合肥一中2024届高三最后一卷
物理试题
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时，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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在签题卷规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效。在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。
一、单项选择题(共8题，每题4分，共32分)
1.以下说法正确的是( )
A.由甲图中的α粒子散射的实验数据可以估计出原子核半径的数量级是10-10m
B.由乙图的氢原子能级图可知，一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁可能发出3种不同频率的光
C.a、b、c三束单色光照射同一光电管得到光电流I与光电管两极间的电压U的关系曲线如丙图，则a、b、c光的频率关系为
D.由图丁可知核的结合能比核的大
2.用沿斜面的拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在两光滑斜面上由静止开始沿斜面向上做直线运动，斜面倾角分别为θ甲、θ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与物体加速度a的关系如图所示。由图可知( )
A.m甲
3.科学家发现一个新的星体，其半径约为20km，质量约为地球质量的5×105倍，已知地球的半径为6400km，忽略星球自转的影响，则该星体表面的重力加速度大小与地球表面的重力加速度大小之比约为( )
A.2×1010 B.5×1010 C.5×105 D.2×105
4.在同一均匀介质中两列同种简谐横波相向传播，t=0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.两波相遇后可以产生稳定的干涉图样
B.质点K再经过半个周期就运动到t=0时刻质点M的位置
C.t=0时刻，质点L与质点Q的运动方向相同
D.两列波的振幅都是10cm，传播速度大小相等
5.装修工人经常使用的梯子，模型可以简化成如图所示，固定光滑斜面的倾角θ=16°，两轻质轩的上端由轻质光滑较链连接于Р点。下端分别通过轻质光滑铵链连接物块A、B，物块C通过轻绳悬挂在Р点，系统恰好处于静止状态。已知物块C的质量为m，轻杆与竖直方向的夹角分别为α=53°、β=37°，物块A与水平地面间的动摩擦因数=0.3，sin53°=0.8，cos53°=0.6，sin16°=0.28，cos16°=0.96，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A.斜面对物块B的支持力大小等于轻杆对物块B的弹力大小
B.轻杆对物块B的弹力大小等于轻杆对物块A的弹力大小
C.物块A的质量为m
D.物块A的质量为m
6.如图所示“封盖”是篮球比赛中的常用防守方式。投篮运动员出手点离地面的商度h=2.75m，封盖的运动员击球点离地面的高度=3.20m，两运动员竖直起跳点的水平距离=0.60m。封盖运动员击球时手臂竖直伸直，这时篮球及封盖运动员均恰好运动至最高点，击球后篮球以击球前速度的3倍水平飞出。已知封盖运动员站立单臂摸高=2.40m，取g=10m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点。下列说法正确的是( )
A.球脱离控篮运动员季时的速度大小为2m/s
B.封盖运动员竖直起跳离地时的速度大小为5m/s
C.封益运动员在篮球投出前0.4s开始起跳
D.篮球从被封盖到落地过程的水平位移大小为1.8m
7.如图所示，在真空中正方形区域abcd的顶点a固定一电荷量为+q的点电荷，顶点c固定一电荷量为-q的点电荷。已知e、f两点分别为ab、ad边的中点a、c两点的连线水平，下列说法正确的是( )
A.顶点b、d处的电场方向均水平向左
B.e、f两点的电势相等
C.若电子由b点垂直于纸面向里射入之后将做匀速圆周运动
D.使电子由e点沿直线移动至f点，其电势能先增大后减小
8.在水平地面上固定一斜劈，其截面如图所示，斜面的左侧水平倾角为37°，右侧水平倾角为53°，通过斜劈顶端光滑轻质定滑轮的轻绳连接物块P、Q。物块P、Q的质量分别为m1=1kg、m2=3kg，Р与左侧斜面之间的动摩擦因数=0.25，右侧斜面光滑。开始时使两物块均保持静止，t=0时刻释放两物块，t1=1s时轻绳断开。已知两斜面均足够长，滑轮左、右两侧轻绳始终和左、右两侧斜面平行且两滑块均未与滑轮碰撞，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.P上升的最大高度为3m B.0~1s内，轻绳上的拉力大小为9N
C.=2s时，物块Р重力的功率为12W D.0～2s内，物块Р重力做的功为-21J
二、多项选择题(共题，每题5分，共10分)
9.长十一火箭由中国航天科技集团有限公司一院研制，是四级固体运载火箭，采用“三平一垂”的冷发射方式，即水平对接、水平测试、水平运输、整体竖起后垂直冷发射。我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中( )
A.火箭受到的高压气体推力、阻力和重力不断变化，三者冲量和确定
B.高压气体的推力对火箭冲量约等于火箭受到重力和阻力的冲量之和
C.火箭上升的速度先变大后变小，一定会有某段时间内动量变化为零
D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
10.利用带电粒子在电场、磁场受到的电场力和洛伦兹力，可以控制带电粒子的运动。真空中分布有如图所示的多层的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的宽度均为d。电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一质批m、电荷量q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。则( )
A.粒子在第2层磁场中运动时速度，轨迹半径
B.粒子从第n层磁场偏转返回时，在电场、磁场交界的位置速度大小为
C.若粒子能从第n层磁场右侧边界穿出，速度与竖直方向的夹角为，则有
D.若粒子恰好不能从第n层磁场右边界穿出，换成比荷较大的其它正电粒子也不可能穿出
三、实验题(本题共2小题，每空分共16分)
11.(6分)某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验中将铁架台竖直放置。上端固定电磁铁，在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。
(1)用游标卡尺测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径d=_______cm。
(2)闭合电磁铁的开关，吸住小球；测出小球与光电门间的高度差；断开开关，小球由静止自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。若某次实验中小球通过光电门的挡光时间为t1，则小球此次通过光电门时的速度大小为_______________(用d、t1表示)。
(3)多次改变光电门的位置，重复实验。测出小球与光电门间的高度差h和记录小球通过光电门的挡光时间t。以为纵轴、为横轴，作出图像，图像为过原点的直线，直线的斜率为k。若机械能守恒则当地的重力加速度大小g近似等于_______________(用d、k表示)。
12.(10分)为了测量电源的电动势和内阻，现有两组同学分别提供了以下两种实验方案。
第一组同学利用双电流表A1和A2测量于电池电动势E和内阻r、如图甲，其中定值电阻R1和电流表A1改装成电压表内阻之和为20000Ω。
(l)该组同学在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动触头Р先移动至________端(填“a端”、“中央”或“b端”).
(2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头Р至某一位置，读出电流表A1和A2的示数Ⅰ1和I2。多次改变滑动触头Р的位置，得到多组数据并在坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的图线如图乙所示。由所得图线可近似求出电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω。(保留两位有效数字)
(3)实际上上述数据处理实验结果是有误差的，因为通过电源的实际电流是，若建立坐标系，用虚线裘示其对应为图像(实线为图像数据)，则下列四幅图对应的图线可能正确的是_________。
A.B.C.D.
第二组同学利用双电压表来测量该电源电动势，如图丙所示，两电压表内阻均未知。该组同学先闭合S1、断开S2，记下V1、V2的示数U1、U2，再闭合S2，记下V1的示数U′。则该电源电动势E=___________。(用U1、U2、U'表示)
四、计算题(本题共3小题，共42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
l3.(10分)大海同学设计了一温度报警装置，原斑如图所示，竖直放置的密封性良好的导热汽缸内用质量m=100g、横截面积S=50mm2、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体，当缸内气体的热力学温度T1=300K时，活塞下面与汽缸底部的距离h1=6cm。经测量发现当环境温度缓慢上升到T2=400K时，活塞也恰好缓慢上移至卡口处触发报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)当缸内气体的热力学温度为T1=300K时，活塞上表面与a、b两触点的距离h2；
(2)若缸内气体的温度由300K缓慢升至400K过程中，气体吸热0.62J，则T1=300K时缸内气体的内能U1为多少 (己知缸内气体分子内能正比于热力学温度)
14.(14分)如图所示，x轴上方弼匀强电场，下方有垂直纸面向外的匀强磁场(图中均未画出)。一比荷为0.1C/kg正离子以某一速度从A点开始运动，依次经过B、C两点，B在y轴上，AB平行于x轴，C在x轴上，时间间隔均1s。其中AB=m、BC=20m，∠ABC=150°。离子从C点进入磁场、第一次返回电场后恰又能回到A点。不计重力，求：
(1)匀强电场场强E；
(2)磁感应强度B的大小。
15.(18分)一足够长的斜面，倾角为θ。斜面上以MN为界，MN上方光滑，MN下方粗糙。斜面上部分区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁场间距如图所示，磁感应强度均为B。MN边界处于A2A′2和A3A′3正中间位置。现有两个由同种材料做成的正方形单匝线框EFPQ和E'F'P′Q′，边长均为d，它们与粗糙斜面的动摩擦因数为且。起始时刻，线框E'F'PQ'恰好静止在MN和A3A′3之间，线框EFPQ由静止从PQ边距A1A′1为5.5d处释放。已知线框E'F'PO'质量为m，电阻为R，线框EFPO质量为2m，且PQ边在进入和穿出磁场A1A′1A2A′2时速度刚好相等。两线框相碰为弹性正碰，重力加速度为g。求：
(1)线框EFPQ在A1A′1A2A′2磁场中运动时的最小速度；
(2)线框EFPQ的PQ边在进入A3A′3A4A′4磁场时的速度；
(3)两线框最终都停下时，PQ边和P′Q′边间的距离。
合肥一中2024届高三最后一卷
物理参考答案
1.答案C
解析：原子核半径的数量级是10-15m，A项错；
一个n=3能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以辐射出两种频率的光子，B项错；
由图得，据，可得三束光产生光电子的最大初动能间关系为，则a、b、c光的频率关系为，C项正确；
由图可知，核的比结合能比核的大，但结合能较小，D项错。
2.答案D
解析：由牛顿第二定律有，解得，所以图像的斜率为m，纵轴截距为。由图可知甲图斜率大于乙图斜率，因此，A项错，B项错由于甲、乙两图截距相等，即.根据可知，C项错，D项正确。
3.答案：B
解析：由于地球表面物体的重力等于地球对物体的万有引力，则有，解得
同理该星体表面的重力加速度大小为，其中M1=5×105M
则有
4.答案：D
解析：A.两列波的传播速度相同，根据题图可知两列波的波长不同，根据可知两列波频率不相等，不可以产生稳定的干涉图样，故A错误；
B.质点K做简谐运动，只会在平衡位置上下运动，不会随波迁移，故B错误；
C.根据同侧法可知t=0时刻，质点L向y轴正方向运动，质点Q的向y轴负方向运动，t=0时刻，质点L与质点Q的运动方向相反，故C错误；
D.由图可知两列波的振幅都是10cm，同一均匀介质中波速相同，故D正确。
5.答案D
解析：对物块A、B和节点Р受力分析如图所示，
对物块B，根据正弦定理有，根据斜面对物块B的支持力大小为，轻杆对物块B的弹力大小为，A错误；对Р点，有，B错误；对物块A，有，，解得物块A的质量为m，D正确。
6.答案D
解析：根据题意可知，篮球从出手到被封盖，可看作平抛运动的逆运动，竖直方向有，水平方向有，解得t=0.3s，=2m/s，则m/s，A错误；封盖运动员的起跳看作竖直上抛运动，有，解得v=4m/s，B错误；篮球从出手到最高点的时间t=0.3s，封盖运动员从起跳到最高点的时间=0.4s，则封盖运动员从篮球被投出前=0.1s开始起跳，C错误；篮球从被封盖到落地，在竖直方向上有，在水平方向上有=4.8m，D正确。
7.答案B
10.答案D
11.答案：0.520；；；
12.答案：(1)b端；(2)3.0V，1.2Ω；(3)B；(4)
解析：(1)(2)略，(3)由于，所以及，它们图像如图则B正确。
(4)由于S1闭合、S2断开时，闭合S2时，两方程联立得。
13.答案：(1)2cm(4分)；(2)1.5J(6分)
解析(1)当环境温度缓慢上升，活塞刚到达卡扣处，此过程中封闭气体处于等压膨胀过程，则有
,(2分)
解得=2cm，(2分)
(2)环境温度由300K缓慢上升400K过程：对活塞
则，(1分)
气体对外做功，=0.12J，(1分)
=0.5J，(1分)
，(2分)
故=1.5J.(1分)
14.答案：(1)100N/C，方向沿y轴负方向(6分)；(2)T、T(8分)
解析：
(1)将粒子运动沿轴和轴方向分解
在x方向，由得：，(1分)
在y方向，由得：=10m/s2，(1分)
=10m/s2，(1分)
说明粒子在x方向做匀速直线运动，故电场方向为y轴负方向由：，(1分)
得=100N/C，(1分)
方向竖直向下，(1分)
(若用其他方法求解可酌情给分)
(2)设粒子进入磁场时，速度方向与x轴之间的夹角为α，
y方向速度大小为，则=15m/s，(1分)
由，得：，(1分)
设弦长为，则
联立可得：，(2分)
由图可得：=3AB
，(2分)
由图可得：=4AB
.(2分)
15答案(1)(6分)；(2)；(8分)
(3).(4分)
解析：
(1)从释放线框EFPQ到PQ边刚到A1A′1边界，有：，(2分)
由PQ边在进入和穿出磁场A1A′1A2A′2时速度刚好相等可知,线框EFPQ进入磁场A1A′1A2A′2过程中做减速运动。EF边刚进入磁场瞬间速度最小。(1分)
从EF边刚离开AA到PQ边刚到A2A′2，有：，(2分)
可得：从EF边刚进入磁场瞬间时的速度。(1分)
(2)根据对称特点知，EF边刚穿过磁场A2A′2边界瞬间，速度仍为，(1分)
对线框EFPQ与线框E'F'P'Q'的弹性碰撞，设碰后速度分别为和，有：
，(1分)
，(1分)
可得：，(1分)
，(1分)
对线框EFPQ从碰后到PQ边到达A3A′3边界，由：
，(1分)
又图像：，(1分)
可得：.(1分)
(3)对线框EFPQ及线框E'F'P'Q'进入A3A′3边界后运动到停止过程，因为，所以有重力的分量与摩擦力平衡。从而有：
线框EFPQ：
即：，(1分)
又线框EFPQ质量是线框E'F'P'Q'的两倍，即截面积线框EFPQ是线框E'F'P'Q'的两倍，从而有：
，(1分)
可得：线框EFPO下滑的总距离：
同理，线框E'F'P'Q'：
即：，(1分)
线框E'F'P'Q'下滑的总距离：
综上：两线框最终都停下时，
PQ边和P'Q'边间的距离为：。(1分)
