2024届安徽省铜陵一中高三第三次适应性考试物理试题

2024届安徽省铜陵一中高三第三次适应性考试物理试题
请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、已知天然材料的折射率都为正值(n >0)。

近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值(n <0)，称为负折射率介质。

电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图1所示。

点波源S 发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。

如图2所示，其中直线SO 垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、
2、
3、4）之中，正确的是（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
2、如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设A 和B 点的电势分别为A cp 和B cp 粒子在A 、B 两点加速度大小分别为A a 和B a ，速度大小为A v 和B v ，电势能分别为PA E 和PB E ，下列判断正确的是（ ）
A ．A
B v v < B ．A B a a <
C ．A B cp cp <
D ．PA PB
E E >
3、电荷之间的引力会产生势能。

取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q ，核外电子带电量大小为e ，其引力势能P kqe E r
=-，式中k 为静电力常量，r 为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。

根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从1r 减小到2r ，普朗克常量为h ，
那么，该原子释放的光子的频率υ为（ ）
A ．2111kqe h r r υ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
B ．21112kqe h r r υ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
C ．12113kqe h r r υ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
D ．21113kqe h r r υ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
4、2024年我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。

若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的
1n ，同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍。

已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为（ ）
A ．33(6)2n R n g
π+ B ．(6)2n R ng
π+ C ．3(6)2n R ng
π+ D ．26
ngR n π+ 5、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。

进一步探测发现在地面P 点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。

假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。

如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g ；由于空腔的存在，现测得P 点处的重力加速度大小为kg(k<1)。

已知引力常量为G ，球形空腔的球心深度为d ，则此球形空腔的体积是
A ．kgd G ρ
B ．2kgd G ρ
C ．(1)k gd G ρ-
D ．2(1)k gd G ρ
- 6、某理想气体的初始压强p 0=3atm ，温度T 0=150K ，若保持体积不变，使它的压强变为5atm ，则此时气体的温度为（ ）
A ．100K
B ．200K
C ．250K
D ．300K
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、在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（ ）
A ．改用红色激光
B ．改用蓝色激光
C ．减小双缝间距
D ．将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
8、如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，PQ 为两个磁场的理想边界，磁场范围足够大。

一个边长为a 、质量为m 、电阻为R 的单匝正方形线框，以速度v 垂直磁场方向从图示实线位置Ⅰ开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度为3v 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．在位置Ⅱ时线框中的电功率为22249
B a v R
B ．在位置时Ⅱ的加速度为222B a v mR
C ．此过程中安培力的冲量大小为23mv
D ．此过程中通过线框导线横截面的电荷量为22Ba R
9、 “跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h ，水平速度为v ；若质量为m 的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g ，则( )
A ．棋子从最高点落到平台上所需时间t ＝
B ．若棋子在最高点的速度v 变大，则其落到平台上的时间变长
C ．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mgh
D ．棋子落到平台上的速度大小为
10、将小球以某一初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能k E ，重力势能p E 与其上升高度h 间的关系分别如图中两直线所示，取210m/s g =，下列说法正确的是（ ）
A ．小球的质量为0.2kg
B ．小球受到的阻力（不包括重力）大小为0.25N
C ．小球动能与重力势能相等时的高度为2013
m D ．小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为0.5J
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）如图甲所示，是一块厚度均匀、长宽比为5：4的长方形合金材料薄板式电阻器，a 、b 和c 、d 是其两对引线，长方形在a 、b 方向的长度大于在c 、d 方向的长度。

已知该材料导电性能各向同性。

某同学想测定该材料的电阻
率。

他选取的器材有：①多用电表；②游标卡尺；③螺旋测微器；④学生电源；⑤电压表V （量程：3V ，内阻约为3k Ω）；
⑥电流表A （量程：0.6A ，内阻约为0.2Ω）；⑦滑动变阻器R 0（最大阻值10Ω）；⑧开关S 、导线若干。

（1）用多用电表粗测该电阻器的电阻值。

他首先调整多用电表“指针定位螺丝”，使指针指在零刻度；再将选择开关旋至电阻挡“×1”挡位，两支表笔金属部分直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”。

然后，用两支表笔分别连接电阻器的a 、b 引线，多用电表表盘指针位置如图乙所示。

a 、b 两引线之间的电阻值R =___________Ω。

（2）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄板的宽度和厚度，结果如图丙所示，则宽度L =_______mm ，厚度D =_______mm 。

（3）为了精确测定a、b两引线之间的电阻值R，该同学在图丁所示的实物中，已经按图丁中电路图正确连接了部分电路；请用笔画线代替导线，完成剩余电路的连接_______。

（4）若该同学保持电路不变，只将a、b引线改接为c、d引线，测量c、d之间的电阻值，则测量c、d之间电阻值的相对误差___________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量a、b之间电阻值的相对误差。

（5）计算该材料电阻率的表达式ρ=___________。

(式中用到的物理量的符号均要取自（1）（2）（3）问)
12．（12分）用如图甲所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）本实验必须满足的条件有____________。

A．斜槽轨道光滑
B ．斜槽轨道末端切线水平
C ．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D ．挡板高度等间距变化
（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A 、B 、C 三点，三点间的水平间距相等且均为x ，竖直间距分别是y 1和y 2。

若A 点是抛出点，则1
2
y y =________；钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为g ，结果用上述字母表示）。

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）如图所示，水平地面上静止放置一辆长度为L =1.5m 、质量m A =4kg 的小车A ，小车的上表面粗糙，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L =0.5m ，最右端静置一质量m B =2kg 的物块B （可视为质点）；现对A 施加一个水平向右F =20N 的恒力，小车运动一段时间后，物块B 和弹簧接触，同时
撤掉恒力F ，已知物块B 和小车间的动摩擦因数02 =．。

不计空气阻力，重力加速度g =10m/s 2，求： （1）水平向右的恒力F 作用的时间t ；
（2）弹簧最大压缩量d =0.3m 时，弹簧的弹性时能E p 。

14．（16分）如图所示，马桶吸由皮吸和汽缸两部分组成，下方半球形皮吸空间的容积为1000 cm 3，上方汽缸的长度为40 cm ，横截面积为50 cm 2。

小明在试用时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮吸中气体的压强等于大气压。

皮吸与地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气，不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及
手柄的质量忽略不计，已知大气压强p 0＝1.0×
105 Pa ，g ＝10 m/s 2。

①若初始状态下活塞位于汽缸顶部，当活塞缓慢下压到汽缸皮吸底部时，求皮吸中气体的压强；
②若初始状态下活塞位于汽缸底部，小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上提起20 cm 高度保持静止，求此时小明作用力的大小。

15．（12分）在地面上方足够高的地方，存在一个高度d＝0.5m的“相互作用区域”(下图中画有虚线的部分)．一个小圆环A套在一根均匀直杆B上，A和B的质量均为m，若它们之间发生相对滑动时，会产生F f＝0.5mg的摩擦力。

开始时A处于B的最下端，B竖直放置，A距“相互作用区域”的高度h＝0.8m，让A和B一起从静止开始下落，只要A 处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F＝3mg的恒力作用，而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力。

杆B在下落过程中始终保持竖直，且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离。

不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：
(1)杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度大小；
(2)圆环A通过“相互作用区域”所用的时间；
(3)为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离，杆的最小长度。

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、D
【解题分析】
由题意可知，负折射率的介质使得折射光线与入射光线均在法线的同一侧，现在让我们判断从S点发出的这条光线的折射光线，则光线1、2是不可能的，因为它们均在法线的另一侧，光线3、4是可能的，但是题意中又说明在另一侧成实像，即实际光线有交点，光线3在射出介质时，其折射线如左图所示，折射光线反向延长线交于一点，成虚像。

而光线4的折射光线直接相交成实像（如右图所示）。

故选D 。

2、C
【解题分析】
AD ．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，若粒子从A 到B 过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过A 点时的速度比通过B 点时的速度大，即A B v v >，PA PB E E <，选项AD 错误；
B ．根据电场线疏密可知，A B E E >，根据F =Eq 和牛顿第二定律可知，A B a a >，选项B 错误；
C ．根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，故A B cp cp <，选项C 正确。

故选C 。

3、B
【解题分析】
电子在r 轨道上圆周运动时，静电引力提供向心力
2
2kqe v m r r
= 所以电子的动能为
2122K kqe E mv r
== 所以原子和电子的总能为 2K P kqe E E E r =+=-
再由能量关系得
1221112kqe E h E E r r ν⎛⎫==-=
- ⎪⎝⎭
即
21112kqe h r r ν⎛⎫=- ⎪⎝⎭
故选B 。

4、A
【解题分析】 在地球表面，2
GMm mg R ＝
得 GM =gR 2
空间站做匀速圆周运动时 222()Mm G m r r T
π= 轨道半径
661R r R R R n n
+⨯+＝＝ 联立解得
22T ==故BCD 错误，A 正确；
故选A 。

5、D
【解题分析】
地球表面正常的重力加速度大小为g ,由于空腔的存在，现测得P 点处的重力加速度大小为kg ，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为()1k g -，结合万有引力定律2Mm G ma r =，即()21Vm G m k g d
ρ=-，解得：()21k gd V G ρ
-=，故D 项正确，ABC 错误。

6、C
【解题分析】 理想气体体积不变，发生等容变化，则
00p p T T =，代入数据得：35=150T
，解得：250T K =．故C 项正确，ABD 三项错误．
【题目点拨】
在理想气体状态方程和气体实验定律应用中，压强、体积等式两边单位一样即可，不需要转化为国际单位；温度的单
位一定要用国际单位(开尔文)，不能用其它单位．
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、ACD
【解题分析】
A. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝
l d
λ可知，改用红色激光，波长变大，则条纹的间距变大，选项A 正确； B. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝l d λ可知，改用蓝色激光，则波长变短，则条纹的间距变小，选项B 错误；
C. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝
l d
λ可知，减小双缝间距d ，则条纹的间距变大，选项C 正确； D. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝l d λ可知，将屏幕向远离双缝的位置移动，即l 变大，则条纹的间距变大，选项D 正确；
E. 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx ＝
l d
λ可知，将光源向远离双缝的位置移动对条纹间距无影响，选项E 错误.
8、AC
【解题分析】
A ．线框经过位置Ⅱ时，线框左右两边均切割磁感线，所以此时的感应电动势为 23
E Bav = 故线框中的电功率为
2222
49E B a v P R R
== A 正确；
B ．线框在位置Ⅱ时，左右两边所受安培力大小均为
2223B a v F BIa R
== 根据左手定则可知，线框左右两边所受安培力的方向均向左，故此时线框的加速度为
22243F B a v a m mR
== B 错误；
C ．整个过程根据动量定理可知安培力的冲量为
233v I P m mv mv =∆=-=- 所以安培力的冲量大小为23
mv ，C 正确； D ．根据 E q I t t R R
∆Φ=∆=∆= 线框在位置Ⅰ时其磁通量为2Ba ，而线框在位置Ⅱ时其磁通量为零，故
2
Ba q R
= D 错误。

故选AC 。

9、AC
【解题分析】
A 、从最高点速度水平，只受重力做平抛运动，由得：；A 项正确.
B 、下落时间只与竖直高度有关，与初速度v 无关，B 项错误.
C 、下落过程中，重力势能减少mgh ，C 项正确.
D 、由机械能守恒定律：
，得：，D 项错误.
故选AC.
【题目点拨】
斜上抛运动可以由运动的分解和运动的对称性分析.
10、BD
【解题分析】
A ．由图知，小球上升的最大高度为h =4m ，在最高点时，小球的重力势能 p 4J E mgh ==
得
P 0.1kg E m gh
== 故A 错误；
B ．根据除重力以外其他力做的功
W E =∆其
则有
fh E E -=-低高
由图知
4J 5J E E ==低高，
又
4m h =
解得
0.25N f =
故B 正确；
C ．设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，此时有
212
mgH mv = 由动能定理有 2201122fH mgH mv mv --=
- 由图知
201=5J 2
mv 联立解得
20=m 9
H 故C 错误； D ．由图可知，在h =2m 处，小球的重力势能是2J ，动能是
5J=2.5J 2，所以小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为
2.5J 2J 0.5J -=
故D 正确。

故选BD 。

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 50.60 1.200 小于 45
DR 【解题分析】
(1)[1]开关旋至电阻挡“×1”挡位，故电阻为6Ω。

(2)[2][3]游标卡尺读数为 50mm 0.0512mm 50.60mm L =+⨯=
螺旋测微器读数
1mm 0.01mm 20.0 1.200mm D =+⨯=
(3)[4]根据电路图可知，连线如下
(4)[5]因为cd 间电阻小于ab 间电阻，则电压表分流更小，带来的误差更小，测量c 、d 之间电阻值的相对误差小于测量a 、b 之间电阻值的相对误差。

(5)[6]根据
54
ab L L R S L D
ρρ==⋅ 可知
45DR ρ=
12、BC 1:3 21
g x
y y - 【解题分析】
(1)[1]AB ．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。

故A 不符合题意，B 符合题意。

C ．要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。

故C 符合题意。

D ．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。

故D 不符合题意。

(2)[2] A 点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB 和BC 的竖直间距之比为1：3。

[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y 2﹣y 1＝gt 2可知：
t 则初速度为：
v x t ==
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）1s t =；（2）23J 15
p E =
【解题分析】
（1）根据牛顿第二定律，有
物块B 的加速度 B B B m g
a m μ=
小车A 的加速度
B A A
F m g a m μ-= 物块B 的位移
212
B B x a t = 小车A 的位移
212
A A x a t = 根据位移关系有
0A B x x L L -=-
联立解得
1t =s
（2）撤掉外力时，物块B 的速度
B B v a t =
撤掉外力时，小车的速度
A A v a t =
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律
()A A B B A B m v m v m m v +=+
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系
()222111222
P A A B B A B B m v m v m m v m gd E μ+=+++ 由上式解得
23J 15
p E = 14、①3×
105 Pa ②250 N 【解题分析】
①以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p 0， 体积：
V 1＝1000 cm 3＋40×50 cm 3＝3000 cm 3
当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p ，体积为V 2＝1000 cm 3， 由玻意耳定律：p 0V 1＝p 2V 2
解得：
p 2＝3p 0＝3×105 Pa
②以皮吸内的气体为研究对象，开始时封闭气体的压强为p 0，体积为V 2＝1000 cm 3，活塞缓慢向上提起20 cm 高度保持静止时，设小明作用力的大小为F ，封闭气体的压强为p 3，体积为： V 3＝1000 cm 3＋20×50 cm 3＝2000 cm 3
由玻意耳定律有：p 0V 2＝p 3V 3
又有：F ＋p 3S ＝p 0S
解得：
F ＝250 N
15、 (1)4.0m/s(2)0.2s(3)1.2m
【解题分析】
(1)设A 和B 共同静止下落至“相互作用区域”的速度为v 1，则21v ＝2gh ，代入数据得 v 1＝4.0m/s
(2)A 在“相互作用区域”运动时，A 受到重力mg 、滑动摩擦力F f 和竖上向上的恒力F 作用，设加速度大小为a A ，运动时间为t ，根据牛顿第二定律有
mg ＋F f －F ＝ma A
代入数据得
a A ＝－15m/s 2 由位移公式有2112
A d v t a t =+，代入数据解得 t ＝0.2s ，t ′＝0.33s(不符题意，舍去)
(3)设B 在“相互作用区域”运动的加速度为a B ，A 刚离开“相互作用区域”时，圆环A 和直杆B 的速度分别为v A 和v B ，则：
mg －F f ＝ma B ，v B ＝v 1＋a B t ，v A ＝v 1＋a A t
代入数据解得
v A ＝1m/s ，v B ＝5m/s
此过程二者相对滑动的距离
21112
B s v t a t d =+- 代入数据解得
s 1＝0.4m
设A 离开“相互作用区域”后二者相对滑动过程的时间为t′，A 的加速度为'A a ，则 'f A mg F a m
+= A A B B v a t v a t '''＋＝＋
二者相对滑动的距离
''2'''2211()22
B B A A s v t a t v t a t =+-+ 代入数据解得
20.4s 0.8m t s '＝，＝
则杆的最小长度
12 1.2m s s s ＝＋＝。