安徽省合肥市2024屆高三年級(jí)下冊(cè)二模物理試卷(含答案)

安徽省合肥市2024屆高三下學(xué)期二模物理試卷

學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：

一、單選題

1.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。大量處于〃=3激發(fā)態(tài)的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)

分別為％、分九的三種譜線。下列說法中正確的是（）

4---------------------------0.85

3---------------------------1.51

2---------------------------3.40

1--------------------------13.6

A.%+%=%B.—=--F—D?＞；+入；=入；

^（2^;3

2.虹和霓均是太陽光在小水滴內(nèi)經(jīng)折射和反射而產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象。下圖為霓形成的簡(jiǎn)

化模型，太陽光射入大氣中的球形水滴，經(jīng)過兩次折射和兩次反射后返回大氣。圖中

三束光分別為紫光、綠光和紅光，下列說法正確的是（）

A.a是綠光B.0是紅光C.c是紫光D.c是紅光

3.如圖所示，三塊完全相同的勻質(zhì)板狀工件上下對(duì)齊碼放在卡車上，只有最下面的工

件與車廂底部固定。若運(yùn)輸途中司機(jī)緊急剎車，工件出現(xiàn)的狀態(tài)可能是（）

4.我國(guó)在春節(jié)和元宵節(jié)都有掛燈籠的習(xí)俗?，F(xiàn)代制作的燈籠大多用鐵絲做骨架，外層

蒙以紙或紗類等透明物，內(nèi)部裝有白熾燈。夜晚點(diǎn)亮的白熾燈，既起到照明作用，又

能營(yíng)造出喜慶的節(jié)日氛圍。若燈未點(diǎn)亮前，燈籠內(nèi)的溫度為I，空氣密度為0,燈點(diǎn)

亮一段時(shí)間后，燈籠內(nèi)的溫度升至右，空氣密度為。2。不計(jì)燈籠體積的變化，工與心

的單位均為開爾文。若大氣壓強(qiáng)不變，則g與。2之比為（）

5.正方形MNPQ的中心為。，其對(duì)角線MOP長(zhǎng)為2d.均通有電流的兩無限長(zhǎng)直導(dǎo)

線互成60。角，放置在該正方形平面內(nèi)，兩導(dǎo)線彼此絕緣且相交于。，尸平分

ZGOH,通入的電流方向如圖所示。已知一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通入電流/時(shí)，垂直導(dǎo)線

距離為廠處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3=左,，左為常數(shù)。則〃、N、P、。四處的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小正確的是（）

Q

B?縹=華D_2辰

。.d

6.如圖所示，交變電源電壓的有效值恒定，R為定值電阻，可調(diào)變壓器為理想變壓

器，耳為移動(dòng)導(dǎo)電刷，（為滑動(dòng)變阻器，電流表、電壓表均為理想電表，電表

V、V2,ApA2）則下列說法正確的是（）

9

A.保持4位置不變，鳥緩慢下滑的過程中，%減小、3增大

B.保持4位置不變，與緩慢下滑的過程中，，增大、增大

c保持尸2位置不變，1緩慢下滑的過程中，■增大、3減小

D.保持舄位置不變，6緩慢下滑的過程中，人增大、增大

7.2024年3月，我國(guó)探月工程四期鵲橋二號(hào)中繼星成功發(fā)射升空。鵲橋二號(hào)入軌

后，通過軌道修正、近月制動(dòng)等系列操作，最終進(jìn)入近月點(diǎn)約200km、遠(yuǎn)月點(diǎn)約

16000km,周期為24h的環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道。已知月球半徑約1800km,萬有引力常

量G=6.67xl（TUN-m2/kg2。由上述數(shù)據(jù)可知月球的質(zhì)量接近于（）

A.7.5xl018kgB.7.5xl020kgC.7.5xl022kgD.7.5xl024kg

8.我國(guó)是世界上第三個(gè)突破嵌套式霍爾電推進(jìn)技術(shù)的國(guó)家?；魻柾七M(jìn)器的工作原理簡(jiǎn)

化如下圖所示，放電通道的兩極間存在一加速電場(chǎng)。工作物質(zhì)值氣進(jìn)入放電通道后被

電離為債離子，經(jīng)電場(chǎng)加速后以某一速度噴出，從而產(chǎn)生推力。某次實(shí)驗(yàn)中，加速電

壓為U,債離子向外噴射形成的電流強(qiáng)度為/.值離子的電荷量與質(zhì)量分別為q和如

忽略離子的初速度及離子間的相互作用，則離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為（）

二、多選題

9.在帶電粒子“碰撞”實(shí)驗(yàn)中，/=0時(shí)，粒子尸以初速度V。向靜止的粒子Q運(yùn)動(dòng)，兩

粒子在某段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的VT圖像如圖所示，1、邑分別是0~乙、時(shí)間內(nèi)兩速度

圖像所圍面積的大小，且5]=邑。已知P、。的質(zhì)量分別為根/1、相°,僅考慮靜電力的

作用，且P、Q始終未接觸。則下列說法中正確的是（）

A.mP=2mQB.兩粒子在％時(shí)刻的電勢(shì)能最大

C.P在與時(shí)刻的速度大小為為D/時(shí)刻后兩圖像仍會(huì)出現(xiàn)交點(diǎn)

3

10.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)

軌平面向下，恒力R作用在金屬棒cd上，金屬棒a。、cd以相同加速度沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，

某時(shí)刻撤去/已知運(yùn)動(dòng)過程中，ab,cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，下列說法中正確

的是（）

A.撤去R前，兩棒速度差恒定

B.撤去R前，兩棒間距恒定

C.撤去R瞬間，兩棒加速度大小相等

D.撤去歹后，cd的速度不小于仍的速度

三、實(shí)驗(yàn)題

11.如圖（a）所示，某興趣小組用單擺測(cè)量重力加速度。選用的實(shí)驗(yàn)器材有：智能手

機(jī)、小球、細(xì)線、鐵架臺(tái)、夾子、游標(biāo)卡尺、刻度尺等，實(shí)驗(yàn)操作如下：

（1）用鐵夾將細(xì)線上端固定在鐵架臺(tái)上，將小球豎直懸掛；

（2）用刻度尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度為/,用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑為d；

（3）將智能手機(jī)置于小球平衡位置的正下方，啟用APP《手機(jī)物理工坊》的“近距秒

表”功能；

（4）將小球由平衡位置拉開一個(gè)角度（。＜5。），靜止釋放，軟件同時(shí)描繪出小球與

手機(jī)間距離隨時(shí)間變化的圖像，如圖（b）所示。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）根據(jù)圖（b）可知，單擺的周期T=so

（2）重力加速度g的表達(dá)式為（用測(cè)得的物理量符號(hào)表示）；

（3）改變擺線長(zhǎng)度/,重復(fù)步驟（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多組T和/的

值，進(jìn)一步描繪出如圖（c）的圖像，則該圖像以為橫坐標(biāo)（選填“二，、”廠或

T

“/”），若圖線的斜率為左，則重力加速度的測(cè)量值為。

12.某同學(xué)要測(cè)量毫安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：

A.電源E（電動(dòng)勢(shì)約5V,內(nèi)阻廠很?。?/p>

B.毫安表（量程1mA,內(nèi)阻尺約300C）

C.電阻箱尾（阻值范圍0?999.9Q）,

D.電阻箱&（阻值范圍0-99999.9。）

E.開關(guān)S「S2,導(dǎo)線若干。

（1）將方框中的電路圖補(bǔ)充完整；

（2）該同學(xué)先斷開S?,閉合S],調(diào)節(jié)。的阻值，使毫安表指針滿偏；保持。的阻值不

變，閉合S2，調(diào)節(jié)乩使毫安表指針半偏。

請(qǐng)回答以下問題：

（i）電路圖中電阻箱。應(yīng)選擇,6應(yīng)選擇（選填或。

（ii）在步驟（2）中某次測(cè)得電阻箱6的讀數(shù)為282.0。，則待測(cè)毫安表內(nèi)阻的測(cè)量值

為Qo

(iii)若毫安表的實(shí)際阻值&=300。，上述測(cè)量中產(chǎn)生的相對(duì)誤差

&-R測(cè)xl00%=%,為使該實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差不大于5%,應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)E至少

RA

為V的電源。

四、計(jì)算題

13.如圖甲所示為某種排盤機(jī)，可以通過排盤器將包子、蛋糕等食品整齊地?cái)[放在托

盤中，圖乙為排盤機(jī)的示意圖。開始時(shí)排盤器水平，靜止在托盤上方，其上表面距托

盤高/z=5cm。包子到達(dá)距排盤器左端/=14.5cm處時(shí)速度大小為％=L4m/s,方向水

平向左，此時(shí)排盤器以a=5m/s2的加速度水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)包子剛好離

開排盤器時(shí)，排盤器立即停止運(yùn)動(dòng)。已知包子所受的阻力為其重力的0.4倍，重力加

速度g取10m/s2,求：

?托盤

甲乙

(1)排盤器加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(2)包子落至托盤瞬間的速度。

14.如圖所示，小物塊A和3通過輕質(zhì)彈簧相連接，豎直靜置于水平地面上。若給小

物塊A一豎直方向的瞬時(shí)沖量，其大小為3N.s，隨后§恰好不能離開地面。已知

46質(zhì)量分別為1kg、2kg,彈簧的勁度系數(shù)々=100N/m，彈簧始終處于彈性限度

內(nèi)，重力加速度g取lOm/s?。

A

H

B

〃〃///〃〃/〃〃/〃

(1)從開始至3恰好不離開地面的過程，求彈簧彈性勢(shì)能的變化量;

（2）若用大小為17.4N的豎直向上恒力作用于A，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至3剛離

開地面時(shí)，求A的速度大小。

15.平面直角坐標(biāo)系xOy中，第H象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為

E,第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。一個(gè)笊核汨和一個(gè)氫

核；He先后由點(diǎn)P（-2L,L）,以相同的動(dòng)量平行于x軸沿x軸正方向射出，汨由

坐標(biāo)原點(diǎn)。射入磁場(chǎng)，；He離開磁場(chǎng)時(shí)速度垂直于x軸。已知汨的比荷為左，不計(jì)粒

子重力及粒子間相互作用。求：

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度3的大小；

（3）汨和；He離開磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)。

參考答案

1.答案：B

解析：由于

可知乙為〃=3至U〃=i躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)，4為〃=2到”=1躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)，4為〃=3

到〃=2躍遷時(shí)發(fā)出波長(zhǎng)。根據(jù)頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系可知

由圖可知

hv{=hv2+hv2

所以有

—1—-11-1

444

故選Bo

2.答案：C

解析：由光路圖可知，c光的偏折程度最大，折射率最大，頻率最大，a光的偏折程度

最小，折射率最小，頻率最小，所以。是紅光，6是綠光，。是紫光。

故選C。

3.答案：A

解析：A.兩木塊相對(duì)靜止到停止，根據(jù)整體可知

2/jmg-2ma

解得

a=〃g

滿足條件，故A正確；

BD.由圖可知，最上面木板受到中間的摩擦力向右，加速度大小為

q=〃g

中間木板受到兩個(gè)摩擦力都向左

2/jmg+/jmg-ma2

解得

a2=34g>ax

則與圖中情況矛盾，故BD錯(cuò)誤；

C.由圖可知，最上面木板受到中間的摩擦力向左，加速度大小為

q=〃g

中間木板受到兩個(gè)摩擦力

2/umg-iLimg=ma2

解得

a2=/ug=

則與圖中情況矛盾，故c錯(cuò)誤；

故選Ao

4.答案：D

解析：設(shè)燈籠體積為V,燈未點(diǎn)亮前燈籠內(nèi)空氣質(zhì)量為如大氣壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋一

呂薩克定律可得

上=匕

工T2

可得

匕中

又

根=夕］匕=pNi

可得

p\=%=與

五一可一彳

故選D。

5.答案：A

解析：根據(jù)幾何關(guān)系可知”、N、P、Q四點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離分別為工4、舟小

22

"走d，根據(jù)矢量的疊加可知M、P兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

22

B=2義=%

Ldd

2

N、。兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。

故選Ao

6.答案：B

解析：AB.鳥緩慢下滑的過程中，副線圈在原線圈的等效電阻

%=2Rp

\n2)

回路中的電阻減小，保持片位置不變，所以原副線圈的電流變大，乙增大、右增大，

由于R不變，所以q增大，因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，所以原線圈的輸入電壓減小，2位置

不變，則副線圈的輸出電壓減小，所以3減小，故A錯(cuò)誤，B正確;

CD.保持《位置不變，［緩慢下滑的過程中，副線圈在原線圈的等效電阻

y

R等—二殳RP

kn27

等效電阻變大，原線圈電流變小，人減小，q減小，因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，所以原線圈

的輸入電壓增大，因?yàn)楦本€圈匝數(shù)變小，所以無法判斷副線圈的電流和電壓的變化,

故CD錯(cuò)誤。

故選B。

7.答案：C

解析：環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道的周期與半長(zhǎng)軸分別為

200+16000+2x1800,

—24h,R1=---------------------------km=9900km

2

令近月圓軌道衛(wèi)星的周期為心，則有

"Mm4TI27?

G至=mMT

根據(jù)開普勒第三定律有

T?=T?

解得

“土7.67x1()22kg

可知月球的質(zhì)量接近于7.5x1022kg。

故選C。

8.答案：A

解析：管離子經(jīng)電場(chǎng)加速，根據(jù)動(dòng)能定理有

1

qU=—mv9-0

解得

Vm

設(shè)單位體積內(nèi)離子數(shù)目為人加速噴出時(shí)截面積為S,在加時(shí)間內(nèi)，有質(zhì)量為△用的氤

離子以速度v噴射而出

Am=nmSvN:

形成電流為/

1=nqSv

由動(dòng)量定理可得

FA/=A/MV

聯(lián)立可得

q

離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力為/料。

故選D。

9.答案：BC

解析：A.根據(jù)動(dòng)量守恒

mpvQ=(mp+mQ)x—

得

mQ=21np

故A錯(cuò)誤;

B.兩粒子在/1時(shí)刻速度相等，兩粒子相距最近，則系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，故B正確;

C.由于

S]=S2

則06時(shí)間內(nèi)與4與時(shí)間內(nèi)兩粒子間距離相等，電勢(shì)能相等，由動(dòng)量守恒定律得

mpv0=mpvp+mQvQ

根據(jù)能量關(guān)系

解得

一％

一I

即P在弓時(shí)刻的速度大小為昆，故C正確；

3

D.兩粒子帶同種電荷，所受電場(chǎng)力方向相反，J時(shí)刻后速度不可能再相同，兩圖像不

會(huì)出現(xiàn)交點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

10.答案：AD

解析：A.撤去R前，金屬棒a。、cd以相同加速度沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，根據(jù)

Av=aM

所以金屬棒仍、cd速度變化量相同，則速度差恒定，故A正確；

B.撤去R前，由于兩棒受到安培力，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，則兩棒速度差不為零，所

以兩棒間距不恒定，故B錯(cuò)誤；

C.撤去R瞬間，兩棒的安培力大小相等，但兩棒質(zhì)量未知，所以兩棒加速度大小不確

定，故C錯(cuò)誤；

D.撤去歹后，金屬棒仍做加速運(yùn)動(dòng)、cd做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度相等時(shí)，無感應(yīng)電流，

之后一直做勻速運(yùn)動(dòng)，所以cd的速度不小于漏的速度，故D正確。

故選ADo

11.答案：（1）2（2）+（3）①〃②4兀2左

解析：（1）根據(jù)單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該有兩個(gè)小球與手機(jī)間距離的最小值。

由圖（b）可得出，單擺的周期為

r=2s

（2）根據(jù)

/+|

T=2兀

g

解得重力加速度g的表達(dá)式為

g=

（3）①由上一問中重力加速度的表達(dá)式可得

結(jié)合圖（c）的圖像，可知該圖像以〃為橫坐標(biāo)。

②若圖線的斜率為左，則

可知重力加速度的測(cè)量值為

g=4兀2人

12.答案:

（2）&；

（2）（i）實(shí)驗(yàn)原理是半偏法測(cè)表頭內(nèi)阻，為了在閉合S2時(shí)，回路電阻變化較小，則電

阻箱。應(yīng)選擇阻值較大的夫2。毫安表內(nèi)阻RA約300。，則人應(yīng)選擇凡

（ii）保持。的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)。，使毫安表指針半偏，則流過萬的電流和表

頭相同，由于并聯(lián)所以電壓相同，所以待測(cè)毫安表內(nèi)阻的測(cè)量值也為282.0Q。

（iii）上述測(cè)量中產(chǎn)生的相對(duì)誤差

七一瑜

xl00%=6%

RA

斷開S?,閉合加有

E

=

4+用

閉合S?有

E顯0

+中」號(hào)+&2

一%+K

聯(lián)立可得

&一8_1小人

FE~

為使該實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差不大于5%,則有

R、一尺測(cè)

x100%=<5%

RAE

解得

E>6N

應(yīng)選用電動(dòng)勢(shì)E至少為6V

13.答案：(1)0.1s(2)V2m/s;。=45。

解析：（1）由牛頓第二定律，可得

fOAmg./2

a包子=一二--------=4m/s

mm

依題意，排盤器向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，包子向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)。包子剛好離開排

盤器，則有

,2,2

，,二%/,一15〃包子，十萬1。］

解得

1=O.ls

（2）包子離開排盤器后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平初速度為

V水平=%一4包子.=1111/5

包子落至托盤瞬間豎直方向速度大小為

v豎直=J^=lm/s

包子落至托盤瞬間的速度大小為

v=《堞平+v0直=后m/s

設(shè)該速度與水平面夾角為仇則有

tan6=—=1

v水平

解得

6=45°

14.答案：（1）1.5J（2）i.2m/s

解析：（1）初始小物塊A靜止時(shí)，彈簧壓縮為，則

mAg=kxi

代入得

%=0.1m

小物塊3恰好不能離開地面，彈簧伸長(zhǎng)龍2,則

mBg=kx2

代入得

x2=0.2m

對(duì)小物塊A提供豎直向下的瞬時(shí)沖量/,則

I=mAv

代入得

v=3m/s

小物塊3恰好不離開地面的過程中，小物塊A、小物塊3、輕彈簧和地球系統(tǒng)機(jī)械能

守