安徽省定远县育才中学校2024届高三下学期2月检测物理试题（含解析）

2024届高三下学期2月检测
物理试题
考生注意：
1．本卷共三大题，15小题，满分100分，考试时量75分钟。
2．试卷分为试题卷和答题卡两个部分；答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。
3．将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。
一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．电磁波无论在通信通讯领域，还是医疗健康领域以及食品卫生中的应用都是极其广泛，而这几个领域仅仅是电磁波在日常生活中的一小部分，可见电磁波的应用范围之广．日常生活中电磁波的广泛应用给人们生活带来极大的便利，提高人们的生活质量．因此，掌握了电磁波就可以我们的生活造福．下列关于电磁波的描述，错误的是　　
A．电磁波的传播速度等于光速，光是以波动形式传播的一种电磁振动
B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
C．一束红光从空气传入水中，光的频率发生变化
D．电磁波具有能量
2．下列叙述正确的是（　　）
A．康普顿效应和光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，前者表明光子具有能量，后者表明光子除具有能量之外还具有动量
B．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加
C．从到，共发生7次α衰变和3次β衰变
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型
3．甲乙两卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为2R，C是轨道上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴为4R，A、B是轨道的近地点和远地点，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
B．两卫星与地心的连线在相同的时间内扫过的面积相等
C．卫星甲在C点的线速度一定小于卫星乙在A点的线速度
D．卫星甲在C点的角速度一定小于卫星乙在B点的角速度
4．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（　　）

A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
B．若要A、B、C三个物体都相对滑动，则力F至少为
C．当力时，B的加速度为
D．无论力F为何值，B的加速度不会超过
5．某简谐横波在时的波形图如图甲所示，在该波传播方向上有两质点B、C（图中均未画出），B、C平衡位置间的距离为，其中B的振动图像如图乙所示，则C的振动图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
6．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，该加速器由两个铜质形盒、构成，其间留有空隙，磁感应强度为的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频交流电的频率为，加速电压为，若中心粒子源处产生的是质子，在加速器中被加速。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）
A．离子从磁场中获得能量
B．增大加速电场的电压，其余条件不变，离子离开磁场的动能不变
C．离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大
D．不改变磁感应强度和交流电的频率，该加速器也可加速氦核粒子
7．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）
A．t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小
B．该交变电动势的有效值为11V
C．该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22sin（100πt）V
D．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45°
二、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．下列说法中正确的是（　　）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积的分子数及气体分子的平均动能都有关
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明水分子不停息地做无规则热运动
C．温度升高，物体的每一个分子的动能都增大
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
9．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（　　）
A．货箱向上运动的速度大于v
B．缆绳中的拉力大于
C．货箱向上运动的速度等于
D．货物对货箱底部的压力等于
10．如图所示，一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g。则（　　）
A．小车能获得的最大速度为 B．小球在Q点的速度大小为
C．小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为 D．小球落地时的速度大小为
三、非选择题（本题共5小题，共57分）
11．为了测量某一未知阻值的电阻Rx，某实验小组找来以下器材：电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、电流表（0~0.6A，内阻约1Ω）、滑动变阻器（0~15Ω，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，该小组同学实验操作如下，请你按要求填写：
（1）断开开关，请按图甲所示的电路图在图乙中连接实物图 ；
（2）如图乙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端；
（3）闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，建立合适的坐标系作出I-U图如下；
（4）整理仪器根据I-U图可得，该未知电阻的阻值为Rx= ；（保留两位有效数字）由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值 真实值（填>、<或= ）。
12．阿特伍德机是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，常用来研究匀变速直线运动的规律。现对该装置加以改进，利用改进后的装置（如图所光电门示）验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量均为M的重物A（含挡光片、挂钩）和物块B，物块B上放一质量为m的金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B的正下方，金属片C不能穿过圆环而B可以穿过，金属片C到圆环的高度为h，固定在A上的挡光片到光电门的竖直距离大于h，挡光片的宽度d，重力加速度为g。为了减小实验误差，可进行多次实验，改变物块B的初始位置使物块B从不同的高度由静止下落穿过圆环，记录每次金属片C与圆环间的高度h以及挡光片穿过光电门的时间，通过描点作图，为了得到一条过原点的直线，则应该绘制的是 （填“”、“”或“”）图像，则该直线的斜率k= （用m、M、g、d表示）。
13．如图所示，置于水平地面上的物块用伸长量为的水平轻弹簧拉着系于竖直墙壁，质量为的小球通过光滑定滑轮用轻质细绳与物块相连，小球在方向水平向右、大小的拉力作用下处于静止状态，此时拉物块的轻绳与竖直方向的夹角为，拉小球的轻绳与竖直方向的夹角也为，且物块也处于静止状态。已知：弹簧的劲度系数为，物块的质量，重力加速度，。求：
（1）小球的质量；
（2）地面对物块的支持力大小；
（3）物块对地面的摩擦力。
14．如图所示，一质量为m1＝1kg，带电荷量为q＝＋0.5C的小球以速度v0＝3m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长L=6m，两极板间距d=0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径为R的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E＝5V/m.(取g＝10m/s2)求：
(1)两极板间的电势差大小U；
(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件．
15．如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨、的间距，金属棒ad与导轨左端bc的距离为，整个闭合回路的电阻为，匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为的物体，不计一切摩擦，磁感应强度随时间t变化的规律是。求：
（1）感应电动势的大小和金属棒上电流的方向
（2）经过多长时间物体刚好离开地面
试卷第1页，共7页
参考答案：
1．C
【详解】A．电磁波是电磁场的传播，光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的传播速度等于光速，故A正确，不符合题意；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B正确，不符合题意；
C．一束红光从空气传入水中，光的频率不变，而光速随着折射率变大而减小，故C错误，符合题意；
D．电磁波具有能量，如微波可以加热食物，故D正确，不符合题意；
故选C．
2．D
【详解】A. 康普顿效应和光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，前者表明光子除具有能量之外还具有动量，后者表明光子具有能量，故A错误；
B. 氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，释放一定频率的光子，电场力正功，电子的动能增大，电势能减小，故B错误；
C．从到，发生α衰变的次数为
发生β衰变的次数为
所以发生β衰变的次数为4次，故C错误；
D．卢瑟福依据α粒子散射实验中极少数α粒子发生大角度偏转为主要依据提出了原子的核式结构模型，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．由开普勒第三定律得，由于卫星甲的半径（R）小于卫星乙的半长轴（2R），所以卫星甲的周期小于卫星乙的周期，故A错误；
B．由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，故B错误；
C．设卫星乙在过A点的近地圆轨道运行时的速度比卫星甲在C点的速度更大，由于卫星乙在A点要做离心运动，所以在团圆轨道的A点的速度比在过A点的近地圆轨道运行时的速度更大，所以卫星甲在C点的线速度一定小于卫星乙在A点的线速度，故C正确；
D．设卫星乙在过B点的圆轨道运行，此轨道的半径比卫星甲在C点轨道更大，由
可得角速度更小，卫星甲在C点的角速度一定大于卫星乙在B点的角速度，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】A．A与B间的最大静摩擦力的大小为
C与B间的最大静摩擦力的大小为
B与地间的最大静摩擦力的大小为
要使A、B、C都始终相对静止，三者一起向右加速，则对整体有
假设C恰好与B相对不滑动，则对C有
解得
设此时A与B间的摩擦力为f，对A有
解得
表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终相对静止，则力F不能超过，A错误；
B．当A相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体得
对A有
解得
故当拉力F大于时，B与A相对滑动，因此若要A、B、C三个物体都相对滑动，则力F至少为。故B错误；
C．根据B项分析可知当力时，A、B、C三个物体都相对滑动,对B由牛顿第二定律得
解得
C正确；
D．根据对C项的分析，B的加速度可以为，选项D错误。
故选C。
5．C
【详解】根据波形图像可得波长
λ=4m
根据振动图像可得周期
T=2s
两质点之间的距离
根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟，或者提前，如图所示：
符合条件的只有选项C。
故选C。
6．B
【详解】A．粒子在电场中加速在磁场中偏转，洛伦兹力不做功，故A错误；
B．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由则最大动能为：
故增大加速电场的电压，其余条件不变，离子离开磁场的动能不变，故B正确；
C．离子在回旋加速器中做圆周运动的周期 与半径无关，故C错误；
D．带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据知，换用α粒子，粒子的比荷改变，周期改变，回旋加速器不能加速α粒子，故D错误。
故选B。
7．CD
【详解】A．由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，A错误；
B．该交变电动势的有效值为
B错误；
C．当t=0时，电动势为零，线圈平面处于中性面上，故该交变电动势的瞬时值表达式为
C正确；
D．电动势瞬时值为22V时，代入瞬时表达式
解得
即线圈平面与中性面的夹角为45°，D正确。
故选CD。
8．AD
【详解】A．气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与分子数密度和分子平均速率有关，也就是与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，故A正确；
B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故B错误；
C．温度是分子平均动能的标志，温度升高表示分子平均动能大，而不能代表物体的每一个分子的动能都增大，故C错误；
D．液体跟气体接触的表面存在一个薄层叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，液体表面具有收缩的趋势，故D正确。
故选AD。
9．BC
【详解】将货车的速度进行正交分解，如图所示：
由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故
v1=vcosθ
由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上；
A．货箱和货物整体向上做加速运动，大小小于v，故A错误；
B．货箱和货物整体向上做加速运动，故拉力大于(M+m)g，故B正确；
C．货箱的速度为vcosθ，故C正确；
D．货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，是超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg，故D错误；
故选BC。
10．AD
【详解】A．小球最终由P点离开小车，从小球滑上小车至离开小车，此过程系统无机械能损失，可视为弹性碰撞，由弹性碰撞结论可知，小车能获得的最大速度为
故A正确；
BC．小球在Q点时，水平方向上与小车共速，由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
则小球此时在竖直方向上的分速度大小为
设小球在Q点时速度方向与水平方向的夹角为θ，则
故BC错误；
D．小球离开小车时的速度大小为
由动能定理得
解得
故D正确。
故选AD。
11． a（或左端） 5.0（4.8-5.2）
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物如图
(2)[2]闭合电键前，避免用电器烧坏，应使电路中电阻最大，所以滑动变阻器阻值处于最大阻值状态；所以滑动变阻器滑片应滑到左端；
(4)[3]根据欧姆定律图像的斜率表示电阻
[4]如果电流表不是理想电表，那么电流表分压作用会导致电压表测量的电压大于真实值，所以该小组同学实验测出的电阻值大于真实值。
12．
【详解】[1][2]重物A运动到光电门时的速度为
由动能定理可得
联立得到
故应该绘制的图像，该直线的斜率为。
13．（1）；（2）；（3），方向水平向左
【详解】（1）以小球为研究对象，设绳子拉力大小为，根据受力平衡可得
联立解得
，
（2）以物块为研究对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得地面对物块的支持力大小为
（3）弹簧的弹力大小为
以物块为研究对象，水平方向根据受力平衡可得
解得地面对物块的摩擦力大小为
故物块对地面的摩擦力大小为，方向水平向左。
14．(1)8V；(2)或
【详解】(1)在A点，速度分解如图所示
则竖直分速度
vy= v0tan 53°=4 m/s
带电粒子在平行板中运动时间
t==2 s
vy=at
得
a=2 m/s2
又
mg-E′q=ma
E′=
得
U=8 V
(2)在A点速度
①若小球不超过圆心等高处，则有
≤(mg＋qE)Rcos 53°
得
②若小球能到达最高点C，则有
=(mg＋qE)R·(1＋cos 53°)＋
在C点
mg＋Eq≤
联立解得
故圆弧轨道半径R的取值条件为
或
15．（1），电流由a到d；（2）
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律得
由楞次定律可以判断，金属棒上的电流由a到d。
（2）物体刚好离开地面时，其受到的拉力
而拉力F又等于棒所受的安培力。即
其中
解得
答案第10页，共10页
答案第9页，共10页