2024年安徽省定远重点中学高考物理评估试卷（3）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.现有、、三种单色光，其波长关系为用光照射某种金属时，恰好能发生光电效应．若分别用光和光照射该金属，则( )
A. 光照射时，不能发生光电效应
B. 光照射时，不能发生光电效应
C. 光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大
D. 光照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
2.如图所示，三根抗拉能力相同的轻细绳、、将一重物悬挂在水平天花板上，、两点为绳子与天花板的结点，绳子、与天花板的夹角分别为和，其拉力大小分别为、，重物重力为，下列说法正确的是( )
A. 绳子的拉力
B. 绳子的拉力
C. 若逐渐增大重物重力，绳子先断
D. 若缓慢增大、两点间距，、的合力增大
3.如图所示中的和称为地月连线中的拉格朗日点和拉格朗日点在点处的物体可与月球同步绕地球转动。在点处附近的飞行器无法保持静止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕点绕行，且处于动态平衡状态。我国中继星鹊桥就是绕点转动的卫星，嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面，若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为、，信号传播速度为。则( )
A. 鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度
B. 处于点的绕地球运转的卫星周期接近天
C. 嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为
D. 处于点绕地球运转的卫星其向心加速度大于地球同步卫星的加速度
4.某一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，、是传播方向上相距的两质点，波先传到，当波传到开始计时，、两质点的振动图像如图所示。则( )
A. 质点开始振动的方向沿轴负方向
B. 该波从传到的时间可能为
C. 该波的传播速度可能为
D. 该波的波长可能为
5.已知天然材料的折射率都为正值。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值，称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射率介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图所示。点波源发出的电磁波经一负折射率平行板介质后，在另一侧成实像。如图所示，其中直线垂直于介质平板，则图中画出的条折射线标号为、、、之中，正确的是
A. B. C. D.
6.真空中相距为的两个点电荷、，分别固定于轴上和的两点上，在它们连线上各点场强随变化关系如图所示，以下判断正确的是( )
A. 处的电势一定为零
B. 点电荷、一定为异种电荷
C. 点电荷、所带电荷量的绝对值之比为：
D. 点电荷、所带电荷量的绝对值之比为：
7.如图理想变压器原、副线圈的匝数比为：，副线圈上电压的瞬时值，副线圈接有一功率固定的电热器和一功率可调的电热水器，两者相当于一个固定电阻和一个可变电阻，的阻值只能在范围内变化，开关闭合而断开时，电流表示数是，下列说法正确的是( )
A. 通过原线圈的交流电频率为
B. 原线圈两端电压的最大值是
C. 开关闭合时，电热器消耗的功率为
D. 开关闭合时，电热器消耗的最大功率为
8.如图甲所示，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度，创造了我国载人深潜新纪录。已知在深度以下，海水温度基本不变。现利用如图乙所示固定在潜水器外的一个密闭气缸做验证性实验，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。若将气体分子撞击缸壁视为弹性正碰，则在潜水器从处下潜到深度的过程中，下列说法正确的是
A. 封闭气体从外界吸收热量
B. 封闭气体的压强与潜水器下潜的深度成正比
C. 封闭气体分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加
D. 封闭气体分子每次对缸壁的平均撞击的冲量增大
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，小车与木箱紧挨着，静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，木箱获得速度，已知男孩质量为，小车质量为，木箱质量为，男孩推木箱的过程中与小车始终保持相对静止，关于上述过程，下列说法中正确的是( )
A. 推出木箱后，男孩、小车有可能与木箱同方向运动
B. 男孩对木箱做功为
C. 男孩所受合力的冲量大小为
D. 推木箱过程中男孩、小车和木箱系统机械能增加了
E. 推木箱的过程中，男孩、小车和木箱系统动量守恒，能量不守恒
10.如图所示，一导线折成动长为的正三角形闭合回路，虚线右侧有磁感应强度为的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度向右匀速进入磁场，边长始终与垂直，从点到达边界开始到点进入磁场为止，下列结论中正确的是( )
A. 导线框受到安培力方向始终向上 B. 导线框受到安培力方向始终向下
C. 感应电动势的最大值为 D. 感应电动势平均值为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.小明在实验室利用如图所示的装置来测量当地的重力加速度。倾角为的气垫导轨固定在水平桌面上，光电门、光电门分别与数字计时器未画出连接，带有挡光片的滑块放置于气垫导轨上。
用螺旋测微器测量出挡光片的宽度，示数如图所示，则挡光片的宽度__________。
让滑块从光电门左上方某位置由静止释放，通过光电门和光电门时，测得挡光时间分别为、。
保持两光电门间距离不变，改变滑块在光电门左上方释放的位置，重复实验多次，测得多组通过光电门和光电门的挡光时间、，根据测得的多组数据作的图像，图线与纵轴的交点为，要测出当地重力加速度还需要测量的是____________________填需要测量的物理量及其字母，则当地重力加速度________用题中已知量和测量量的字母表示。
12.某同学利用如图所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计．闭合电键后，变阻器的滑片由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图的图象中的直线、所示．
用画线代表导线，将如图实物图中各元件按图连接成实验电路
通过分析可知，其中图中图线______填或表示电压表示数随电流表示数变化关系
根据图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势______，内阻______用图中给出的坐标值表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，内壁光滑的圆柱形导热气缸固定在水平面上，气缸内被活塞封有一定质量的理想气体，活塞横截面积为，质量和厚度都不计，活塞通过弹簧与气缸底部连接在一起，弹簧处于原长，已知周围环境温度为，大气压强恒为，弹簧的劲度系数为活塞横截面积，原长为，一段时间后，环境温度降低，在活塞上施加一水平向右的压力，使活塞缓慢向右移动，当压力增大到某一值时保持恒定，此时活塞向右移动了，缸内气体压强为．
求此时缸内气体的温度；
对气缸加热，使气体温度缓慢升高，当活塞移动到距气缸底部时，求此时缸内气体的温度．
14.人工智能在现代工业生产中的应用越来越普遍。某自动化生产过程可简化如下：如图，足够长的水平工作台上从左向右依次有、、三点，相邻两点之间的距离均为；质量、长度也为的薄木板静止放置在工作台上，其右端刚好在点；现对木板施加大小的水平向右恒力，当木板右端运动到点时，位于点的机器人将质量为的物块轻放在木板右端，当木板右端运动到点时，撤去恒力。已知木板与台面间的动摩擦因数，木板与物块间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，重力加速度。求：
木板右端运动到点时的速度大小；
撤去恒力前的过程中，摩擦力对物块的冲量；
木板从开始运动至最终停止的过程中，台面对木板的摩擦力对木板做的总功。
15.如图所示，光滑金属导轨固定在水平面上，，段与段平行且相距 ，靠近点处接有的定值电阻和内阻的电流表。整个空间存在磁感应强度大小 的竖直向上的匀强磁场，一金属棒放在导轨最右端并与导轨垂直，现给金属棒施加水平向左的恒力 ，使得金属棒沿导轨向左运动，结果金属棒到达点前已达到最大速度，进入段后对金属棒施加水平向左的变力，使得电流表的示数保持不变。已知金属棒的质量 ，除电流表内阻和定值电阻外，其余电阻均忽略不计，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
金属棒运动到点时的速度；
金属棒从点运动到段中点时的时间；
金属棒从点运动到段中点的过程中外力做的功。
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. ；
两个光电门之间的距离；。
12. ；
；；
13.解：汽缸内的气体，初态时：压强为，体积为，温度为
末态时：压强为，体积为
由理想气体状态方程得：
解得：
当活塞移动到距气缸底部时，体积为，设气体压强为，
由理想气体状态方程得：
此时活塞受力平衡方程为：
当活塞向右移动后压力保持恒定，活塞受力平衡
解得：
答：求此时缸内气体的温度为；
对气缸加热，使气体温度缓慢升高，当活塞移动到距气缸底部时，求此时缸内气体的温度为．
14.解：木板右端从运动到的过程中，水平方向受恒力和台面摩擦力作用，
，
由动能定理有：，
代入数据解得：
物块放上木板后，物块受木板水平向右的摩擦力作用向右做匀加速直线运动
，
木板所受台面摩擦力：，
因木板所受物块摩擦力大小等于，方向水平向左，故，
木板将向右做匀减速直线运动将木板和物块看成一个系统，因，系统所受合外力为零，系统动量守恒，撤去前假设物块已经相对木板静止且在木板上，设两者之间的相对位移为，相对运动的时间为，共同速度为，
由动量守恒定律有：，
由能量守恒定律有：，
代入数据得：，，
对物块，由动量定理有：，
代入数据得：，
此过程中，设木板发生的位移为，
由运动学规律有：，
代入数据得：，
因，，可知假设成立，即撤去前，两者已经相对静止，此后一起匀速运动直到撤去，故撤去恒力前的过程中，摩擦力对物块的冲量为，方向水平向右
当木板右端运动到点时，撤去恒力，设木板停止运动时木板右端位置在点，此过程示意图如答图所示
因，可知撤力后，物块和木板一起做匀减速直线运动直到静止木板右端从到，台面对木板的摩擦力对木板做的功为：，
木板右端从到，台面对木板的摩擦力对木板做的功为：，
木板右端从到，台面对木板的摩擦力对木板做的功为：，
整个过程中，台面对木板的摩擦力对木板做的总功为：，
代入数据解得：
15.解：金属棒到达点前已达到最大速度，此时
金属棒所受的安培力
设金属棒运动到点时的速度为，产生的电动势
此时流过电流表的电流
解得
电路中的电流恒为
设金属棒从点运动到段中点时的时间为
这段时间内电路中磁通量的变化量
这段时间内电路中的电动势
则这段时间内的电流
流过回路的电荷量
所以金属棒运动的时间
设金属棒运动到段中点时的速度为
金属棒经过点时的电动势
因为电流表示数始终不变，所以金属棒在段中点的电动势
解得
在金属棒运动过程中回路中产生的焦耳热
在这段时间内，对金属棒由功能关系可知
解得
答：金属棒运动到点时的速度为；金属棒从点运动到段中点时的时间为；金属棒从点运动到段中点的过程中外力做的功为。
