十五校教育集团鄂豫皖五十三校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题（安徽卷）

数学试题 第 3.页 共 8页 数学试题 第 4.页 共 8页 A． C． B． D． ⒎ 如图所示，是高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图，列车由质量均为 m的 4节车 厢组成，其中 1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率 P运行，经过一段时间达到 最大速度。列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空 气的速度为 0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为  。1号车厢的 迎风面积（垂直运动方向上的投影面积）为 S，不计其他阻力，忽略 2号、3号、4号车厢受 到的空气阻力。当列车由静止开始以额定功率运行到速度为最大速度的 1 3时，1号车厢对 2 号车厢的作用力大小为（ ） A． 23 13 6 P S B． 3 13 6 P S C． 3 26 9 P S D． 23 26 9 P S ⒏ 如图所示，在一水平面上放置了一个顶端固定有滑轮的斜面，物块 B、C重叠放置在斜面上， 细绳的一端与 B物体相连，另一端通过绳子结点与相连，结点处还有两段细绳，一段连接重 物 A，另一段用外力 F 拉住，现让外力F 将物块 A缓慢向上运动，将OO由竖直拉至水平， 拉动过程中始终保证夹角 120  ，且绳子OO始终拉直，物块 B和 C以及斜面体始终静止， 则下列说法正确的是（ ） A．绳子OO中的力始终减小 C．斜面对 B的摩擦力可能一直在减小 B．B对 C的摩擦力一直在增大 D．地面对斜面体的摩擦力先增大后减小 二、多项选择题（本题共 2小题，每小题 5 分，满分 10 分。每题有多项符合题目要求，全部选 对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分） ⒐ 如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知a d 是等温膨胀过程，则对于图中所 示的 4个过程中，以下说法正确的是（ ） A． a b 过程气体对外做功最多，内能增加也最多 B． a c 过程气体向外界放出热量 C．b c d e、 、 、 各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同 D． a e 过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功 ⒑ 一边长为 L、质量为m的正方形金属细框，每边电阻为 0R ，置于光滑的绝缘水平桌面（纸面） 上。宽度为 2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，两虚线为磁 场边界，在桌面上固定两条光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，左端连接电阻 1R  02R ， 导轨电阻可忽略，金属框置于导轨上，如图所示。让金属框以初速度 0 0 32LBv mR  进入磁场。运 动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是（ ） A．金属框进入磁场过程中电路的总电阻为 0 11 3 R B．金属框进入磁场的末速度为 2 3 0 2 5 B L mR C．金属框不可能穿越磁场 D．在金属框整个运动过程中，电阻 1R产生的热量为 4 6 2 0 3 25 B L mR 数学试题 第 5.页 共 8页 数学试题 第 6.页 共 8页 第Ⅱ卷 （选择题 共 58 分） 三、实验题（共 2题，共 16 分） ⒒ （8分） 在用单摆测量重力加速度时，小明将小锁头栓接在不易形变的细丝线一端，另一端固定在 O 点，并在细线上标记一点 A，如图所示。 （1）将小锁头拉到某一高度（细线与竖直方向夹角很小）由静止释放，当锁头第一次到达最低 点 D时开始计时并计数为 1，以后锁头每到达 D点一次，计数增加 1，计数为 N时，秒表 测出单摆运动时间为 t，则该单摆的周期 T=__________； （2）他保持 A点以下的细线长度不变，通过改变 OA间细线长度 L以改变摆长，并测出单摆运 动对应的周期 T，测量多组数据后，作出图乙所示图像，图像纵坐标应为__________（选 填“T ”、“ 2T ”、“ 1 T ”、“ 2 1 T ”）； （3）已知图像的斜率为 k，可求得当地的重力加速度 g  __________。 （4）图线乙明显不过原点，其图像与横轴交点的意义是__________。 ⒓ （8分） 电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实 验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。 （1）第一次探究中先将开关接 1，待电路稳定后再接 2.探究电容器充电及通过电阻放电的电流 规律。 ①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的 I‒t图像是 __________。 A． B． C． D． ②从 I‒t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确 的是__________。 A．若只增大电阻箱 R的阻值，电容器放电的时间将变短 B．若只增大电阻箱 R的阻值，I‒t图像的面积将增大 C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等 （2）第二次探究中，该同学先将开关接 1给电容器充电，待电路稳定后再接 3，探究 LC振荡电 路的电流变化规律。 ③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接 3之后的 LC振荡电流的部分 图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期 T=__________s（结 果保留两位有效数字）。 ④已知电源电动势 E，测得充电过程 I‒t图像的面积为 S，以及振荡电路的周期 T，可以得到 电感线圈的电感表达式 L=__________。（以上物理量的单位均为国际单位制单位） 四、计算题（共 3题，共 42 分） ⒔ （10分） 如图所示，长度为 l的轻绳上端固定在 O点，下端系一质量为 m，电荷量为+q的小球。整个 装置处于水平向右，场强大小为 5 12 mg q 的匀强电场中。重力加速度为 g。 （1）求小球在电场中受到的电场力大小 F； （2）当小球处于图中 A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小 a； 数学试题 第 7.页 共 8页 数学试题 第 8.页 共 8页 ⒕ （14分） 倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在 D处平滑连接，斜面上 AB的长度为 3L，BC、CD 的长度均为 3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“—□”形小滑块工件紧挨在一起 排在斜面上，从下往上依次标为 1、2、3、4，滑块上长为 L的轻杆与斜面平行并与上一个滑 块接触但不粘连，滑块 1恰好在 A处。现将 4个滑块一起由静止释放，设滑块经过 D处时无 机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为 m并可视为质点，滑块与粗糙面 间的动摩擦因数为 tan，重力加速度为 g。求 （1）滑块 1刚进入 BC时，滑块 1上的轻杆所受到的压力大小； （2）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。 ⒖ （18分） 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离 子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原 方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬 并发出荧光。多样性粒子束宽度为 L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向 外的矩形匀强磁场，磁感强度为 1B 。已知离子的比荷为 k，两极板间电压为 U、间距为 L， 极板长度为 2L，吞噬板长度为 2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力、 极板厚度可忽略不计，则： （1）要使 0v kU 的离子能沿直线通过两极板间电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁 场 0B ，求 0B 的大小； （2）若撤去极板间磁场 0B ，有 n个速度为 v1= 3kU 的离子，能进入偏转磁场的离子全部能被 吞噬板吞噬，求吞噬板上收集的离子个数及 1B 的取值范围； （3）重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度大小，使 v2= 2kU 的离子 沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当 1 4 2 3 UB L k  时 上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。