍尔效应传感器可用于自行车速度计上，如图甲所示，将霍尔传感器固定在前叉上，磁铁安装在前轮辐条上，轮子每转一圈，磁铁就靠近霍尔传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。霍尔传感器原理如图乙所示，电源电压为，当磁场通过霍尔元件时，在导体前后表面间出现电压。某次行驶时，霍尔传感器测得的电压随时间变化如图丙所示，车轮半径为，霍尔传感器离轮轴距离为，下列说法中正确的是
( )
A. 如图乙所示，霍尔元件前表面电势低于后表面的电势，则载流子带正电
B. 霍尔电压的峰值与电源电压无关，与自行车的车速有关
C. 自行车的速度可表示为
D. 若前轮漏气，不影响速度计测得的骑行速度
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.现有两个边长不等的正方形和，如图所示，且，，，间距相等。在，，，的中点分别放等量的点电荷，其中，的中点放的点电荷带正电，，的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是( )
A. 点的电场强度和电势均为零
B. 把一正点电荷沿着的路径移动时，电场力所做的总功为零
C. 同一点电荷在、两点所受电场力不同
D. 将一负点电荷由点移到点，电势能增大
10.如图所示，一半径为的竖直光滑圆轨道固定在倾角为的斜面上，圆轨道与斜面相切于点，为圆轨道的直径，整个装置保持静止．一个质量为的小球恰能在圆轨道内侧做圆周运动．重力加速度为，，则( )
A. 小球过点时的速度等于
B. 小球过点时的速度大于
C. 小球从点运动到点过程中重力势能变化量为
D. 小球在点的动能为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为，即可验证机械能守恒定律．
下面列举了该实验的几个操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重锤的质量；
D.先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．
其中没有必要或操作不恰当的步骤是______填写选项对应的字母
如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为，并在离点较远的任意点依次选取个连续的点，分别记为、、、、、，量出与点的距离分别为、、、、、，使用交流电的周期为，设重锤质量为，则在打点时重锤的动能为______，在打和点这段时间内的重力势能的减少量为______．
在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______填“大于”或“小于”重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出问中纸带各点对应的速度，分别记为至，并作图象，如图所示，直线斜率为，则可测出阻力大小为______．
12.某同学要测定电阻约为的某圆柱形金属材料的电阻率，实验室提供了以下器材：
电池组电动势，内阻忽略不计
电流表量程，内阻约为
电流表量程，内阻为
滑动变阻器阻值范围，额定电流
电阻箱阻值范围，额定电流
开关、导线若干
先用螺旋测微器测出该金属材料截面的直径示数如图所示，则直径为______，再用游标卡尺测出该金属材料的长度，示数如图所示，则长度为______。
将电流表
与电阻箱串联，改装成一个量程为的电压表，则电阻箱接入电路的阻值为______。
在如图所示的方框中画出实验电路图，注意在图中标明所用器材的代号。
调节滑动变阻器滑片，测得多组电流表
、
的示数、，作出象，如图所示，求得图象的斜率为，则该金属材料的电阻______结果保留位有效数字
金属材料电阻率的测量值______填“大于”“等于”或“小于”它的真实值。
四、计算题：本大题共2小题，共24分。
13.一质量为的木板静止于光滑水平面上，质量为的物块放在的左端，另一质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与发生正碰，碰后在上滑动，恰好未从的右端滑出，在此过程中，由于摩擦、组成的系统产生的内能，不计空气阻力，物块与小球可视为质点，取，求：
小球与物块碰撞前瞬间轻绳上的拉力的大小。
木板的最终速度是多大？
若之间的动摩擦因数，则从的左端滑到右端所用时间是多少？
14.两列速度大小相等的正弦简谐波在时刻的波形如图所示，它们相向传播，介质中各点位置如图所示，已知时刻，处的质点第一次到达波谷。求：
从时刻到两列波刚好相遇所经过的时间；
时，处的质点的纵坐标。
五、简答题：本大题共1小题，共18分。
15.如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为、方向水平向左的匀强电场，在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比的带正电的粒子，以初速度从轴上的点垂直轴射入电场，，不计粒子的重力。
求粒子经过轴时的位置到原点的距离；
求粒子经过轴时的速度大小和方向；
若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，求磁感应强度的取值范围不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 大于
12.；；
；
电路图如图所示：；
；
等于。
13.解：设小球下摆至最低点时速度的大小为，则小球下摆的过程，根据动能定理有：
小球到达最低点时有：
联立解得：；
木块在木板上滑行的过程，、组成的系统动量守恒，设与小球碰后的瞬时速度为，最终共同运动的速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
由能量守恒守恒有：
解得：，；
对，由动量定理有：
解得：
答：小球与物块碰撞前瞬间轻绳上的拉力的大小是。
木板的最终速度是。
若之间的动摩擦因素，则从的左端滑到右端所用时间是。
14.解：根据题目条件可得：已知时刻，处的质点第一次到达波谷
由此可知，波速
简谐运动在水平方向上做匀速直线运动，则
两列波相遇的时间为
时，向右传播的波的水平位移为：
即此时的质点的纵坐标等于的纵坐标，即为。
向左传播的波的水平位移为：
即此时的质点的纵坐标等于的纵坐标，即为
根据波的叠加原理可知，此时处的质点的纵坐标为
即此时质点的纵坐标为。
答：从时刻到两列波刚好相遇所经过的时间为；
时，处的质点的纵坐标为。
15.解：
设粒子在电场中运动时间为，粒子经过轴时的位置与原点的距离为，
则： ，
根据位移时间关系：
代入数据解得： ，
竖直方向的位移： ；
粒子经过轴时在电场方向的分速度为：
粒子经过轴时速度为：
与轴正方向夹角大小为，根据几何关系可得：
解得：；
粒子经过轴时的速度大小为， 方向与轴正方向夹角大小为
要使粒子不进入第Ⅲ象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的半径为，
则，解得：
由洛伦兹力提供向心力可得：
解得。
答：粒子经过轴时的位置到原点的距离为；
粒子经过轴时的速度大小为，方向与轴正方向夹角大小为；
若要使粒子不能进入第Ⅲ象限，磁感应强度的取值范围为。
