2024年安徽省高考物理冲刺试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.氢原子的能级示意图如图所示，已知、、分别代表氢原子处于、、能级时的能量，为普朗克常量，下列说法正确的是( )
A. 大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，产生的光子的最大频率为
B. 当氢原子从能级跃迁到能级时，对应的电子的轨道半径变小，电子的动能变小，原子能量变小
C. 若氢原子从能级跃迁到能级时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级跃迁到能级时放出的光子照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能为
D. 氢原子光谱说明氢原子的能量是连续的
2.如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的半径远小于半圆柱体截面的半径，绳长度为，长度为的杆竖直且与半圆柱体边缘相切，与水平面夹角为，不计一切摩擦，重力加速度为，下列表达式表示绳对小球拉力是( )
A. B.
C. D.
3.如图甲所示，一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，动量的大小为，与月面的距离为，此卫星对月球的张角为；如图乙所示，一颗绕火星做匀速圆周运动的探测器，动能为，此探测器对火星的张角也为已知月球的第一宇宙速度为，火星的质量为，火星的半径为，万有引力常量为，下列说法正确的是
A. 月球的半径为 B. 卫星的动能为
C. 探测器的质量为 D. 探测器受到的万有引力为
4.如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直转轴上，质量为的小球穿在轻杆上，轻弹簧一端与小球相连，另一端固定在竖直转轴上的点，、两点之间的距离为，弹簧的原长为。装置静止时将小球向左缓慢推到距点处松手，小球恰好能保持静止，现使该装置由静止开始绕竖直转轴缓慢加速转动，当小球与轻杆之间的弹力为零时，保持角速度不变，此时小球与点之间的距离为，从开始转动到小球与轻杆之间的弹力为零的过程外界提供给装置的能量为。已知小球与轻杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 当小球与轻杆之间的弹力为零时，该装置转动的角速度大小为
B. 弹簧的劲度系数为
C. 小球与轻杆之间的动摩擦因数为
D. 从开始转动到小球与轻杆之间的弹力为零的过程，小球克服摩擦力做的功为
5.如图所示，质量为的带有光滑圆弧轨道的小车静止在光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度从小车的左端冲上小车，经过时间到达最大高度，此时小球恰好与点相平，之后小球又返回小车的左端。则( )
A. 整个运动过程中小球与小车的系统动量守恒、机械能守恒
B. 小球上升过程和下降过程的动量变化量相等
C. 圆弧轨道半径
D. 小球上升过程中，轨道对小球的冲量为
6.空间存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一束速率不同的带正电粒子从左边界中点垂直射人磁场，速度方向与边夹角，已知粒子质量为，电荷量为，粒子间的相互作用和粒子重力不计，则( )
A. 粒子在磁场中运动的最长时问间为
B. 从边射出的粒子在磁场中的运动时间都相等
C. 入射速度越大的粒子，在磁场中的运动时间越长
D. 运动时间相同的粒子，在磁场中的运动轨连可能不同
7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，定值电阻，为正弦交流电，电压的有效值恒定，电路中的电表均为理想交流电表。当改变滑动变阻器滑片的位置时，电流表示数的变化量为，电压表示数的变化量为，则等于
A. B. C. D.
8.如图甲所示为压气式消毒喷壶，若该壶容积为，内装的消毒液。闭合阀门，缓慢向下压，每次可向瓶内储气室充入的的空气，经次下压后，壶内气体压强变为时按下阀门打开，消毒液从喷嘴处喷出，喷液全过程气体状态变化图像如图乙所示。已知储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，。下列说法正确的是
甲 乙
A. 充气过程向下压的次数次
B. 气体从状态变化到状态的过程中，气体吸收的热量大于气体做的功
C. 乙图中和的面积相等
D. 从状态变化到状态，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数不变
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.某兴趣小组在利用洛伦兹力演示仪图甲探究带电粒子在匀强磁场中运动的规律时，发现有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状现将这一现象简化成如图乙所示的情景来讨论：在空间存在平行于轴的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度以沿与轴正方向成角的方向射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，螺旋半径为，螺距为，螺旋周期为，则下列说法中正确的是( )
A. 匀强磁场的方向为沿轴负方向
B. 若仅增大励磁线圈中的电流，则螺旋半径减小
C. 若仅增大电子的加速电压，则螺距将增大
D. 若仅增大角，则螺旋周期将减小
10.如图所示，是一透明材料制成的圆柱体的纵截面图，一束黄光从圆柱体圆面上的中心点折射入光导纤维，恰好在侧面上的点发生全发射，已知圆柱体对黄光的折射率为，圆柱体长度为，光在真空中的传播速度为。则下列说法正确的是( )
A. 减小入射角，此单色光在圆柱体中传播的时间变长
B. 换用红光以相同的入射角从点射入圆柱体，红光可能从点左侧折射出圆柱体
C. 此单色光在圆柱体中的传播时间为
D. 入射角的正弦值
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.小晨同学用如图甲所示的实验装置验证动量定理，其步骤如下：
A.测出小车质量，合理调整木板倾角，让小车能沿木板加速下滑。用轻绳通过滑轮将拉力传感器和小车连接，小车连接纸带，并记录传感器的示数；
B.取下轻绳，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙所示，将打下的第一点记为计数点之后每五个点取一个计数点。已知打点计时器的打点频率为；
C.用刻度尺测量出第个计数点和第个计数点之间的距离、第个计数点和第个计数点之间的距离，、的数值如图乙所示。
相邻两个计数点之间的时间间隔_________；
小晨同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙。相邻计数点间的距离为，纸带宽度表示相邻计数点间的时间间隔，用横轴表示时间。若纵轴表示，则所连直线的斜率表示_________；若纵轴表示，则所连直线的斜率表示_________。
A.各计数点的瞬时速度 相邻计数点的瞬时速度的变化
C.小车运动的加速度 小车运动的加速度的一半即
某次实验测得，拉力传感器的示数为，实验得到的纸带如图乙所示，则从过程中小车所受合外力的冲量为_________，小车动量变化量的大小为_________。结果均保留位有效数字
实验操作中_________选填“需要”或“不需要”再添加补偿阻力的步骤，合外力对小车的冲量大于小车动量变化量的原因可能是_________。
12.某实验室有如下器材：
A.表头，
B.表头，；
C.滑动变阻器，
D.滑动变阻器
E.电源一个，开关、导线若干
F.不同定值电阻若干，其中
G.两个相同的非线性元件
需要一个量程为的电压表，可用串联一个__________的电阻改装而成；
利用改装的电压表和电流表测电源的电动势和内阻，用图甲的电路图，滑动变阻器应选用_____填“”或“”，得到多组数据，绘出图乙中的图像，则电源电动势为_____，内阻为_____结果保留两位有效数字。
将两个相同的非线性元件接入电路图丙，图丁是该非线性元件的电压和电流关系，则该电源的效率是_____结果保留一位小数。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，导热性能良好的气缸放在水平面上，缸口有挡板，内部高度为。缸内一个厚度不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞的横截面积为，开始时活塞处于离气缸底部的高度，外界大气压强为，环境温度为。将气缸倒立竖直悬挂在空中，稳定时活塞离缸底的距离为。活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，重力加速度为。
求活塞的质量；
在气缸正立时将环境温度缓慢升高，当温度升高至时，缸内气体的压强为多大；若已知此过程气体内能增量为，则此过程气体从外界吸收的热量为多少？
14.如图所示，竖直平面内的轨道由圆心为的光滑圆弧轨道、粗糙的水平传送带和光滑水平轨道组成，在点固定一竖直挡板，圆弧轨道与传送带在点平滑对接，水平传送带与水平轨道在点平滑连接，传送带始终以的速度沿顺时针方向转动，其两轮心的间距的长度。现将一质量为的物块从圆弧轨道上的点由静止释放，经过圆弧轨道和传送带后，与放置在点右侧附近的质量为的物块发生弹性碰撞，碰后沿着轨道向右运动再与挡板发生弹性碰撞。已知圆弧轨道的半径，连线与竖线方向的夹角，的长度，与传送带间的动摩擦因数，、均可视为质点，每次碰撞的时间极短，重力加速度取，，，不计空气阻力。求：
物块运动到点时，圆弧轨道对的支持力大小；
物块与挡板第次碰撞的过程中，挡板对物块的冲量大小。
15.如图所示，第一象限内存在沿轴负方向、场强大小为的匀强电场，第二、三、四象限存在垂直平面向里的匀强磁场。把一个质量为、电荷量为的带正电粒子由点静止释放，点到轴和轴的距离均为，粒子从轴上的点第一次进入磁场偏转后，垂直轴再次进入电场，在电场的作用下又从轴上的点图中未标出第二次进入磁场，粒子重力不计。求：
匀强磁场的磁感应强度的大小；
、两点间的距离；
粒子第次进入磁场时的位置到坐标原点的距离。
