安徽省六安市重点中学2024-2025学年高三（下）第三次质检物理试卷（含解析）

2024-2025学年高三（下）第三次质检物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时，要受到粘滞阻力的作用，例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为，其中为球体的半径，为球体的运动速度，为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数的单位，则其单位是( )
A. B.
C. D. 为常数、没有物理单位
2.在农田灌溉中往往需要扩大灌溉面积，常用的方法是在水管的末端加装一段细管，如图所示。保持细管水平且高度不变，农田水平，不考虑空气阻力的影响，单位时间内的进水量不变，下列说法正确的是( )
A. 加装细管后，单位时间内的出水量将显著增加
B. 加装细管后，喷出的水的出口速度不变
C. 加装细管后，喷出的水在空中运动的时间将变长
D. 加装细管后，喷出的水的水平射程将变大
3.年月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备．如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是
A. 图中两阴影部分的面积相等
B. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大
C. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变小
D. 探测器在点的加速度小于在点的加速度
4.我国在研究原子物理领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列说法正确的是( )
A. 查德威克发现中子的核反应方程为，这是个聚变反应
B. 原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的
C. 光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量
D. 氢原子的部分能级结构如图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射钾板逸出功为，钾板表面所发出的光电子的最大初动能为
5.人用绳子通过定滑轮拉物体，穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 竖直向下匀速拉绳使质量为物体到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为，则物体的动能为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，先将开关接通给电容器充电，再将开关接通，就形成了一个简单的震荡电路。关于电路，下列说法正确的是( )
A. 电容器开始充电时，电场能最大
B. 电容器极板上电压最大时，线圈中的电流最强
C. 电容器开始充电时，线圈中的磁场能最大
D. 一个周期内，电容器充，放电各一次
7.如图甲所示，质量为、长度为的细导体棒水平放置在两平行且固定的光滑半圆形轨道上，轨道半径，轨道最高位置与圆心齐平。空间有辐向分布的磁场，使得导体棒所在处磁感应强度大小恒为。正视图如图乙所示，给导体棒输入垂直纸面向里的恒定电流，将其从轨道左端最高位置由静止释放，使得导体棒在半圆形轨道上做圆周运动，不考虑导体棒中电流产生的磁场及电磁感应现象的影响，，导体棒到达圆轨道另一侧最高位置时速度大小为
A. B.
C. D.
8.如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内．导线可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为，当导线从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是( )
A. 导线下落过程中，机械能守恒
B. 导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量
C. 导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能
D. 导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，质量为的小车上表面由半径为的光滑圆弧轨道和长为的水平直道构成，置于光滑水平面上，左端靠紧墙壁但不粘连。一质量为的小滑块从圆弧轨道的顶端静止释放，小滑块恰好没有离开小车，不计空气阻力，重力加速度为。则( )
A. 墙壁对小车的冲量大小为 B. 墙壁对小车做的功为
C. 滑块与水平直道之间的动摩擦因数为 D. 小滑块在小车上运动的时间为
10.如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布．垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为、电阻为，在外力作用下始终以速度从左向右做匀速直线运动．小灯泡电阻为，滑动变阻器总阻值为图示状态滑动触头位于、的正中间位置，此时位于平行板电容器中的处的带电油滴恰好处于静止状态．电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好．且导轨足够长，则下列判断正确的是( )
A. 油滴带负电
B. 图示状态下，时间内流过小灯泡的电荷量为
C. 若将滑动变阻器的滑片向端移动，则小灯泡将变暗
D. 若将电容器上极板竖直向上移动少许距离，同时将下极板接地，其余条件均不变，则油滴电势能将增加，且点电势将降低
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐个连接起来：
缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；
重复上述步骤，多次测量并记录；
根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。
在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的 和 ，为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 ；
实验过程中，下列说法正确的 ；
A.推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强和体积的值后，以为纵轴、为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是 ；
A.实验过程中气体温度升高
B.实验过程中气体温度降低
C.实验过程中有漏气现象
D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了
在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是图中的 选填选项前的字母；
在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标度的情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示，对于两组图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同，若个小组所选择的研究对象的质量分别是、、和，则由图可知它们的大小关系是 ； 选填“大于”或“小于”。
12.某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，器材如下：
干电池一节电动势约为；
电压表量程为，内阻约为；
电流表量程为，内阻等于；
滑动变阻器最大阻值为；
开关、导线若干。
现提供图甲和图乙两种测量电路，要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择______选填“甲”或“乙”电路图。
该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了图线，如图丙所示。
利用图像求得干电池的电动势 ______，内电阻 ______结果均保留到小数点后二位。
在上述实验过程中，若不考虑实验的偶然设差，关于电动势和内阻的测量值、与真实值、之间的比较，正确的是______。
A.，
B.，
C.，
D.，
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.在体积不变的情况下，空气每升高的温度所需的热量定义为等容比热容，在压强不变的情况下，空气每升高的温度所需的热量定义为等压比热容。如图所示，一固定的绝热汽缸，用质量可忽略的绝热活塞封闭了质量为的空气，开始时汽缸内空气的压强等于外界大气压，温度为，体积为。已知活塞与汽缸壁无摩擦，、均为已知量，缸内空气可视为理想气体。
固定活塞，缸内空气吸收热量为时，求缸内空气压强；
缓慢加热并放开活塞，求缸内空气吸收热量为时体积的增加量。
14.如图所示，在同一均匀介质中有和两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，与之间相距，若、振动频率均为，两列波的波速均为，点为和连线的中点，今以点为圆心，以为半径画圆。求：
该波的波长为多少？
在、连线上振动加强的点有几个？
在该圆周上和两波源除外共有几个振动加强的点？
15.一实验小组设计了电动小车来研究电磁驱动。其原理为轮毂电机通过控制定子绕组通电顺序和时间，形成旋转磁场，驱动转子绕组带动轮胎转动。简化模型如图所示，定子产生边界为正方形的多个水平排列的有界匀强磁场，相邻两磁场方向相反。转子为水平放置的正方形线框。磁场以速度向右匀速运动，一段时间后，线框以速度向右匀速运动。已知磁感应强度的大小均为，磁场和线框的边长均为，线框的质量为，电阻为，阻力的大小恒定。
求线框受到的阻力大小；
若线框由静止加速到需要时间，则这段时间内线框运动的位移大小；
以磁场和线框均做匀速运动的某时刻记为时刻，此后磁场以加速度向右做匀加速直线运动，时刻线框也做匀加速直线运动，求时间内通过线框的电量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据知，因为的单位为，用力学基本单位表示为，的单位为，的单位为，
流体的粘滞系数：，故单位为
故选A。
2.【答案】
【解析】、粗管与细管的流量是一致的单位时间进入多少水，就会出来多少水，否则水管会撑裂，故加装细管后，单位时间内的出水量保持不变，故A错误；
B、设水管的流量为，则有，，根据流量相等可知细管中水流的速度变大，根故B错误；
C、加装细管后，单位时间内的出水量保持不变，水在空中运动的时间，高度不变，则不变，故C错误；
D、据平抛运动的规律可知，加装细管后，喷出的水的水平射程知将水平射程变大，故D正确。
3.【答案】
【解析】A.由开普勒第二定律可知，天问一号火星探测器在两轨道上运动时，只有在相同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相才相等，故A错误；
B.由开普勒第三定律可知，由于从“调相轨道”进入“停泊轨道”，探测器运动轨道的半长轴变短，故其周期变小，故B错误；
C.从“调相轨道”进入“停泊轨道”，探测器需要减速变轨，故其机械能变小，故C正确；
D.天问一号火星探测器仅受万有引力，故由牛顿第二定律可得：，解得，由表达式可知，探测器离中心天体越远，则加速度越小，故探测器在点的加速度大于在点的加速度，故D错误。
4.【答案】
【解析】A.查德威克用粒子轰击铍核发现了中子，核反应方程为：，属于原子核的人工转变，故A错误；
B.原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，其本质是原子核内一个中子变成一个质子和一个电子，电子被释放出来，故B错误；
C.光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性，且前者可说明光子具有能量，后者除证明光子具有能量，还可证明光子具有动量，故C正确；
D.能级跃迁到能级释放的光子的能量最大为：
钾板表面所发出的光电子的最大初动能：，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】由图示可知，物体的速度，
则物体的动能；
故选：。
6.【答案】
【解析】电容器开始充电时，电场能为零，线圈中的磁场能最大，故A错误，C正确；
B.电容器极板上电压最大时，电场能最大，此时磁场能为零，线圈中的电流为零，故B错误；
D.电容器从开始充电到放电完毕只经历半个周期，所以一个周期内，电容器充，放电各两次，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】由于导体棒在各个位置受到的安培力与运动方向同向，安培力一直做正功，由动能定理可得，可得，C正确。
8.【答案】
【解析】、导体下落过程中切割磁感线产生从到的感应电流，受到竖直向上的安培力，下落过程中安培力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故A错误．
、导体加速下落过程中，重力做正功，重力势能减小，减小的重力势能一部分通过克服安培力做功转化为回路增加的内能，另一部分转化为导体的动能，故BC错误，故D正确．
故选：．
9.【答案】
【解析】、依题可知小滑块由圆弧轨道滑下过程中，小车未动，墙壁对小车做功为零，小滑块机械能守恒
解得小滑块滑到圆弧底端速度
以小滑块和小车整体为研究对象，规定向右为正方向，在水平方向上由动量定理可知墙壁对小车的冲量
故A正确，B错误；
C、当小滑块滑上小车水平直道后，以小车和滑块整体为研究对象，规定水平向右为正方向，由动量守恒得
由能量守恒得
联立方程解得
故C正确。
D、以小滑块为研究对象，分析小滑块在小车水平部分上滑动的过程，规定水平向右为正方向，由动量定理得
解得
小滑块在小车上运动的总时间
故D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】、平行板电容器上板电势低于下板电势，板间电场方向竖直向上，而带电油滴所受的电场力也竖直向上，所以油滴带正电，故A错误；
B、导体棒产生的感应电动势为，回路的总电阻为，通过导体棒的总电流为，流过小灯泡的电流为，图示状态下，时间内通过小灯泡的电荷量为，故B正确；
C、若将滑动变阻器的滑片向端移动，变阻器接入电路的电阻将变小，回路的总电阻变小，通过导体棒的电流变大，导体棒两端的电压即路端电压变小，小灯泡将变暗，故C正确；
D、导体棒向右做匀速直线运动，在磁场中切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源。若将上极板竖直向上移动稍许，电容器板间电压不变，电场强度变小，油滴所受的电场力变小，则油滴所受的电场力小于重力，油滴将向下运动，电场力做负功，其电势能增加；由电势能的概念：可知，由于电势能增大，故点的电势升高，故D错误。
故选BC。
11.【答案】质量 温度 在注射器活塞上涂润滑油 小于 大于
【解析】探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度；实验中采用的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油，这样可以保持气密性；
推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分以免气体温度发生变化；实验时移动活塞应该缓慢一些，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化；活塞推至某个位置时，待示数稳定后再记录此时注射器气柱的长度和压力表的压强值，故B正确，AC错误；
故选：。
由一定质量的理想气体的状态方程可知，
环境温度升高，则图像的斜率将增加，故A正确，BCD错误；
故选：。
、由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的值较大，分别在图线上找到两个点，则乘积较大的是对应的图线，故A正确，B错误；
、设，则值大的对应的的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误；
故选：。
气体温度相同，由一定质量的理想气体的状态方程可知，气体质量越大，气体物质的量越大，常数越大；由可知，对于温度相同而质量不同的气体，质量越大越大，越大，故大于；
由可知，气体质量越大越大，图像斜率越大，故大于。
12.【答案】乙
【解析】图甲的实验误差来源于电压表的分流作用；
由于图乙中电流表的内阻已知，将电流表的内阻看作电源内阻的一部分，电压表测量的是路端电压的真实值，电流表测量的是电路中的真实电流，因此应该选择图乙电路进行测量；
将电流表的内阻看作电源内阻的一部分，根据闭合电路的欧姆定律
结合图像可知，图像的纵截距表示电动势，电动势
图像斜率的绝对值
结合函数，图像的斜率的绝对值
代入数据解得
由于电流表的内阻已知，将电流表的内阻看作电源内阻的一部分，则电压表测量的是路端电压的真实值，电流表测量的是电路中的真实电流，因此实验无误差，电动势和内阻的测量值均等于其真实值，即，
故ABD错误，C正确。
故选：。
故答案为：乙；；；。
13.【解析】对缸内的空气，初状态，压强，体积，热力学温度，固定活塞，缸内空气吸收热量为时，压强，体积，热力学温度，该过程为等容变化，由查理定律的
且由题意得
解得
缓慢加热并放开活塞，缸内空气吸收热量为时，压强，体积，热力学温度，该过程为等压变化，由盖吕萨克定律得
且由题意得
联立解得
14.【解析】由公式
得
在、连线上任选一点，则
即
由加强的条件
得
故
、、
即有个振动加强点。
如图所示，、、三点为振动加强的点，过、、三点作三条加强线表示三个加强区域交于圆周上、、、、、六个点，显然这六个点也为振动加强点，故圆周上共有个振动加强点。

15.【解析】当线框匀速运动时，感应电动势大小为：
线框受到的安培力为：
线框所受的安培力与阻力平衡，有：；
取向右为正方向，根据动量定理可得：
其中：
解得：；
设时刻磁场的速度为，则：
此时对线框，有：，其中此时的电流为：
解得：
取向右为正方向，对线框根据动量定理可得：
时间内通过线框的电量
联立解得：。
答：线框受到的阻力大小为；
若线框由静止加速到需要时间，则这段时间内线框运动的位移大小为；
时间内通过线框的电量为。
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