安徽省蕪湖市2024屆高三下學(xué)期5月教學(xué)質(zhì)量統(tǒng)測(cè)物理試卷 含解析

2023-2024學(xué)年安徽省蕪湖市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（5月）一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.玉兔二號(hào)月球車能源為太陽能，當(dāng)月球進(jìn)入月夜，表面溫度會(huì)降低到，“玉兔二號(hào)”失去動(dòng)力源——太陽能，此時(shí)“玉兔二號(hào)”依靠核電池供能來抵御月夜的寒冷，核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能，的衰變方程為，下列說法中正確的是（）A.衰變方程中的X為電子B.比多兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子C.該核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)減少D.100個(gè)原子核經(jīng)過一個(gè)半衰期后一定還剩50個(gè)【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，衰變方程為故衰變方程中的

X

為

α

粒子，故A錯(cuò)誤；B．

比

的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都多，多的質(zhì)子數(shù)為94-92=2個(gè)；多的中子數(shù)為238-234-2=2個(gè)，故B正確；C．核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故C錯(cuò)誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核衰變不適用，故D錯(cuò)誤。故選B。本題主要考查了核反應(yīng)方程、半衰期的理解，基礎(chǔ)題，知道核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，明確半衰期為統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2.某減噪裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)外界聲音通過時(shí)引起裝置的共振從而吸收聲波達(dá)到減噪效果。已知其固有頻率表達(dá)式為（SI制），其中為薄板單位面積的質(zhì)量，L為空氣層的厚度，k為常數(shù)。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)它對(duì)頻率為200Hz的聲音減噪效果最強(qiáng)，若外界聲波頻率由200Hz變?yōu)?00Hz，則（）A.該裝置振動(dòng)頻率仍為200Hz B.常數(shù)k的單位是C.適當(dāng)增大L，可以獲得更好減噪效果 D.適當(dāng)調(diào)小，可以獲得更好減噪效果【答案】D【解析】【詳解】A．若外界聲波頻率由200Hz變?yōu)?00Hz，則系統(tǒng)振動(dòng)頻率為300Hz，故A錯(cuò)誤；B．由，可得單位是，單位是，L單位是m，則k單位是，故B錯(cuò)誤；CD．為獲得更好減噪效果，可以使固有頻率增加；根據(jù)固有頻率為可知，可僅減小L的大小或僅換用更小的薄板，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3.2023年10月26日，神舟十七號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站“天和”核心艙，整個(gè)對(duì)接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。在對(duì)接的最后階段，神舟十七號(hào)與空間站處于同一軌道上同向運(yùn)動(dòng)，兩者的運(yùn)行軌道均視為圓周。要使神舟十七號(hào)在同一軌道上能追上空間站以實(shí)現(xiàn)對(duì)接，神舟十七號(hào)調(diào)姿發(fā)動(dòng)機(jī)噴射燃?xì)獾姆较蚩赡苷_的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】要使神舟十七號(hào)在同一軌道上能追上空間站以實(shí)現(xiàn)對(duì)接，則需要使神州十七號(hào)加速，與此同時(shí)要想不脫離原軌道，根據(jù)可知必須要增加向心力，即噴氣時(shí)產(chǎn)生的推力一方面有沿軌道向前的分量，另一方面還要有指向地心的分量，而因噴氣產(chǎn)生的推力與噴氣方向相反，則圖A是正確的。故選A。4.如圖所示，我國的球面射電望遠(yuǎn)鏡是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，被稱為“超級(jí)天眼”，并通過隨地球自轉(zhuǎn)指向太空不同方向?！疤煅垩劭簟钡闹睆綖镈，其邊緣圓周處于同一水平面內(nèi)，其所在處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分別為、，則（）A.穿過“眼眶”的磁通量大小為B.B、、三者大小關(guān)系滿足C.在地球自轉(zhuǎn)90°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D.在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為【答案】C【解析】【詳解】A．地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與“眼眶”平面垂直的分量大小為，穿過“眼眶”的磁通量大小為，故A錯(cuò)誤；B．B、、三者大小關(guān)系滿足故B錯(cuò)誤；CD．在地球自轉(zhuǎn)90°、180°的過程中，“眼眶”相對(duì)地磁場(chǎng)靜止，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.在氣象學(xué)上，按風(fēng)力大小可劃分為十二個(gè)等級(jí)，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到6級(jí)以上時(shí)，人逆風(fēng)行走就會(huì)很困難。我們可以在風(fēng)洞中模擬人體在大風(fēng)中的受力情況，將一模型放在水平地面上，模型與地面間的最大靜摩擦力294N，其與水平方向的風(fēng)作用的有效面積為，空氣的密度為，風(fēng)吹到模型表面上速度立刻減為0，則在確保不被風(fēng)吹動(dòng)的前提下，該模型能夠承受水平方向的最大風(fēng)速為（）A.7.0m/s B.14.0m/s C.19.8m/s D.28.0m/s【答案】B【解析】【詳解】設(shè)風(fēng)速為v，則t時(shí)間內(nèi)吹到模型上的空氣質(zhì)量為根據(jù)動(dòng)量定理有解得根據(jù)平衡條件有解得故選B。6.如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)由靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，經(jīng)過時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，速度大小為，再以加速度大小繼續(xù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過時(shí)間2t運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小為。已知，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】設(shè)水平向右為正方向，質(zhì)點(diǎn)由O到A過程，速度大小為再以加速度經(jīng)過時(shí)間2t運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度大小為整理上式得，故選A。7.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，弧BDC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧，，，D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。在O點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷后，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。下列說法正確的是（）A.B.圓弧BDC上的各點(diǎn)中，D點(diǎn)的電勢(shì)最低C.電子沿著圓弧BDC從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能不變D.電子沿著圓弧BDC從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先減小后增大【答案】D【解析】【詳解】A．由D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，則解得故A錯(cuò)誤；B，對(duì)來說圓弧是個(gè)等勢(shì)面，所以各點(diǎn)電勢(shì)高低由決定，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，離正電荷越近，電勢(shì)越高，故D點(diǎn)電勢(shì)最高，故B錯(cuò)誤；CD．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，電勢(shì)先升高后降低，可知電勢(shì)能先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.智慧體育是指運(yùn)用現(xiàn)代化科技手段，對(duì)傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化升級(jí)，創(chuàng)造更安全、更科學(xué)、更高效、更便利的運(yùn)動(dòng)環(huán)境和運(yùn)動(dòng)服務(wù)。某科研團(tuán)隊(duì)通過傳感器收集并分析運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，為跳高運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作改進(jìn)提供參考。圖為跳高運(yùn)動(dòng)員在起跳過程中，其單位質(zhì)量受到地面的豎直方向支持力隨時(shí)間變化關(guān)系曲線。圖像中10.10s至10.35s內(nèi)，曲線下方的面積與陰影部分的面積相等。已知該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg，重力加速度g取。運(yùn)動(dòng)員起跳過程身體重心的運(yùn)動(dòng)近似看成在豎直方向上，下列說法正確的是（）A.起跳過程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度約為B.起跳后運(yùn)動(dòng)員重心上升的平均速度大小約為C.起跳后運(yùn)動(dòng)員重心上升的最大高度約為D.起跳過程中運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量大小約為【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖可知，其單位質(zhì)量受到地面的豎直方向最大支持力為42N，根據(jù)牛頓第二定律得，起跳過程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度約為故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像與t軸圍成的面積表示沖量得取向上正方向，根據(jù)動(dòng)量定理得聯(lián)立解得起跳速度根據(jù)豎直上拋規(guī)律得，起跳后運(yùn)動(dòng)員重心上升的最大高度故C正確；B．起跳后運(yùn)動(dòng)員重心上升的平均速度大小為故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理得，起跳過程中運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量大小為故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題：本大題共2小題，共8分。9.如圖所示，物體A和B中間用一個(gè)輕桿相連，在傾角為的固定斜面上勻速下滑，桿與斜面平行。已知B物體光滑，質(zhì)量為m，A物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，質(zhì)量為2m，下列說法中正確的是（）A.A物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)B.輕桿對(duì)A物體的作用力沿斜面向下C.增加A物體的質(zhì)量，A、B整體將沿斜面減速下滑D.增加B物體的質(zhì)量，A、B整體將沿斜面勻速下滑【答案】BC【解析】【詳解】A．

以整體為研究對(duì)象，沿斜面方向根據(jù)平衡條件可得解得故A錯(cuò)誤；B．B物體光滑，輕桿對(duì)B的作用力沿斜面向上，輕桿對(duì)A物體的作用力沿斜面向下，故B正確；C．設(shè)A物塊質(zhì)量增加，則摩擦力增加A物塊的重力沿斜面向下的分量增加，A、B整體合力不為0，而是沿斜面向上，故A、B整體做減速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．若增加B的質(zhì)量，設(shè)B質(zhì)量增加，整體的下滑分力為，向上的摩擦力為A、B整體的合力為，方向沿斜面向下，故向下做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC10.如圖所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于水平面內(nèi)，導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，矩形虛線框區(qū)域內(nèi)存在一豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)讓矩形虛線框區(qū)域磁場(chǎng)水平向右以速度勻速運(yùn)動(dòng)，從導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度，該過程中導(dǎo)體棒MN未滑出磁場(chǎng)，且與導(dǎo)軌保持良好接觸并始終與軌道垂直。已知軌道間距，MN的有效電阻與軌道左端連接的定值電阻均為，其余部分電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒MN質(zhì)量，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取。則導(dǎo)體棒MN（）A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，回路中電流為0B.穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為C.從開始到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為4CD.穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，定值電阻r上消耗的電功率為12.5W【答案】BD【解析】【詳解】A．剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線，回路中有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)導(dǎo)體棒MN由平衡條件得設(shè)導(dǎo)體棒MN達(dá)到穩(wěn)定速度為v，此時(shí)相對(duì)矩形區(qū)域磁場(chǎng)導(dǎo)體棒向左以大小為的速度切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小感應(yīng)電流解得故B正確；C．導(dǎo)體棒MN經(jīng)歷時(shí)間t速度為v，則由動(dòng)量定理可得則從靜止驅(qū)動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量故C錯(cuò)誤；D．導(dǎo)體棒MN穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足定值電阻r上消耗的電熱功率為則有故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某同學(xué)測(cè)量一半圓形透明玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃磚的直徑d，確定其底面圓心位置并標(biāo)記在玻璃磚上。②將半圓形透明玻璃磚放在畫有直角坐標(biāo)系xOy的水平白紙上，并使底面圓心和直徑分別與O點(diǎn)和x軸重合，同時(shí)利用長直擋板作為光屏緊靠玻璃磚并垂直于x軸放置，如圖（b）所示。③如圖（b）所示，用激光筆發(fā)出一束單色光射入玻璃磚并始終指向O點(diǎn)，保持激光始終在玻璃磚所處的水平面內(nèi)，從y軸開始順時(shí)針緩慢移動(dòng)激光筆，直至恰好沒有光線從玻璃磚射出至擋板上的區(qū)域時(shí)，在白紙上記錄單色光從玻璃磚外壁入射的位置P。④取走玻璃磚，過P點(diǎn)作y軸的垂線PQ，用刻度尺測(cè)量PQ的長度L。完成下列填空：（1）測(cè)得半圓形玻璃磚直徑d的讀數(shù)如圖所示，則___________cm。（2）步驟③中，沒有激光射至擋板上區(qū)域的原因是激光束在玻璃磚直徑所在界面處發(fā)生了___________。（3）若測(cè)得PQ線段的長度，計(jì)算可得玻璃磚的折射率為___________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）6.43（2）全反射（3）1.53【解析】【小問1詳解】游標(biāo)卡尺讀數(shù)【小問2詳解】步驟③中，沒有激光射至擋板上區(qū)域的原因是激光束在玻璃磚直徑所在界面處發(fā)生了全反射；【小問3詳解】根據(jù)以上測(cè)量的物理量，寫出計(jì)算玻璃磚折射率的表達(dá)式為若測(cè)得PQ線段的長度，則玻璃磚的折射率為12.某物理興趣小組的同學(xué)從一款電子產(chǎn)品中拆下一塊特殊電池，通過查閱說明書了解到該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可能會(huì)發(fā)生變化。他們準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)盡量準(zhǔn)確地測(cè)出該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除了待測(cè)電池，實(shí)驗(yàn)室可提供的器材還有：A.雙量程電壓表V（0-3V、0-15V）B.定值電阻（阻值）C.電阻箱R（最大阻值）D.開關(guān)S，導(dǎo)線若干完成下列填空：（1）按圖甲連接電路。閉合開關(guān)，電壓表不偏轉(zhuǎn)。為排除故障，該同學(xué)將電壓表從電路中bc兩點(diǎn)取下（不影響電路其它部分連接），選擇電壓表___________量程（選填“”或“0-15V”）并接入cd兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)，電壓表偏轉(zhuǎn)。再將電壓表從cd兩點(diǎn)取下，開關(guān)斷開，將電壓表接入ab兩點(diǎn)間，電壓表不偏轉(zhuǎn)。則可判定，故障出現(xiàn)在___________段（選填“ab”“bc”或“cd”）。（2）排除故障后，選擇電壓表___________量程（選填“0-3V”或“0-15V”）并接入bc兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻箱阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U。（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，作出圖線，如圖乙所示，測(cè)得圖線斜率為k，截距為b、若電壓表視為理想電表，則該電池內(nèi)阻___________（用、k、b表示）。（4）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，上述實(shí)驗(yàn)得到的電動(dòng)勢(shì)和其真實(shí)值相比___________（選填“偏大”“相等”或“偏小”）?！敬鸢浮浚?）①.0.15V②.cd（2）0-3V（3）（4）偏小【解析】【小問1詳解】[1]因充電寶的電動(dòng)勢(shì)E約為7V，超過0~3V的量程，在0~15V量程內(nèi)，故選擇0~15V量程；[2]接“ab”、“bc”時(shí)電壓表沒有偏轉(zhuǎn)，只有接“cd”時(shí)有偏轉(zhuǎn)，表明故障為“cd”間斷路?！拘?詳解】因充電寶的電動(dòng)勢(shì)E約為7V，不到0~15V量程最大值的一半，即使將電阻箱的阻值R調(diào)為0，電壓表的示數(shù)也不到0~15V量程最大值的

，故0~15V量程太大；調(diào)整電阻箱的阻值R，0~3V的量程正好合適?！拘?詳解】若將圖甲中的電壓表當(dāng)成理想電表，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有變形可得則有

聯(lián)立解得充電寶內(nèi)阻為【小問4詳解】考慮到電壓表內(nèi)阻，

式中的R0

變?yōu)椴⒙?lián)電阻

，電動(dòng)勢(shì)

E

變?yōu)檎鎸?shí)值

，即電動(dòng)勢(shì)值

E

與真實(shí)值E＇相比偏小。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.2023年，我國汽車產(chǎn)量為3016.1萬輛，連續(xù)15年穩(wěn)居全球第一、其中，新能源汽車958.7萬輛。為提高汽車安全性，我國實(shí)施了乘用車強(qiáng)制性安裝胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的法規(guī)。假如在高溫天氣下一輛轎車的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示某一條輪胎的胎壓為、溫度為。由于胎壓偏高，故快速放出了適量氣體，此時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示的胎壓為、溫度為。設(shè)該輪胎內(nèi)部體積始終保持不變，氣體視為理想氣體，。求：（1）放出氣體的質(zhì)量與原來輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量之比；（2）經(jīng)過一段時(shí)間后，輪胎內(nèi)剩余氣體溫度又上升到，則此時(shí)的胎壓?！敬鸢浮浚?）；（2）2.56atm【解析】【詳解】（1）設(shè)輪胎內(nèi)體積為，假設(shè)將原來內(nèi)部壓強(qiáng)為

度為

氣體全部變成壓強(qiáng)為、溫度為的氣體，此時(shí)體積為V，則由理想氣體方程可得代入數(shù)據(jù)得故放出氣體質(zhì)量占原來氣體質(zhì)量的比為（2）當(dāng)胎內(nèi)剩余氣體溫度從恢復(fù)到過程中體積不變，故代入數(shù)據(jù)得【點(diǎn)睛】本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律和變質(zhì)量問題的綜合，根據(jù)題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，正確選擇研究對(duì)象是解題的前提，應(yīng)用理想氣體方程與查理定律即可解題。14.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)在的范圍內(nèi)，磁場(chǎng)在的范圍內(nèi)。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子（重力不計(jì)）從y軸上P點(diǎn)以初速度進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸負(fù)方向成角，P點(diǎn)縱坐標(biāo)為。粒子經(jīng)過電場(chǎng)后，剛好沿直線MN穿過電場(chǎng)、磁場(chǎng)復(fù)合區(qū)，最終從x軸上A點(diǎn)離開磁場(chǎng)，已知MN與x軸平行。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E及M點(diǎn)的縱坐標(biāo)；（2）粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度方向及A點(diǎn)的橫坐標(biāo)；（3）粒子從P點(diǎn)到A點(diǎn)所用的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）2.5L；（3）【解析】【詳解】（1）由題意，帶電粒子從P到M過程中只受電場(chǎng)力作用，做勻變速運(yùn)動(dòng)，且粒子到M點(diǎn)時(shí)速度沿MN方向，將v0分解成沿x軸正方向的v1和沿y軸負(fù)方向的v2，則解得故（2）粒子經(jīng)過復(fù)合區(qū)時(shí)以v1沿MN做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則粒子離開N點(diǎn)后在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則解得由幾何關(guān)系得即粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的