2024-2025学年安徽省九师联盟高三（下）核心物理试卷（含答案）

2024-2025学年安徽省九师联盟高三（下）核心物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.大量处于能级的氢原子被频率为的单色光照射后，能辐射出频率不等于的光子有种，氢原子的能量示意图如图所示，则辐射出的光子中频率最高的光子的频率为( )
A. B. C. D.
2.如图所示。风洞中没风时，将一个小球以初速度竖直向上抛出，小球能上升的最大高度为，加了水平风力后，将小球仍以初速度竖直向上抛出，小球落到与抛出点等高的位置时，该位置与抛出点间的水平距离为，风对小球的作用力大小恒定，不计阻力，则风力与小球重力之比为( )
A. B. C. D.
3.我国的“神舟”系列飞船发射过程可以简化为如图所示过程，飞船发射升空后由运载火箭送入近地点为、远地点为的椭圆轨道上，在点与空间站实现对接，在飞船从运动到的过程中，下列说法正确的是( )
A. 加速度越来越小
B. 机械能越来越大
C. 相同时间内，与地心连线扫过的面积越来越小
D. 克服引力做功的功率越来越小
4.如图所示，、是在同一水平线上、间距为的光滑固定钉子，一根橡皮筋绕过两个钉子，两端打结，结点刚好在点，此时、、三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计，与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为的矿泉水瓶，静止时，结点到点，此时与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，橡皮筋在弹性限度内，，则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
5.如图所示为一圆形玻璃砖的截面图，为圆心，是圆的直径，为圆弧上一点，与夹角，一束单色光以平行的方向从点射入玻璃砖，光线经两次反射后刚好回到点，则下列说法错误的是( )
A. 光在玻璃砖中的第一次反射点在点
B. 玻璃砖对光的折射率等于
C. 改变光在点的入射角大小，可使光在玻璃砖中三次反射后恰好到达点
D. 改变光在点入射角大小，使光在点折射角减半，则光在玻璃砖经一次反射恰好到达点
6.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻、、的电阻均为，在、两端加上有效电压恒为的正弦交流电，断开时，、两端的电压均为，则闭合后，电阻两端的电压为( )
A. B. C. D.
7.如图所示为一块长、宽、厚分别为、、的长方体霍尔元件，元件中沿方向通入恒定电流，元件处在垂直于元件上、下表面的匀强磁场中，、间的霍尔电压为，元件中载流子为带电量为的负电荷，单位体积内的载流子个数为，则下列说法正确的是( )
A. 仅增大厚度，霍尔电压增大
B. 仅增大宽度，霍尔电压减小
C. 仅增大厚度，每个载流子受到的洛伦兹力增大
D. 仅增大宽度，每个载流子受到的洛伦兹力减小
8.如图所示，一列简谐横波沿轴传播，时刻的波形如图所示，质点、、三点的平衡位置分别在、、处，质点的振动方程为，则下列判断正确的是( )
A. 该波沿轴正向传播
B. 该波的传播速度为
C. 质点和质点的振动完全相同
D. 时刻，质点的位移一定是
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.如图所示为某避雷针周围等势线的分布，相邻等势线间的电势差相等，一个质量为、电荷量为的带正电的点电荷在点由静止释放，仅在电场力作用下运动到点，到达点时的速度大小为，则下列说法正确的是( )
A. 避雷针带负电
B. 点电荷在点比在点速度变化快
C. 若将点电荷在点由静止释放，仅在电场力的作用下也可能会运动到点
D. B、两点的电势差为
10.如图所示，平行边界、间有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，与的夹角为，边长为、电阻为、质量为的正方形金属线框在光滑的水平面内在外力作用下以速度向右匀速穿过磁场。已知磁场的宽度大于，开始时边与平行，为边的中点，进磁场的过程中，点到时，线框中产生的焦耳热为，出磁场过程，当点到时，线框中产生的焦耳热为，则下列判断正确的是( )
A. 线框进磁场过程中，受到的安培力垂直于
B. 线框进磁场过程中，克服安培力做功的最大功率为
C. 线框出磁场过程中，线框中的平均电流为
D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学设置了如图甲所示装置验证机械能守恒定律。细线一端连接在铁架台支架上的点，另一端连接一个小铁球，刻度尺竖直固定在铁架台支架上，零刻度与固定在支架上的光电门中心对齐，厚度不计的长木板水平放置，右端固定在支架上调节固定螺钉可上下移动，将小球拉到某一位置球心与水平木板下边对齐，由静止释放小球，小球摆到最低点时恰好通过光电门，已知重力加速度为。
用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径_________。
按实验操作要求进行正常操作，记录每次水平长木板下边所对刻度值及小球通过光电门的时间，改变长木板的位置多次实验，测得多组及对应的小球挡光时间，作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率等于___________________用、表示，则小球下摆过程中机械能守恒得到验证。
若实验中由于木板的重力使得木板不再水平，则每次实验测得的重力势能的减少量______填“偏大”或“偏小”。
12.要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组成员选用的实验器材有：待测电源，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，电流表量程为，内阻约为几欧，电流表量程为，内阻未知，开关、、。实验的电路图如图甲所示。
根据实验电路图将如图乙所示电路图连接完整。
闭合开关前，将电阻箱的阻值调到______填“最大”或“零”，将电阻箱的阻值调到____填“最大”或“零”，断开开关，闭合开关，再闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转角度较大，记录这时电流表的示数、电阻箱接入电路的电阻。
接着断开开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转角度适中，保持接入电路的阻值不变，调节电阻箱，使电流表的示数再次为，记录这时电阻箱接入电路的电阻，电阻箱接入电路的电阻，则电流表内阻___________________。
再闭合，多次调节电阻箱，得到多组电阻箱接入电路的电阻及对应的电流表的示数，作图像，得到图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，则电池的电动势___________________，电池的内阻___________________用、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，中间有卡环，质量为、横截面积为的活塞放在卡环上，活塞离缸底的距离为，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，将汽缸倒立后，活塞移动的距离为已知大气压强等于，环境温度为，重力加速度为，求：
汽缸未倒立时活塞对卡环的作用力大小；
若汽缸未倒立，将环境温度缓慢升高，当活塞上升高度时的环境温度。
14.如图所示，斜面体固定在水平面上，长度均为的斜面、的倾角均为，质量为的物块放在斜面的底端，用沿斜面向上大小为的拉力使其从静止开始沿斜面向上运动，运动到斜面中点时撤去拉力，此物块沿斜面继续向上运动并从点抛出，不计物块的大小，物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度取，求：
物块运动到点时速度大小；
物块从点抛出后落在面上的位置离点距离。
15.如图所示，平行金属板、水平放置，板长，极板间距，过两极板右端的虚线右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。在两极板左端正中间点水平向右发射一比荷、初速度的带正电粒子。粒子恰好从上极板右端边缘进入磁场，经磁场偏转后恰好从两板右端正中间进入电场，不计粒子的重力，不考虑极板边缘电场的影响。求：
两板间所加电压大小；
匀强磁场的磁感应强度大小；
若粒子进电场时，将两板间的电压减小，当粒子出电场时，两板间的电压恰好减为零，不考虑电场变化带来的效应，试分析此后粒子经磁场偏转后能不能再进入两板间；
若粒子进入磁场后，某时刻将磁场反向，此后粒子的运动轨迹恰好与相切，则磁场反向时，粒子离的距离为多少。
参考答案
1.
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5.
6.
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8.
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10.
11.；；偏大。
12.实物电路图如图所示； 最大；零； ； ；
13.将汽缸倒立时活塞受力平衡，则，解得
气体体积为
汽缸未倒立时，，
由波意耳定律
即
解得
设卡环对活塞的作用力为，活塞受力平衡：
解得
由牛顿第三定律可得汽缸未倒立时活塞对卡环的作用力大小为；
汽缸未倒立时将环境温度缓慢升高，当活塞上升高度时活塞受力平衡：
，
由理想气体状态方程可得
解得
14.解：设物块到点速度大小为，从到，根据动能定理得
其中，，，，，代入上式解得
将物块从点抛出后的运动沿斜面和垂直于斜面分解，则垂直于斜面方向分初速度
沿垂直斜面方向的分加速度为
沿平行斜面方向的分初速度为
沿平行斜面方向的分加速度为
从抛出到落回斜面的时间为
则落点到点的距离为
解得

15.解：粒子穿过电场的时间
粒子在电场运动的加速度
粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，则
解得
设粒子出电场时的速度为，则
解得
则
设粒子出电场时速度与水平方向的夹角为，由于
则
由于经磁场偏转后恰好从两板右端正中间进入电场，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，
解得
根据牛顿第二定律
解得
电场变小，由于电场力做功，粒子出电场时仍发生一定的侧移，设粒子出电场时速度为，速度与直线的夹角为，则
粒子做圆周运动的半径
粒子出磁场时在上的位置离进磁场时的位置间距离
由于粒子进磁场的位置在两板右端连线中点上方，因此粒子一定能再次进入两板间。
粒子在磁场中方向改变前和改变后的轨迹如图所示：
磁场方向改变前，粒子做圆周运动的圆心到的距离为
根据几何关系，磁场方向改变时，粒子的位置离的距离

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