2024-2025學年安徽省江南十校高三（下）物理聯考試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.2025年1月20日，在合肥科學島，有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置實現了千秒億度高約束模式運行，表明我國在磁約束高溫等離子體物理與工程技術研究方面走到了世界前列。下列關于原子核研究的說法正確的是（）A.湯姆孫發現電子后，提出了原子的核式結構模型B.盧瑟福通過粒子散射實驗，發現原子核內存在中子C.原子核的電荷數就是其核子數D.是原子核人工轉變的核反應方程【答案】D【解析】【詳解】A．盧瑟福提出了原子核式模型，故A錯誤；B．查德威克在做粒子轟擊物的實驗中發現了中子，故B錯誤；C．原子核的電荷數就是核內的質子數，核子數等于中子數和質子數之和，故C錯誤；D．是原子核人工轉變的核反應方程，選項D正確。故選D。2.在某均勻介質中，沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，時刻的波形如圖所示。經過1s，質點A首次到達波峰，則下列說法正確的是（）A.圖示時刻質點A的速度方向沿y軸負方向B.波源振動的周期為C.該簡諧波波速大小為D.一個周期內質點A沿x軸正方向移動16m【答案】C【解析】詳解】A．由題意可知，波沿x軸正方向傳播，根據“同側法”可知，圖示時刻質點A沿y軸正方向振動，故A錯誤；B．質點A再經過1s首次到達波峰，則可得周期為T=4s故B錯誤；C．結合波形圖，波長為16m且則波速為故C正確；D．質點A不隨波遷移，即不沿x方向運動，故D錯誤故選C。3.安徽黃山是世界文化與自然雙遺產、世界地質公園，以奇松、怪石、云海、溫泉、冬雪著稱于世。2013年7月開通的西海大峽谷地面觀光纜車如圖（1）所示，最近因沿線的奇幻美景和視覺上的沖擊力突然在社交平臺上走紅。地面觀光纜車的內部結構及該乘客乘車情形如圖（2）所示，纜車內部地板水平。則下列說法中正確的是（）A.當觀光纜車上行時，該乘客所受的合力一定為零B.當觀光纜車加速上行時，纜車對該乘客的作用力方向與軌道平行C.當觀光纜車下行時，纜車對該乘客的摩擦力一定不為零D.當觀光纜車減速下行時，纜車對該乘客做負功【答案】D【解析】【詳解】A．當觀光纜車勻速上行時，乘客受到的合力才為零，故A錯誤；B．觀光纜車加速上行時，加速度方向沿軌道向上，乘客受到的合力方向沿軌道向上，因此纜車對乘客的作用力與重力的合力方向與軌道平行向上，則纜車對乘客的作用力一定不與軌道平行，故B錯誤；C．纜車勻速下行時，人處于平衡狀態，則纜車對人的摩擦力為零，故C錯誤；D．纜車減速下行時，纜車對人的作用力方向與人的位移方向的夾角為鈍角，纜車對乘客做負功，D正確。故選D。4.如圖所示，理想變壓器的原線圈接入電壓恒定的交流電源，電表均為理想電表，導線電阻不計，為定值電阻。現將滑動變阻器R的滑動觸頭向上滑動，則下列說法正確的是（）A.電流表示數均變大B.電壓表示數均不變C.變壓器輸入功率變小D.定值電阻消耗的功率變大【答案】C【解析】【詳解】A．滑動觸頭向上滑動，R變大，副線圈總電阻變大，副線圈電流減小，又因為原、副線圈匝數比不變，所以原線圈電流也變小，故A錯誤；B．滑動觸頭向上滑動，R變大，原、副線圈兩端電壓均不變，所以電壓表示數不變，電阻R分壓變大，電壓表示數變大，故B錯誤；C．由，原線圈電流變小，電壓表示數不變，可知變壓器輸入功率變小，故C正確；D．由可知，副線圈電流減小，則定值電阻消耗的功率變小，故D錯誤。故選C。5.如圖所示，用透明材料制成的長方體，高為h，上表面是邊長為的正方形。底面正中央有一單色點光源S，從光源S射向上表面的光恰好都能直接從上表面射出，則該材料的折射率為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】如圖所示從光源S射向上表面的光恰好都能直接從上表面直接射出，點光源在上表面的射出范圍形成一個外接圓，由幾何關系可知，外接圓半徑為R=h，全反射的臨界角為。由，折射率為故選B。6.如圖所示，乒乓球用輕繩系在裝滿水的燒杯中，燒杯放在水平放置的電子秤上，整體處于靜止狀態。某時刻，輕繩突然斷裂，乒乓球加速上浮。已知乒乓球的質量為m，體積為（上浮過程中乒乓球的體積不變），液體阻力不計，水的密度為，重力加速度大小為g，則在乒乓球上浮過程中，電子秤顯示的彈力大小（）A.減少 B.增加C.減少mg D.增加mg【答案】A【解析】【詳解】乒乓球在加速上浮過程中，加速度為乒乓球處于超重狀態，因此電子秤顯示彈力大小增加與之相等體積的水以相同大小的加速度加速下降，因此電子秤顯示彈力大小減小考慮到同等體積水的質量大于乒乓球的質量，電子秤顯示的彈力大小應減小故選A。7.近年來，我國空間科學創新發展駛入“快車道”。假設有一空間探測器著陸在某個類地星球表面進行觀測時發現，該星球為規則球體，半徑為R，自轉周期為2T，其赤道上空有一顆沿圓形軌道運行的衛星，它的運行方向與類地星球的自轉方向相同，公轉周期為T。如圖所示，某時刻，位于星球赤道上P點的探測器觀測到衛星的仰角為，后，觀測到衛星仰角變為。引力常量為G。根據以上信息，該類地星球的質量約為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示P點在內轉過的圓心角，衛星轉過的圓心角，由幾何關系可知，為等腰三角形，則有根據牛頓第二定律可得聯立解得故選C。8.如圖（1）所示，豎直放置的絕緣輕彈簧一端固定在平行板電容器下極板。帶電小球在輕彈簧正上方某處由靜止釋放，取該位置為坐標原點，豎直向下為x軸正方向。在小球下落的全過程中，以下極板為重力勢能零參考面，小球的機械能E隨位移x的變化關系如圖（2）所示。彈簧始終在彈性限度內，小球質量為1kg，重力加速度g取。則下列說法正確的是（）A.小球下落過程中剛接觸彈簧時動能最大B.電場力大小為C.小球在釋放位置所具有的電勢能為D.下落過程中小球和彈簧組成的系統機械能最小值為【答案】D【解析】【詳解】A．剛接觸彈簧時小球所受合力等于重力，小球繼續向下加速，隨著彈力增加，加速度減小，當彈力等于重力時小球速度最大，故A錯誤；B．機械能變化量等于電場力做功，由圖可知，范圍內的圖像斜率表示電場力，斜率絕對值為故B錯誤；C．由于下極板接地，電勢和電勢能均為零，小球電勢能增大，故在釋放位置小球的電勢能為負值。小球質量為1kg，且由圖像可知，小球在釋放位置重力勢能為，由重力勢能可知，又因為得故小球在釋放位置所具有的電勢能為，故C錯誤；D．由能量守恒定律可知，小球在下降過程中電勢能增大則小球和彈簧組成的系統機械能減少，為故D正確。故選D。二、多選題：本大題共2小題，共10分。9.如圖所示，圖（1）、圖（2）是一輛質量為m的公共汽車啟動過程中和兩個時刻的照片。到時間內汽車的運動可視為初速度為零的勻加速直線運動。圖（3）是此過程中車內橫桿上懸掛的拉手經放大后的圖片。m、、、均為已知量，重力加速度大小為g。根據上述信息并結合圖片，可以得出的物理量有（）A.公共汽車車身的大致長度B.公共汽車所受牽引力的沖量大小C.到時間內公共汽車的平均速率D.到時間內合外力對公共汽車做的功【答案】ACD【解析】【詳解】A．對拉手受力分析可知，公共汽車的加速度為故到時刻間公共汽車產生的位移為根據汽車實際位移與圖片的比例關系，即可估算車身長度，故A正確；B．公共汽車的在時刻的速度為由動量定理可知：由于公共汽車所受摩擦力f未知，無法求解牽引力的沖量大小，故B錯誤；C．公共汽車做勻變速直線運動，根據故C正確；D．根據動能定理，到時間內合外力對公共汽車做的功故D正確。故選ACD。10.如圖所示，質量為2kg的單匝矩形線框PMNQ恰好靜止在傾角的粗糙絕緣固定斜面上，PQ、MN的電阻分別為和，PM、QN的電阻不計。虛線下方區域存在垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為1T。一質量為1kg的光滑導體棒ab水平放置在矩形線框上，接入回路的有效長度為3m，電阻為。運動過程中導體棒始終與線框接觸良好，且與PQ平行。現將導體棒從距磁場邊界S處靜止釋放，進入磁場的瞬間，線框恰好不滑動。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取。則下列說法正確的是（）A.導體棒進入磁場瞬間的加速度大小為B.距離S為C.導體棒勻速運動時的速度大小為D.導體棒進入磁場后，經已達到勻速運動狀態，此過程回路中產生的總焦耳熱為【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知，線框在斜面上恰好靜止，則有，則有。導體棒進入磁場瞬間，由右手定則可知，電流從b到a，從P到Q，且PQ所受安培力沿斜面向下，由平衡關系可知大小為6N。由知，再由電流關系可知,所以ab所受安培力大小為，方向沿斜面向上。對ab受力分析有，解得加速度為，方向沿斜面向上，故A錯誤；B．由公式和可知導體棒進入磁場時速度為，再由運動學公式，可知釋放距離S為，故B正確；C．速度穩定時有，其中,解得速度為，故C錯誤；D．由動量定理有解得，可知進入磁場后1s內導體棒運動了15m，又由動能定理，且，故D正確。故選BD。三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.小明同學預習“實驗：探究平拋運動的特點”這一內容時，在家里就地取材設計了實驗。如圖（1）所示，在高度為的水平桌面上用長木板做成一個斜面，使小球從斜面上某一位置滾下，滾過桌邊后小球做平拋運動。當地重力加速度為。（1）關于本實驗，下列說法正確的是

。A.實驗時應保持桌面水平B.應使用體積小、質量大的小球C.必須保證長木板與桌面的材料相同（2）為了記錄小球的落點痕跡，小明依次將白紙和復寫紙固定在豎直墻上，再把桌子搬到墻壁附近。從斜面上某處無初速度釋放小球，使其飛離桌面時的速度與墻壁垂直，小球與墻壁碰撞后在白紙上留下落點痕跡。改變桌子與墻壁的距離（每次沿垂直于墻壁方向移動），重復實驗，白紙上將留下一系列落點痕跡，挑選有4個連續落點痕跡的白紙，如圖（2）所示。根據測量的數據，可得小球離開桌面時的速度大小為__________，打到B點時的速度大小為__________。（結果均保留1位小數）【答案】（1）AB（2）①.1.0②.1.4【解析】【小問1詳解】A．為保證小球做平拋運動，初速度沿水平方向，則應保持桌面水平，故A正確；B．為減小阻力對小球的影響，應使用體積小、質量大的小球，故B正確；C．實驗中不需要保證長木板與桌面的材料相同，故C錯誤。故選AB。小問2詳解】[1]由豎直方向上是自由落體運動，根據解得點跡間的時間間隔為則小球離開桌面的速度大小[2]打到B點時的豎直方向速度分量大小為則打到B點時的速度大小為12.某興趣小組利用半封閉可調內阻電池研究閉合電路的規律，其實物圖和工作的電路圖如圖（1）、圖（2）所示。圖（2）中M為電池的正極，N為電池的負極、b為一組實驗探針，與正負極非常接近但不與其接觸，a、b與數字電壓表連接，用于測量內電壓數字電壓表并聯在電阻箱兩端，用于測量路端電壓數字電流表A接在干路中，用于測量干路電流I。（1）注射器抽氣或充氣使中間液面升降，從而改變電池的內阻，充氣后，液面__________填“升高”或“下降”，電池內阻將__________填“變大”或“變小”（2）保持內電路不變，調節電阻箱的阻值，記錄兩電壓表示數和、電流表示數I、電阻箱阻值，數據如表所示。由數據可得，電池電動勢__________；序號U外/VU內/VI/AR外/Ω12.0500.0000.000∞21.9370.1010.0306331.9100.1200.0365241.8790.1450.0444151.8200.1860.05730（3）根據數據，作出圖像和圖像，如圖（3）、圖（4）所示。圖像斜率的絕對值為、圖像的斜率為，可得__________填“>”“=”或“<”，在操作和讀數均無誤的情況下，得到上述結果的原因可能是__________。回答一個即可【答案】（1）①.下降②.變大（2）（3）①.>②.內阻偏小、電表不理想【解析】【小問1詳解】[1][2]由電阻定律知，充氣后中心液面下降致橫截面積變小，故電阻變大。【小問2詳解】電源電動勢等于電源未接入電路即外電路電阻無窮大時電源兩端電壓，則電池電動勢【小問3詳解】[1]由圖像可知[2]圖像斜率的絕對值等于電源內阻，圖像的斜率即電源內阻，理論值應相等，但電源內阻應是電源兩級間電解液的阻值，兩探針只是非常靠近兩極，導致測量的內阻偏小；數字電壓表測量電阻箱電壓，該值小于真實路端電壓值，是由導線電阻和接觸電阻所致。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.理發店內的氣動升降椅，其升降由氣囊式汽缸實現。其原理是在一個密閉的汽缸內充入氣體，使汽缸內的壓強為大氣壓的幾倍或者十幾倍，利用氣體可壓縮來實現彈性作用。如圖所示，汽缸橫截面積，內部氣體壓強為（大氣壓強），未承重時空氣柱長度，密閉汽缸導熱性能良好。現由于承重變化，導致活塞（氣動桿和椅面）下降2cm。缸內氣體可視為理想氣體，溫度保持不變，忽略摩擦阻力。求：（1）椅面承受的壓力增加了多少？（2）為了使椅面恢復到原來的位置，需要充入一個大氣壓下的氣體體積為多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】離地間隙減小2cm，空氣柱長度變為，壓強為，根據等溫方程解得椅面承受的壓力增加了【小問2詳解】設需要充入一個大氣壓下的氣體體積為，溫度不變，解得14.某款自主品牌純電動汽車自重1500kg，續航里程為430km。全系標配磷酸鐵理電池組的總電動勢為500V，最大輸出功率150kW，電池組總容量為。行駛中電能轉化為機械能的效率為，重力加速度g取。（1）由理論推導可知，汽車正常行駛中，電池組內外電壓相等時，其輸出功率最大，求汽車電池組的內阻；（2）若在場地內檢測時，汽車載重300kg，所受阻力大小恒為450N，電池組輸出功率恒為40kW，車從靜止加速到的時間為4s，求汽車的加速距離；（3）為了提高電池的使用壽命，在實際行駛中，電池組的最大使用量為其容量的。若載重100kg的汽車，以的恒定速率行駛，行駛中汽車的阻力系數（阻力與車總重力的比值）恒為，忽略汽車啟動階段消耗的電能，求該情形下汽車勻速行駛的最大路程。（結果保留3位有效數字）【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】由和，可得，當時，代入數據解得【小問2詳解】以40kW恒定功率啟動加速過程中，輸出的機械功率為由動能定理有解得【小問3詳解】行駛時的平均阻力為電池組的輸出