安徽六安市舒城中学2024学年高三4月(四区)联考物理试题试卷

安徽六安市舒城中学2024学年高三4月（四区）联考物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则
A．a与大环间的弹力大小3mg B．绳子的拉力大小为
3
2
mg
C．c受到绳子的拉力大小为3mg D．c与大环间的弹力大小为3mg
2、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。

为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。

图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。

现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。

当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U表示测得的电压值。

则可求得流量为（）
A．bU
B
B．
cU
B
C．
2
c U
bB
D．
2
b U
cB
3、如图所示，木块m放在木板AB上，开始θ=0，现在木板A端用一个竖直向上的力F使木板绕B端逆时针缓慢转动（B端不滑动）．在m 相对AB保持静止的过程中（）
A．木块m对木板AB的作用力逐渐减小
B．木块m受到的静摩擦力随θ呈线性增大
C．竖直向上的拉力F保持不变
D．拉力F的力矩先逐渐增大再逐渐减小
4、在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，整个系统置于方向水平的匀强电场中。

若三个小球均处于静止状态，则c球的带电量为（）
A．+q B．-q C．+2q D．-2q
5、有一变化的匀强磁场与图甲所示的圆形线圈平面垂直。

规定磁场方向向里为正方向，从a经R流向b为电流的正方向。

已知R中的感应电流i随时间t变化的图象如图乙，则磁场的变化规律可能与下图中一致的是（）
A．B．
C．D．
6、质量为m、初速度为零的物体，在不同变化的合外力作用下都通过位移0x．下列各种情况中合外力做功最多的是（）
A．B．C．
D．
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、下列说法正确的是________。

A．夏天行车，给汽车轮胎充气，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时胎压会增大
B．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积
C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势
D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
E.夏天开空调给车内降温，此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量
8、如图所示，轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C（两绳另一端均固定），弹簧另一端连接质量为m的小
球。

地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的1
4
开缝圆弧管道AB，A点位于O点正下方且与C点等高，管道圆心与
C点重合。

现将小球置于管道内A点由静止释放，已知轻绳DC水平，当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力，管道与弹簧间的摩擦不计，重力加速度为g。

则小球从A运动到B的过程中（）
A．弹簧一直处于伸长状态
B．小球的机械能不守恒
C．小球在B点的动能为mgR
D．轻绳OC的拉力不断增大
9、如图所示，一小球固定在轻杆上端，AB为水平轻绳，小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向可能是()
A．F1B．F2C．F3D．F4
10、如图(a)，A、B为某电场中沿x方向上的两个点，现将正点电荷q从A点静止释放，仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点，其电势能E p随x的变化关系如图(b)所示，则
A．从A到B，电势先逐渐降低后逐渐升高
B．从A到B，电场强度先增大后减小
C．从A到B的过程中，电荷所受电场力先减小后增大
D．从A到B的过程中，电场力对电荷先做负功后做正功
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）寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组．现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ～2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个
多用电表：欧姆挡（×1，×11，×111，×1k）
直流电流挡（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）
直流电压挡（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）
电压表：（1～3V，1～15V）
电流表：（1～1．6A，1～3A）
滑动变阻器：R1（1～11Ω），R2 （1～2111Ω）
开关及导线若干．
（1）该小组同学先用多用电表直流电压“1～2．5 V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________V（结果保留两位有效数字）；
（2）为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选________测电压，选_______测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选______（填电阻符号）；
（3）请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图．
12．（12分）如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上。

再把玻璃砖放在方格纸上，并确定a 和b 为玻璃砖的上下界面的位置。

在玻璃砖的一刻插上两枚大头针1P 和2P ，再从玻璃砖的另一侧插上大头针3P 和4P 。

请完成以下实验步骤：
(1)下列操作步骤正确的是__________；（填正确答案标号）
A ．插上大头针3P ，使3P 挡住2P 的像
B ．插上大头针3P ，使3P 挡住1P 、2P 的像
C ．插上大头针4P ，使4P 挡住3P 的像
D ．插上大头针4P ，使4P 挡住3P 和1P 、2P 的像
(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针3P 、4P 的位置（图中已标出），在图中作出完整的光路图；
（____）
(3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率n __________。

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，CDE 和MNP 为两根足够长且弯折的平行金属导轨，CD 、MN 部分与水平面平行，DE 和NP 与水平面成30°，间距L =1m ，CDNM 面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B 1=1T ，DEPN 面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B 2=2T 。

两根完全相同的导体棒a 、b ，质量均为m =0.1kg ，导体棒b 与导轨CD 、MN 间的动摩擦因数均为μ=0.2，导体棒a 与导轨DE 、NP 之间光滑。

导体棒a 、b 的电阻均为R =1Ω。

开始时，a 、b 棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，运动过程中a 、b 棒始终不脱离导轨，g 取10m/s 2.
(1)b 棒开始朝哪个方向滑动，此时a 棒的速度大小；
(2)若经过时间t =1s ，b 棒开始滑动，则此过程中，a 棒发生的位移多大；
(3)若将CDNM 面上的磁场改成竖直向上，大小不变，经过足够长的时间，b 棒做什么运动，如果是匀速运动，求出匀速运动的速度大小，如果是匀加速运动，求出加速度大小。

14．（16分）如图所示，打开水龙头，流出涓涓细流。

将乒乓球靠近竖直的水流时，水流会被吸引，顺着乒乓球表面流动。

这个现象称为康达效应（Coanda Effect ）。

某次实验，水流从A 点开始顺着乒乓球表面流动，并在乒乓球的最低点B 与之分离，最后落在水平地面上的C 点（未画出）。

已知水流出水龙头的初速度为0v ，B 点到C 点的水平射程为x ，B 点距地面的高度为h ，乒乓球的半径为R ，O 为乒乓球的球心，AO 与竖直方向的夹角60θ=，不计一切阻力，若水与球接触瞬间速率不变，重力加速度为g 。

(1)若质量为(0)m m ∆→的水受到乒乓球的“吸附力”为F ，求F m
∆的最大值； (2)求水龙头下端到A 的高度差H 。

15．（12分）如图所示，光滑水平地面上，一质量为M ＝1kg 的平板车上表面光滑，在车上适当位置固定一竖直轻杆，杆上离平板车上表面高为L ＝1m 的O 点有一钉子（质量不计），一不可伸长轻绳上端固定在钉子上，下端与一质量m 1＝1.5kg 的小球连接，小球竖直悬挂静止时恰好不与平板车接触。

在固定杆左侧放一质量为m 2＝0.5kg 的小滑块，现使细绳向左恰好伸直且与竖直方向成60°角由静止释放小球，小球第一次摆到最低点时和小滑块相碰，相碰时滑块正好在钉子正下方的O '点。

设碰撞过程无机械能损失，球和滑块均可看成质点且不会和杆相碰，不计一切摩擦，g 取10m/s 2，计算结果均保留两位有效数字。

求：
(1)小滑块初始位置距O '的水平距离a ；
(2)碰后小球能到达的最大高度H 。

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、C
【解题分析】AB 、三个小圆环能静止在光滑的圆环上，由几何知识知：abc 恰好能组成一个等边三角形，对a 受力分析如图所示：
在水平方向上： sin30=sin60T N
在竖直方向上： cos30cos60T mg N =+
解得： N mg = ； 3T mg = 故AB 错；
c 受到绳子拉力的大小为： 2cos303T T mg '==，故C 正确
以c 为对象受力分析得：
在竖直方向上： 12cos30N mg T =+
解得： 13234N mg mg mg =+= 故D 错误； 综上所述本题答案是;C
2、A
【解题分析】
将流量计上、下两表面分别与一电压表（内阻很大）的两端连接，U 表示测得的电压值，
那么电动势E ＝U ；根据粒子平衡得，U qvB q
c = 联立两式解得，U v cB
=。

则流量Q ＝vS ＝vbc ＝bU B ．故A 正确，BCD 错误。

3、C
【解题分析】
A.木板绕B 端逆时针缓慢转动，m 相对AB 保持静止的过程中，木板AB 对木块m 的作用力与木块m 所受重力抵消，即木板AB 对木块m 的作用力大小为mg ，方向竖直向上，则木块m 对木板AB 的作用力不变，故A 项错误；
B. 在m 相对AB 保持静止的过程，对木块m 受力分析，由平衡条件得，木块m 受到的静摩擦力 sin f mg θ=
故B 项错误；
C. 设板长为L ，m 到B 端距离为l ，以B 端为转轴，则：
cos cos FL mgl θθ=
解得：
l F mg L
= 所以竖直向上的拉力F 保持不变，故C 项正确；
D. 使木板绕B 端逆时针缓慢转动，竖直向上的拉力F 保持不变，则拉力F 的力矩减小，故D 项错误。

4、D
【解题分析】
a 、
b 带正电，要使a 、b 都静止，
c 必须带负电，否则匀强电场对a 、b 的电场力相同，而其他两个电荷对a 和b 的合力方向不同，两个电荷不可能同时平衡，设c 电荷带电量大小为Q ，以a 电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得c 、b 对a 的合力与匀强电场对a 的力等值反向，即为：
2kq q l ⋅=2kQ q l
⋅×cos 60︒ 所以C 球的带电量为-2q
A ．+q 与分析不符，故A 错误；
B ．-q 与分析不符，故B 错误；
C ．+2q 与分析不符，故C 错误；
D ．-2q 与分析不符，故D 正确。

5、A
【解题分析】
应用楞次定律定性分析知，0~1s 内，电流为正方向，根据安培定则知磁场B 应正方向减小或负方向增大。

1~2s 内，电流为负方向，根据安培定则知磁场B 应正方向增大或负方向减小。

设线圈面积为S ，则电动势
1B E S t s
∆Φ∆=
=⋅∆① 电流 E I R
=② 解①②式得
1S B I R s
∆=⋅③ 由图象知两过程中电流大小关系为
1212
I I =④ 解③④式得
121121B B s s
∆∆= 1212
B B ∆=∆ 所以A 正确，BCD 错误。

故选A 。

6、C
【解题分析】
试题分析：根据公式W Fs =可知图像与坐标轴围成的面积表示做功多少，故C 做功最多，C 正确；
考点：考查了功的计算
【名师点睛】利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来，根据图象中的数据求解．
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、ADE
【解题分析】
A ．夏天行车，气压不宜过高，因为汽车高速行驶时，温度会升高，由气态方程可得，胎压会增大，故A 正确；
B ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子距离，故B 错误；
C ．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间引力大于斥力，所以液体表面具有收缩的趋势，故C 错误；
D ．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D 正确；
E ．白天很热时，开空调给车内降温，因空调本身也要产生热量，则此时空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量，故E 正确。

故选：ADE 。

8、ACD
【解题分析】
AB ．当小球沿圆弧管道运动到B 点时恰好对管道壁无弹力，则小球在B 点由弹簧的拉力和重力提供向心力，即弹簧处于伸长状态，从A 到B 的过程弹簧的形变量没有变，故小球的机械能不变，选项A 正确，B 错误；
C ．从A 到B 的过程弹簧的形变量没有变，小球在B 点的动能等于小球在A 点的重力势能为mgR ，选项C 正确；
D ．设OC 与OA 的夹角为θ，CA 与水平夹角为α，C 点受力平衡，则竖直方向上有
cos sin OC AC F F θα=
解得
sin cos AC OC F F αθ
= 从A 到B 的过程中，θ和弹簧的弹力F AC 不变，α不断增大，故OC 的拉力不断增大，D 正确。

故选ACD 。

9、BC
【解题分析】
小球处于静止状态，则杆对小球的作用力方向在重力与绳子拉力夹角的对顶角范围内（不含水平方向），如图所示；
所以杆对小球的作用力方向可能是F 2和F 3，故BC 正确，AD 错误。

故选BC 。

10、AC
【解题分析】
AD.正点电荷q 从A 点静止释放，仅在电场力作用下沿x 轴方向运动一段距离到达B 点，电势能先减小后增大，则正电荷从A 到B 电场力先做正功，后做负功；正点电荷q 电势能先减小后增大，所以电势先降低后升高。

故A 正确，D 错误；
BC.电势能E P 随位移x 的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大，电场强度先减小后增大，故B 错误，C 正确。

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、（1）1.8V ；（2）电压表，1-3V ；多用电表直流电流档1mA ；R 2；（3）连线图见解析；
【解题分析】
试题分析：（1）万用表读数为1.8V ；（2）用伏安法测量电源的电动势及内阻，应选用1-3V 的电压表测量电压，因为通过水果电池的最大电流不超过1mA,故选择多用电表直流电流1mA 档；因为电池内阻在1kΩ-2 kΩ之间，所以滑动变阻器选择R 2；
（3）实物连线如图所示．
考点：测量电源的电动势及内阻；
12、BD 10 2
【解题分析】
(1)[1]．在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针1P和2P，确定入射光线，然后插上大头针3P，使3P挡住1P，2P的像，再插上大头针4P，使4P挡住3P和1P、2P的像，从而确定出射光线。

则BD正确。

(2)[2]．光路图如图所示。

(3)[3]．在光路图中构造三角形，由图得145
θ=︒，所以
12
sinθ=
2sin θ= 由折射定律
12sin sin 2
n θθ==
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）0.2m/s ；（2）0.24m ；（3）匀加速，0.4m/s 2。

【解题分析】
（1）开始时，a 棒向下运动，b 棒受到向左的安培力，所以b 棒开始向左运动，当b 棒开始运动时有
1B IL mg μ=
对a 棒
2=2B Lv I R
联立解得
21220.2m/s mg R
v B B L μ⋅==
（2）由动量定理得对a 棒
2sin mgt B ILt mv θ-=
其中
222B Lx It R R
∆Φ== 联立解得
222(sin )20.24mgt mv R x m B L
θ-⋅== （3）设a 棒的加速度为a 1，b 棒的加速度为a 2，则有
21sin mg B IL ma θ-=
12-B IL mg ma μ=
且
21122B Lv B Lv I R
-= 当稳定后，I 保持不变，则
211202B L v B L v I t R t
∆-∆∆==∆⋅∆ 可得
122a a =
联立解得两棒最后做匀加速运动，有a 1=0.2m/s 2，a 2=0.4m/s 2
14、 (1)2
(1)2F x g m hR
=+∆；(2)2203422x v H R h g =-- 【解题分析】
(1)设水流在B 点的速率为B v ，在B 点时
F m
∆最大，由牛顿第二定律 2B mv F mg R ∆-∆=① 水流从B 点开始做平抛运动，有
212
h gt =② B x v t =③
联立，解得
2
(1)2F x g m hR
=+∆④ (2)水流从水龙头流出至到达B 点，由动能定理
22011(cos )22
B mg H R R mv mv θ∆++=∆-∆⑤ 联立，解得
2203422
x v H R h g =--⑥ 15、 (1)0.52m ； (2)0.32m
【解题分析】
(1)小球摆动过程中，设碰前小球的速度大小为0v ，平板车的速度大小为M v ，位移大小分别为1x 和M x ，小球开始时高度为
()1cos600.5h L m =-=
小球和平板车在水平方向动量守恒
10M Mv m v =
二者构成的系统机械能守恒
221011122
M Mv m v m gh += 带入数据联立解得
3m/s M v =
02m/s v =
11M x m x M
= 且
1sin 60M x x L +
=
解得
m 0.52m 10
M x =≈ 小球从左向下摆到最低点的过程中，滑块相对于地面静止，M 及杆对地向左走过的距离即为所求
0.52m M a x ==
(2)小球到最低点时以速度0v 与静止的滑块发生弹性碰撞，小球和滑块组成的系统动量守恒且机械能守恒，设碰后瞬间小球和滑块的速度大小分别为1v ，2v ，则有：
101122m v m v m v =+
222101122111222
m v m v m v =+ 联立解得
121012
1m/s m m v v m m -==+ 12012
23m/s m v v m m =+ 此后滑块向右匀速直线运动，不影响小球和车的运动，小球摆到最高点时和平板车具有相同速度v ，二者组成的系统动量守恒
()111M Mv m v M m v -=+
解得
0.6m/s v = 机械能守恒 ()2221111111222
M m gH Mv m v M m v =+++ 解得 0.32m H =。