安徽省黄山市“八校联盟”2024届高三第六次模拟考试物理试卷含解析

安徽省黄山市“八校联盟”2024届高三第六次模拟考试物理试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、光滑斜面长为L ，物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的13时，它沿斜面下滑的距离是
A ．19L
B ．16L
C ．13L
D ．33
L 2、如图所示为某齿轮传动装置中的A 、B 、C 三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为 32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A 、B 、C 三个齿轮转动的角速度之比为
A ．8:3:5
B ．5:3:8
C ．15:40:24
D ．24:40:15
3、一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，以下描述正确的是
A ．若△t =2
T ，则在t 时刻和（t +△t ）时刻弹簧长度一定相等 B ．若△t =T ，则在t 时刻和（t +△t ）时刻振子运动的加速度一定相等 C ．若t 和（t +△t ）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t 一定等于
2T 的整数倍 D ．若t 和（t +△t ）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t 一定等于T 的整数倍
4、2019年4月10日，事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”，这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体．如果把太阳压缩到半径只有3km 且质量不变，太阳就变成了一个黑洞，连光也无法从太阳表面逃逸．已知2倍，光速为8310m /s ⨯，1122G 6.6710
N m Kg --=⋅⨯⋅，则根据以上信息可知太阳的质量约为
A ．29210Kg ⨯
B ．30210Kg ⨯
C ．30810Kg ⨯
D ．31
810Kg ⨯ 5、有一个变压器，当输入电压为220 V 时输出电压为12 V ，某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈（如图所示），然后将原线圈接到
110 V 交流电源上，将交流电流表与的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端，这时电流表的示数为5 mA 。

该同学按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。

你认为该变压器原来的副线圈匝数应为（ ）
A ．2200
B ．1100
C ．60
D ．30
6、2018年11月中科院的等离子体研究所宣布我国的“人造太阳”装置的研究取得了突破性的进展，等离子体中心的温
度已经可以达到1亿度。

“人造太阳”实验中的可控热核反应的聚变方程是23411120H H He n +→+，反应原料氘（2
1H ）
富存于海水中，氚（31H ）可以用中子轰击锂核（63Li ）得到。

关于中子轰击锂核（63Li ）产生一个氚（3
1H ）核和一个新核，下列说法正确的是（ ）
A ．该核反应方程为：612
30421Li n He H +→+
B ．在中子轰击锂核（63Li ）的反应中，系统动量守恒，能量不守恒
C ．核反应生成物中的α粒子具有很强的电离本领，但穿透能力较弱
D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，理想变压器的原线圈接在2202sin100πV u t =（）的交流电源上，副线圈接有R = 55Ω 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是
A ．电流表的读数为1.00 A
B ．电流表的读数为2.00A
C ．电压表的读数为110V
D ．电压表的读数为155V
8、如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中；质量为m 、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（ ）
A ．滑块受到的摩擦力不变
B ．滑块到地面时的动能与B 的大小无关
C ．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D ．B 很大时，滑块可能静止于斜面上
9、如图所示，a 、b 、c 、d 、e 、f 是以O 为球心的球面上的点，平面aecf 与平面bedf 垂直，分别在a 、c 两个点处放等量异种电荷＋Q 和－Q ，取无穷远处电势为0，则下列说法正确的是（ ）
A ．b 、f 两点电场强度大小相等，方向相同
B ．e 、d 两点电势不同
C ．电子沿曲线b e d →→运动过程中，电场力做正功
D ．若将＋Q 从a 点移动到b 点，移动前后球心O 处的电势不变
10、下列说法中正确的有（ ）
A ．满足F=﹣kx 的振动是简谐运动
B ．波可以发生干涉、衍射等现象
C ．由波速公式v=λf 可知，空气中声波的波速由f 、λ共同决定
D ．发生多普勒效应时波的频率发生了变化
E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为50m g =的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图甲、图乙中弹簧的长度1L 、2L 如下表所示．
钩码个数 1 2 3 4
L/cm 30.00 31.04 32.02 33.02
1
L/cm 29.33 29.65 29.97 30.30
2
g=m/s2，要求尽可能多地利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k=_____N/m(结果保留两位有效已知重力加速度9.8
数字)．由表中数据______(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数．
12．（12分）某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。

图甲是演示仪的简化示意图，细线下面悬挂一个小钢球（直径忽略不计），细线上端固定在电动机转盘上，利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。

用转速测定仪测定电动机的转速n，调节刻度板的位置，使刻度板水平且恰好与小钢球接触，但无相互作用力，用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到刻度板的竖直距离h，不计悬点到转轴间的距离。

(1)开动转轴上的电动机，让摆球转动起来形成圆锥摆。

调节转速n，当n越大时，h越__________（选填“大”或“小”）。

(2)图乙为某次实验中h的测量结果，其示数为__________cm。

(3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度g，其表达式为g=__________。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图甲所示，单匝正方形线框abcd的电阻R=0.5Ω，边长L=20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，求：
（1）0～2s 内通过ab 边横截面的电荷量q ；
（2）3s 时ab 边所受安培力的大小F ；
（3）0～4s 内线框中产生的焦耳热Q ．
14．（16分）如图所示，竖直分界线MN 左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小20N/C E =；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小2210T B -=⨯。

P 为电场中的一点，P 点到MN 的距离1m x =，在其下方离P 点距离 3.5m d =处有一垂直于MN 的足够大的挡板。

现将一重力不计、比荷5110C/kg q m
=⨯的带正电的粒子从P 点由静止释放，电场和磁场的范围均足够大。

求：
（1）该带电粒子运动到MN 位置的速度大小。

（2）该带电粒子打到挡板的位置到MN 的距离。

（3）该带电粒子从P 点出发至运动到挡板所用的时间。

15．（12分）如图，小球a 、b 用等长细线悬挂于同一固定点O ．让球a 静止下垂，将球b 向右拉起，使细线水平．从静止释放球b ，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°．忽略空气阻力，求
(1)两球a 、b 的质量之比；
(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b 在碰前的最大动能之比．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、A
【解析】
设物体沿斜面下滑的加速度为a ，物体到达斜面底端时的速度为v ，则有:
v 2＝2aL
21()3
v ＝2aL′ 联立两式可得：L′＝
19
L ，A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2、C
【解析】
三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为：
v A =v B =v C
三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据
v r ω= 得A 、B 、C 三个齿轮转动的角速度之比为
111::15:40:24321220
= A. 8:3:5与计算结果不符，故A 错误。

B. 5:3:8与计算结果不符，故B 错误。

C. 15:40:24与计算结果相符，故C 正确。

D. 24:40:15与计算结果不符，故D 错误。

3、B
【解析】
A ．一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，若△t =
2
T ，则在t 时刻和（t +△t ）时刻振子的位移相反，在t 时刻和（t +△t ）时刻弹簧长度可能不相等，故A 项错误；
B ．一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，若△t =T ，则在t 时刻和（t +△t ）时刻振子的位移相同，t 时刻和（t +△t ）时刻
振子运动的加速度一定相等，故B 项正确；
C ．一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，若t 和（t +△t ）时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则t 和（t +△t ）时刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t 有可能不等于2T 的整数倍，故C 项错误；
D ．一弹簧振子做简谐运动，周期为T ，若t 和（t +△t ）时刻振子运动位移大小相等，方向相反，则△t 一定不等于T 的整数倍，故D 项错误。

4、B 【解析】 由22Mm v G m R R =且2c v =，解得1128230(310)3000kg 210kg 22 6.6710
c R M G -⨯⨯===⨯⨯⨯，故选B. 5、C
【解析】
由题意可知当新绕5匝线圈后，原线圈接到110 V 交流电源上，新绕线圈电流为5mA ，则新绕线圈的电压为
根据原副线圈电压值比等于匝数比可知
可得原线圈的匝数为
匝匝
又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V 时输出电压为12 V ，可得
可得该变压器原来的副线圈匝数应为
匝匝
故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

6、C
【解析】
A ．中子轰击锂核，核反应方程式应为6143
3021Li+n He+H →，A 错误；
B ．核反应过程系统动量守恒，能量也守恒，B 错误；
C ．α粒子具有很强的电离本领，穿透能力较弱，C 正确；
D ．核反应前后核子数相等，核反应中释放的核能源于核反应过程中的质量亏损，D 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AC
【解析】
CD ．原线圈电压有效值U 1=220V ，根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为U 2=110V ，则电压表的读数为110V ，选项C 正确，D 错误；
AB ．根据变压器输入功率等于输出功率，即
2211U U I R
= 解得I 1=1.00A ，选项A 正确，B 错误；
故选AC.
8、CD
【解析】
AC ．小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大．故A 错误， C 正确；
B ．B 的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同，B 错误；
D ．滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B 很大时，一旦运动，不会停止，最终重力的沿斜面的分力等于摩擦力，小滑块匀速直线运动，故D 错误．
【点睛】
解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况．
9、AD
【解析】
AB ．等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可知，图中bdef 所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直，由于b 、c 、d 、e 各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O 的距离是相等的，结合该电场的特点可知，b 、c 、d 、e 各点的场强大小也相等，由以上的分析可知，b 、d 、e 、f 各点的电势相等且均为零，电场强度大
小相等，方向相同，故A 正确，B 错误；
C ．由于b 、e 、d 各点的电势相同，故电子移动过程中，电场力不做功，故C 错误；
D ．将+Q 从a 点移动到b 点，球心O 仍位于等量异种电荷的中垂线位置，电势为零，故其电势不变，故D 正确。

故选AD 。

10、ABE
【解析】
A 、在简谐运动的回复力表达式F =-kx 中，对于弹簧振子，F 为振动物体在振动方向受到的合外力，k 为弹簧的劲度系数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A 正确．
B 、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，故B 正确．
C 、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C 错误．
D 、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D 错误．
E 、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E 正确．故选ABE ．
【点睛】
衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、49 能
【解析】
第一空.分析图1中，钩码数量和弹簧常量的关系为钩码每增加一个，弹簧长度伸长1cm ，所以弹簧劲度系数10.49N 49N/m 0.01m
F mg k L L ====. 第二空.分析图2可得，每增加一个钩码，弹簧长度伸长约0.3cm ，即120.0030.003k k mg ⨯+⨯=，根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.
12、小 18.50 224n h π
【解析】
(1)[1]n 越大，细线与竖直方向夹角越大，则h 越小。

(2)[2]悬点处的刻度为1.00cm ，水平标尺的刻度为19.50cm ，则示数为
()19.50 1.00cm 18.50cm h =-=
所以示数为18.50cm 。

(3)[3]假设细线与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律得
2tan mg m r θω=
又
tan r h
θ= 2n ωπ=
解得
224g n h π=
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）24.810q -=⨯C （2）31.4410F -=⨯N （3）31.15210Q -=⨯J
【解析】
⑴由法拉第电磁感应定律得 电动势B E S
t
∆=∆ 感应电流E I R = 电量q I t =⋅∆
解得2
4.810C q -=⨯
⑵安培力F BIL =
由图得3s 时的B =0.3T
代入数值得31.4410N F -=⨯
⑶由焦耳定律得2Q I Rt = 代入数值得：3
1.15210J Q -=⨯
【点睛】考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的内容，掌握安培力大小表达式，理解焦耳定律的应用，注意图象的正确运用．
14、 (1) 3210m /s ⨯；(2)0.87m ；(3) 33.610s -⨯
【解析】
(1) 带电粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理 212qEx mv =
解得该带电粒子运动到MN 位置的速度大小
3210m /s v =⨯
(2)带电粒子在电场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得
2v qvB m r
= 解得
1m r = 运动周期
3210s r T v
ππ-==⨯ 在电场、磁场中的运动轨迹如图
该带电粒子打到挡板的位置到MN 的距离
223(3)0.87m d r d r =--=
≈ (3) 根据 12
vt x = 解得该带电粒子在电场中运动的时间
3110s t -=
在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为
=3π
θππ+-
电荷在磁场中运动的总时间
22t T θπ
= 解得
32510s 6
t π-=⨯ 则带电粒子从P 点出发至运动到挡板所需的时间为 33125(
1)10s 3.610s 6t t t π--=+=+⨯≈⨯ 15、
(1)12m m =
(2)b Q E = 【解析】
试题分析：（1）b 球下摆过程中，只有重力做功，由动能定理可以求出碰前b 球的速度；碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律列方程，两球向左摆动过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理列方程，解方程组可以求出两球质量之比．（2）求出碰撞过程中机械能的损失，求出碰前b 求的动能，然后求出能量之比．
（1）b 球下摆过程中，由动能定理得：2220102
m gL m v =﹣ 碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可得：()2012m v m m v =+， 两球向左摆动过程中，由机械能守恒定律得：()()()2121211cos 2
m m v m m gL θ+=+﹣
解得：)
121):11:1m m =-= （2）两球碰撞过程中损失是机械能：()()2121
Q m gL m m gL cos θ=-+﹣， 碰前b 球的最大动能22012
b E m v =， (
)12211cos 1211b
m m m Q E θ+---==。