2024年安徽省高考物理第七次质检试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的( )
A. 作用力为 B. 作用力为 C. 摩擦力为 D. 摩擦力为
2.已知铯发生衰变的方程是，其半衰期约为年．以下说法正确的是( )
A. 式中的来自于铯的核外电子
B. 经过年后，受铯污染的土壤将仍含铯
C. 降低温度可以有效地减小铯的衰变速度
D. 铯发生衰变时的质量亏损即等于粒子的质量
3.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，则( )
A. 若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程也是匀速运动
B. 若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动
C. 若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动
D. 若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动
4.如图所示，为静止于地球赤道上的物体，为地球同步卫星，为赤道平面内沿椭圆轨道运行的卫星，为、两卫星轨道的交点．下列说法中正确的是( )
A. 卫星的运行速率等于物体的速率
B. 物体和卫星的加速度大小相等
C. 卫星在近地点的运行速率大于卫星的运行速率
D. 卫星在点的加速度小于卫星在点的加速度
5.如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期大于，以下说法正确的是( )
A. 如果波是向左传播的，波速是 B. 波的周期可能是
C. 如果波是向右传播的，波速是 D. 波的周期一定是
6.某种滴水起电机装置如图所示，滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环、后滴进铝筒、，铝环用导线与铝筒相连，铝环用导线与铝筒相连，导线之间彼此绝缘，整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因，筒带上微量的负电荷，则与之相连的环也带有负电荷，由于静电感应，环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷，上端带负电荷，如图所示。水滴在落下瞬间，正负电荷分离，如图所示，带正电荷的水滴落下穿过环滴入筒，、两筒之间产生电势差。为了研究问题方便，假设滴水装置中水足够多，每滴水的质量相同，忽略筒内液面高度的变化，下列说法正确的是( )
A. 滴水装置中会产生从左向右的电流
B. 水滴下落到筒内的时间越来越短
C. C、两筒之间的电势差会一直增大
D. 在起电的过程中，水的重力势能完全转化为电能
7.如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。、端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比为，，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用和表示。当滑动变阻器的滑片从最下端向最上端滑动过程中，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。下列说法正确的是( )
A. 不变 B.
C. 副线圈回路消耗的功率一直增大 D. 电源的输出功率可能先增大后减小
8.如图所示，一块质量为的橡皮泥自距小车上表面高处由静止下落，恰好落入质量为、速度为沿光滑水平地面运动的小车上，并与小车一起沿水平地面运动，取，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 橡皮泥下落的时间为
B. 橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为
C. 橡皮泥落入小车的过程中，橡皮泥与小车组成的系统动量守恒
D. 整个过程中，橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中．其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图所示，被测量转子的轮齿具有磁性每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图所示．下列说法正确的是( )
A. 霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的
B. 若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷
C. 在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度越大，产生的霍尔电压越低
D. 若转速表显示，转子上齿数为个，则霍尔传感器每分钟输出个脉冲信号
10.高压锅是一种常见的锅具，是通过增大气压来提升液体沸点，达到快速烹煮食物。如图为某燃气压力锅及其结构简图，厨师将食材放进锅内后盖上密封锅盖，并将压力阀套在出气孔上开始加热烹煮。当加热至锅内压强为时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声；继续加热，当锅内温度为时达到沸点，停止加热。已知加热前锅内温度为，压强为，压力阀套在出气孔上的横截面积为，取。忽略加热过程水蒸气和食材包括水导致的气体体积变化，气体可视为理想气体。则( )
A. 压力阀的质量约为
B. 压力阀刚要被顶起时锅内温度为
C. 停止加热时放出气体的质量为加热前锅内气体质量的
D. 停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内气体质量的
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示，在离地面高为的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为的小钢球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为。
若测得某次压缩弹簧释放后小球落点痕迹到点的距离为，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________；用、、、等四个字母表示
该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
弹簧压缩量
小球飞行水平距离
根据表中已有数据，表中缺失的数据可能是________________；
完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：
在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹；
用刻度尺测量纸上点到点的竖直距离为。
若已知木板与桌子右边缘的水平距离为，则步骤中弹簧的压缩量应该为________。用、、等三个字母表示
12.某研究性学习小组用以下器材测量一个量程为的电流表的内阻：
A.待测电流表：量程
B.直流电源：输出电压恒为
C.定值电阻
D.一根接入电路长度可以改变的合金丝该合金丝电阻率几乎不受温度变化的影响
E.开关、导线若干
将图中实物连接为测量所用的电路。
在实验中，该小组记下合金丝接入电路的长度及相应电流表的读数，并计算出的结果，如下表所示
为了得到电流表的内阻，请根据上表中的数据建立合理的坐标系，并在坐标轴旁相应的空格内写出对应的物理量及单位，然后在坐标系中作出相应图象。由图象可计算出电流表内阻______。保留两位有效数字
四、简答题：本大题共1小题，共12分。
13.机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为的工件视为质点被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为，提升高度为，如图所示。求：
提升高度为时，工件的速度大小；
在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。
五、计算题：本大题共2小题，共30分。
14.如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一条与上表面成入射的光线，在右端垂直标尺上形成了、两个光斑，、间距为，已知玻璃砖的折射率，求：
光在玻璃中的传播速度；
画出形成两光斑的光路图；
玻璃砖的厚度。
15.如图所示，倾角的导电轨道与足够长的水平绝缘轨道在平滑连接，两轨道宽度均为，在倾斜轨道顶端连接电阻，整个倾斜轨道处区有垂直于轨道向上的匀强磁场。水平绝缘轨道上放置“”形金属框，金属框右侧有长和宽均为的区，该区域内有竖直向上的匀强磁场。现在倾斜轨道上距水平面高处静止释放金属棒，它在到达前已经做匀速运动；金属棒通过时无机械能损失，它与“”形金属框碰撞会粘在一起形成闭合框。已知金属棒质量为、电阻为、长为。“”形金属框的质量为、电阻为、边长为、和边长均为。题中除已知的电阻外其余电阻均不计，所有接触面均光滑，。求：
金属棒到达时的速度大小和此时棒两端的电压大小；
从释放金属棒到它到达的过程中，电阻上通过的电荷量和上产生的热量；
金属框进入区磁场后，边与区磁场左边界的最大距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
本题考查平衡条件的应用，涉及牛顿第三定律，正确受力分析和选取研究对象是解题的关键。
【解答】
以水平横杆为研究对象，横杆受绳子的拉力，和两边的斜杆对横杆竖直向上的支持力，由于，根据对称性可知两边的斜杆对横杆的支持力相等且；由牛顿第三定律可知，横杆对两个斜杆的压力也等于，设每个斜杆受到的压力为，由力的合成可知，解得：；由于不考虑斜杆的重力，可知地面对斜杆的作用力与横杆对斜杆的压力为一对平衡力，故地面对斜杆作用力的大小也为。
以任意一根斜杆为研究对象，斜杆受力如图所示：
，
则由共点力平衡条件可知：，故正确，错误。
2.【答案】
【解析】【分析】
衰变生成的电子是因为其中的一个中子转化为质子产生的，半衰期与外界因素无关．
本题考查了衰变的实质，半衰期的特点，衰变前后有质量亏损．
【解答】
A、式中的来自于铯的一个中子转化为一个质子同时生成一个电子，A错误；
B、半衰期并不是经过两个半衰期就衰变没了，而是剩余原来的，B正确；
C、半衰期与外界因素无关，只与自身有关，C错误；
D、质量亏损是反应前的质量减去反应后所有核的质量，D错误；
故选B。
3.【答案】
【解析】解：线圈从高处自由下落，以一定的速度进入磁场，会受到重力和安培力。线圈全部进入磁场后只受重力，在磁场内部会做一段加速运动。所以线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度。
A、若线圈进入磁场过程是匀速运动，说明重力等于安培力，离开磁场时安培力大于重力，就会做减速运动。故A错误。
B、若线圈进入磁场过程是加速运动，说明重力大于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力与重力大小关系无法确定，故B错误。
C、若线圈进入磁场过程是减速运动，说明重力小于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力仍然大于重力，所以也是减速运动。故C正确。
D、根据分析，故D错误。
故选：。
线圈从高处自由下落，以一定的速度进入磁场，会受到重力和安培力。
线圈全部进入磁场后只受重力，会做加速运动。
线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度，根据受力关系确定运动情况。
该题考查了电磁感应中的动力学问题。要注重运动过程和受力分析。
4.【答案】
【解析】解：、的线速度为，为地球半径，为地球自转的周期，的线速度，为距离地面的高度，为的周期，从线速度的表达式可知卫星的运行线速度不可能等于物体的线速度．故A错误．
B、物体静止于地球赤道上随地球一起自转，根据万有引力等于重力得，卫星为绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力得，可知卫星的加速度较小，故B错误．
C、假如有一卫星绕经过的近地点的圆形轨道做匀速圆周运动，则根据万有引力提供向心力得，即轨道越小速度越大，所以该卫星的速度大于的速度，在近地点的速度要大于的速度，做离心运动才能做椭圆运动，所以卫星在近地点的运行速率大于卫星的运行速率．故C正确．
D、根据万有引力提供向心力得，卫星在点与卫星 在该点到地球的距离相同，故加速度相同，故D错误．
故选：．
、静止于地球赤道上随地球一起自转，为绕地球做圆周运动，为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，根据速度与周期和半径的关系式，判断和的速度大小．
、物体静止于地球赤道上随地球一起自转，根据万有引力等于重力得，卫星为绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力得，可以判断物体和卫星的运动情况，卫星、轨迹在点相交，根据牛顿第二定律判断加速度．
、根据万有引力提供向心力得，即轨道越小速度越大，在近地点做离心运动，故速度更大，所以卫星在近地点的运行速率大于卫星的运行速率．
、根据万有引力提供向心力得，判断、的加速度大小．
本题关键求解出线速度和加速度的表达式，再进行讨论，要根据题意灵活地选择恰当的表达式形式分析．要注意卫星在椭圆轨道运行，万有引力与向心力不等．
5.【答案】
【解析】解：由图知波长为；据题该波的周期大于，说明波在内传播的距离小于一个波长。
A、波可能向左传播，传播距离为，故波速为，故A正确；
、若波向左传播，由得：，若波向右传播，则得：，故BD错误；
C、如果波向右传播，传播距离为，故波速为，故C错误。
故选：。
知道两个时刻的波形，不能确定波的传播方向，据题该波的周期大于，由此求解周期；波在内传播的距离小于一个波长，分向右和向左两种情况由图像得到波传播的距离，根据求解波速。
解决本题要注意本题中波传播的距离不是一个通项，而是特殊值，要能够从图像中得出波传播的距离，要掌握波速的公式，以及注意波传播的双向性。
6.【答案】
【解析】解：、带正电荷的水滴落下穿过环滴入筒，会使筒和与之相连的环带正电，同理，由于静电感应，环上方即将滴落的水滴下端会带负电荷，上端带正电荷，水滴在落下瞬间，正负电荷分离，带负电荷的水滴落下穿过环滴入筒，如此反复，筒与环所带负电荷增加，筒与环所带正电荷增加，在滴水装置中左端多余的正电荷会向右端定向移动，形成从左向右的电流，故A正确；
B、无论右侧还是左侧，带正、负电荷的水滴穿过环或环滴入筒或筒的过程，都会受到向上的电场力作用，随着筒与环所带电荷量增加，向上的电场力增大，水滴下落的平均加速度会减小，则水滴到筒内的时间越来越长，故B错误；
C、根据选项的分析，经过足够长时间，电场力足够大后，水滴不会滴入筒内，筒与环所带电荷量不再增加，、两筒之间的电势差不会一直增大，故C错误；
D、在起电的过程中，水滴下落过程还具有末动能，水的重力势能一部分转化为电能，一部分转化为水的动能，具有动能的与洞内的水碰撞还会产生内能，故D错误。
故选：。
根据题意，根据静电感应现象，判断筒与环所带电荷量，和筒与环所带电荷量的变化，分析滴水装置中正电荷定向移动方向；分析水滴受到的电场力方向与大小的变化，得到其加速度的变化；经过足够长时间，电场力足够大后，水滴不会滴入筒内；在起电的过程中，水滴下落过程还具有末动能，根据能量守恒定律分析。
本题属于知识给予题，重在理解题意，掌握题中所述的原理。考查了利用物理知识处理实际问题的能力。掌握静电感应现象，电流形成的原因，静电力的大小与方向的判断。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了变压器的构造和原理，利用原副线圈的匝数比得出电压和电流之比，同时结合电路结构分析出输出功率的变化。
【解答】
根据变压器的原理可得 ，，则有 ，，在原线圈电路中，即 ，整理可得，则有，因滑动变阻器的滑片从最下端向最上端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻变小，副线圈电流变大，则根据可知，电压表示数变化，所以A错误，B正确；
C.由电路图可知变压器的输出功率为和的功率之和，滑片向上滑动，阻值变小，副线圈中的电流增大，减小，可知无法确定变压器的输出功率的变化，所以C错误；
D.当向上调节滑动变阻器的滑片时，副线圈的总电阻减小，所以回路中的电流增大，电源的电压不变，所以电源的输出功率一定增大，所以D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查自由落体运动，动量守恒定律及功能关系，分析清楚物体运动过程与运动性质是解题的前提，应用动量守恒定律、能量守恒定律与功能关系即可解题。
根据自由落体运动的公式求出下落的时间；由水平方向的动量守恒求出共同速度；由功能关系求出损失的机械能。
【解答】
解：橡皮泥做自由落体运动， ，故A错误；
B.橡皮泥落到小车上，二者相互作用的过程，在水平方向动量守恒，，解得，故B错误；
C.系统竖直方向合外力不为零，所以动量不守恒，故C错误；
D.系统损失的机械能为 ，故D正确。
故D正确。
9.【答案】
【解析】【分析】
根据左手定则来判定载流子偏转；结合偏转方向，依据电势高低，即可判定电荷的电性；根据霍尔电压，即可求解。
以霍尔元件的工作原理为命题背景，结合实际情景，考查学生的推理能力。
【解答】
A.载流子受到电场力和洛伦兹力的作用，故A错误；
B.由左手定则可判断出载流子受力向前端偏转，若前端电势变低，意味着载流子带负电，故B正确；
C.霍尔电压，越大，越小，故C正确；
D.每个轮齿经过，都会引发一次脉冲，则每分钟脉冲数量为个，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】【分析】对加热过程根据等容变化和受力分析列式可得压力阀刚要被顶起时的温度和压力阀的质量；结合压力阀被顶起后气体等压变化列式分析可得质量关系，本题有变质量问题，难度较大。
【解答】设加热前锅内温度为，压强为，
当加热至锅内压强为时，压力阀刚要被顶起而发出嘶响声，
在这个过程中，气体体积不变，由查理定律得，得，，B正确
A.压力阀刚要被顶起时，设压力阀的质量为，由受力平衡得，
代入数据得，A错误
设锅内温度达到沸点时温度为，
从压力阀刚要被顶起到达到沸点的过程，锅内压强不变，
由盖一吕萨克定律，得，
停止加热时放出气体的质量与加热前锅内气体质量的比为，
停止加热时锅内气体的质量为加热前锅内气体质量的比为，
C错误， D正确。
11.【答案】
【解析】【分析】
根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度，根据能量守恒求出释放小球前弹簧的弹性势能；
由表中数据可看出，在误差范围内，正比于，从而得出表格中缺少的数据；
先从实验数据得出弹簧的压缩量与小球的射程的关系，再结合第一小问中结论得到弹性势能与小球的射程的关系，最后综合出弹簧的弹性势能与弹簧长度的压缩量之间的关系；
本题通过平抛运动的规律，研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过平抛运动规律求出速度是解决本题的关键。
【解答】
由平抛运动规律有，，得
由机械能守恒定律得
释放小球前弹簧得弹性势能表达式为
由表中数据可看出，在误差范围内，正比于，，则当弹簧压缩量时，
由平抛运动规律有，，
得
根据，所以弹簧弹性势能与弹簧压缩量之间得关系式应为
根据能量守恒，则有
联立上式，解得弹簧得压缩量应该为
故答案为；；。
12.【答案】
【解析】解：本题中没有给出滑动变阻器，所以只能采用限流接法，将各元件首尾相连即可得出正确的电路图如图所示；
根据欧姆定律可知：
为了得出直线，则应取倒数，则可得出：
所以应作出图象；如图所示；
根据图象的性质可知，图象截距为：
解得：；
故答案为：；，。
分析实验原理，确定实验接法，从而得出对应的实物图；
根据闭合电路欧姆定律进行分析，根据描点法得出对应的图象，再结合图象性质即可确定电流表内阻的大小。
本题考查电阻的测量，要注意明确图象法的准确应用，能正确根据公式与图象结合进行分析是解题的关键。
13.【答案】解：根据几何关系可知工件的位移大小为：
根据速度位移公式可得：
根据速度时间公式可得：
根据动能定理可得：
解得：
答：提升高度为时，工件的速度大小为；
在此过程中，工件运动的时间为，合力对工件做的功为。
【解析】根据几何关系和运动学公式得出工件的速度；
根据速度时间公式得出工件的运动时间，结合动能定理得出合力对工件做的功。
本题主要考查了动能定理的相关应用，熟悉动能定理的内容，结合运动学公式和几何关系即可完成分析。
14.【答案】解：光在玻璃中的传播速度：；
画出光路图如图所示；
光束入射角
由得：，
由几何关系有：，且，
代入数据解得：。
答：光在玻璃中的传播速度为；
画出形成两光斑的光路图如图；
玻璃砖的厚度为。
【解析】本题考查了光的折射规律。折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
光在玻璃中的传播速度由公式求解；、当光线从空气中先折射入玻璃中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角。折射光线在玻璃中沿直线传播，入射到玻璃与空气的界面时，又将发生折射而进入空气中，由光路的可逆性可知，这时的折射角将等于最开始的入射角。画出光路图，由折射定律和几何关系求解。
15.【答案】导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得，
且 ， ，
解得，
此时棒两端的电压大小；
根据，
其中，
解得电阻 上通过的电荷量，
根据能量守恒，
解得，
则；
金属棒通过 后与金属框碰撞，
在进入磁场过程中，
其中，
其中，
解得，
所以边与区磁场左边界的最大距离。
【解析】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。如果涉及电荷量、求位移问题，常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。
