四川省泸州市2024年高考物理一模试卷

试卷更新日期：2024-03-11 类型：高考模拟

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一、单选题：本大题共5小题，共30分。

1. $2023$ 年 $8$ 月 $29$ 日，华为发布了全球首款支持卫星电话功能的手机，该功能将在抢险救灾中发挥着重要作用。该手机可以连接由三颗地球同步卫星组成的天通一号卫星系统，可以实现全球范围内的卫星通话。关于这三颗地球同步卫星，下列说法中正确的是（）

A、均处于平衡状态 B、向心加速度的大小相等 C、运行速度大于 $7.9 k m / s$ D、轨道平面可能不同，半径一定相同

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2. 图甲是氢原子的能级图，一群处于 $n = 5$ 激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有一种能使图乙中的光电管产生光电效应，测得在电路中的光电流 $I$ 与对应光电管两端电压 $U$ 的关系如图丙所示。则阴极 $K$ 的逸出功 $W_{0}$ 等于（）

A、 $0.83 e V$ B、 $2.57 e V$ C、 $12.86 e V$ D、 $13.26 e V$

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3. 可视为质点的甲、乙两辆小车分别处于两条平直的平行车道上。 $t = 0$ 时，乙车在前，甲车在后，两车间距 $Δ x = 40 m$ ，此后两车运动的 $v - t$ 图像如图所示。关于两车在 $0 ～ 11 s$ 时间内的运动，下列说法中正确的是（）

A、 $t = 5 s$ 时，两车第一次并排行驶 B、两车全程会有三次并排行驶的机会 C、 $t = 7 s$ 时，两车在全程中相距最远 D、 $0 ～ 7 s$ 内，甲车的平均速度大小为 $10 m / s$

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4. 将一小球向右水平抛出并开始计时，不计空气阻力。设某时刻小球与抛出点的连线与水平方向的夹角为 $α$ ，此时速度的方向与水平方向的夹角为 $β$ ，下列有关图像中可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 四川一大学生为备战 $2023$ 年成都大运会跳高项目，在进行摸高跳训练时，为监测腿部肌肉力量的变化，某次运动员站在接有压力传感器的水平训练台上完成下蹲、起跳和回落动作，甲图中的小黑点表示人的重心，乙图是训练台所受压力随时间变化的图像，图中 $a b$ 、 $b c$ 、 $c d$ 可视为直线。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法中正确的是（）

A、乙图中 $c d$ 段表示运动员一直处于失重状态 B、运动员跳离训练台后，重心上升的最大高度约 $0.45 m$ C、乙图中 $b c d$ 段，运动员对训练台的冲量大小为 $315 N \cdot s$ D、整个过程中，运动员加速度的最大值为 $10 m / s^{2}$

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二、多选题：本大题共3小题，共18分。

6. 机械臂广泛应用于机械装配。如图所示，某质量为 $m$ 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为 $a$ 的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向间夹角为 $θ$ 。在将工件提升竖直高度为 $h$ 的过程中（）

A、所用时间为 $\sqrt{\frac{2 h}{a}}$ B、工件重力的瞬时功率保持不变 C、工件的机械能增大 D、机械臂对工件做的功大于工件动能的增加量

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7. 如图所示，在倾角 $θ = 30 °$ 的粗糙斜面 $A B C D$ 上，一质量为 $m$ 的物体受到与对角线 $B D$ 平行的恒力 $F$ 作用，恰好能沿斜面的另一对角线 $A C$ 做匀速直线运动。已知斜面 $A B C D$ 为正方形，重力加速度大小为 $g$ ，则（）

A、物体与斜面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{6}}{6}$ B、物体与斜面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ C、恒力 $F$ 大小为 $\frac{1}{2} m g$ D、恒力 $F$ 大小为 $\frac{\sqrt{2}}{4} m g$

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8. 半径为 $R$ 的光滑圆形轨道用一轻杆固定于天花板，其质量为 $1.5 m$ 。质量均为 $m$ 的相同小球静止在轨道最低位置。两球间夹有一压缩的微型轻弹簧，弹性势能为 $E_{P}$ ，两小球之间距离可忽略不计，且与弹簧不栓接。现同时释放两个小球，弹簧完全弹开后，两球沿轨道内壁运动刚好能到达轨道最高点。当小球沿轨道分别经过 $M$ 、 $N$ 点时，小球与圆心的连线和竖直方向的夹角 $θ = 53 °$ ，如图所示，此时轻杆的弹力大小为 $F$ 。整个过程不计空气阻力，圆形轨道始终处于静止状态，取重力加速度为 $g$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，则（）

A、 $E_{P} = 4 m g R$ B、 $E_{P} = 5 m g R$ C、 $F = 0.06 m g$ D、 $F = 0.78 m g$

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三、实验题：本大题共4小题，共30分。

9. 一次下雨天，小明不经意间转动手中的雨伞，发现水珠向四周飞出，如图甲。受此启发，小明按此原理设计了一装置测当地重力加速度，设计如下实验：一带槽水平圆盘在电动机带动下匀速转动，槽边缘有一小孔，一较长浅色铁条用细线悬挂，其下端靠近圆盘边缘，如图乙所示。向圆盘槽内注入红色墨水，转动中有红色墨水从小孔沿水平方向甩出，烧断细线，铁条自由下落。实验后在铁条上留有清晰红色细线，在铁条上连续每 $5$ 条细线取一计数线，分别记为 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ ，用刻度尺测得 $A B$ 、 $C D$ 段的距离分别为 $x_{1}$ 、 $x_{2} ($ 单位：米 $)$ ，如图丙所示。已知圆盘转动周期为 $T ($ 单位：秒 $)$ ，则 $($ 以下结果均用题干所给物理量表示 $)$ ：

(1)、相邻计数线之间的时间间隔为 $s$ ；

(2)、 $B$ 点经过小孔时的速度大小为 $m / s$ ；

(3)、由此可测得当地重力加速度大小为 $m / s^{2}$ 。

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10. 某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上

A

、

B

两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度

v_{1}

和

v_{2}

，如图所示。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物来改变拉力的大小。

实验主要步骤如下：

(1)、测量小车和拉力传感器的总质量

M_{1}

。正确连接所需电路，接下来

(

填“需要”或“不需要”

)

平衡小车的摩擦力。

(2)、按合理要求操作后，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物相连；将小车停在点

C

，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量细线拉力的数据以外，还应该测量的数据是；

(3)、改变小车的质量或重物的质量，重复

(2)

的操作。下表是实验所得的部分数据。

次数	$M / k g$	$\| v_{2}^{2} - v_{1}^{2} \| / m^{2} \cdot s^{- 2}$	$Δ E_{k} / J$	$F / N$	$W / J$
$1$	$0.600$	$0.840$	$0.252$	$0.500$	$0.250$
$2$	$0.600$	$1.40$	$Δ E_{k 2}$	$0.838$	$0.419$
$3$	$0.600$	$2.50$	$0.750$	$1.492$	$W_{3}$

表格中 $M$ 是 $M_{1}$ 与小车中砝码质量之和， $Δ E_{k}$ 为小车、拉力传感器及车中砝码的动能变化量， $F$ 是拉力传感器的拉力， $W$ 是 $F$ 在 $A$ 、 $B$ 间所做的功。表中的 $Δ E_{k 2} =$ $J$ ， $W_{3} =$ $J ($ 结果均保留三位有效数字 $)$ 。

(4)、该小组组员发现每组数据始终有

W < Δ E_{k}

，排除偶然因素造成误差外，最可能出现以上结果的原因是。

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11. 如图所示，竖直平面内有一半径 $R = 10 m$ 、圆心角 $θ = 53 °$ 的光滑圆弧轨道固定于水平地面上，与水平直轨道 $A B$ 平滑连接。一小物块以 $v_{0} = 15 m / s$ 的水平初速度从 $A$ 点向右运动并冲上圆弧轨道，最终落在同一水平地面上。已知小物块质量 $m = 0.2 k g$ ，直轨道 $A B$ 长 $L = 4.5 m$ ，物块与 $A B$ 轨道间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，取 $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，整个过程忽略空气阻力。求：

(1)、小物块经过圆弧轨道 $C$ 点的速度大小；

(2)、小物块从离开 $C$ 点到落回同一水平地面的过程中，动量的变化量大小。

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12. 如图所示，以 $v = 4 m / s$ 的速度顺时针匀速转动的水平传送带，左端与光滑的弧形轨道平滑对接，右端与放在粗糙水平地面上的长木板 $C$ 上表面等高，且紧密靠近，相同长木板 $D$ 与 $C$ 接触不粘连，每块木板长 $L = 0.8 m$ 、质量 $m_{0} = 0.3 k g$ ，与地面间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.1$ 。质量 $m = 0.1 k g$ 的小物块从轨道上高 $h = 5 m$ 处的 $P$ 点由静止开始下滑，从滑过 $A$ 点开始计时，经过 $t_{1} = 0.8 s$ 传送带突然卡死而瞬间停止转动，又经过 $t_{2} = 1 s$ 传送带瞬间恢复正常运转，物块与传送带和木板之间的动摩擦因数均为 $μ_{2} = 0.5$ ，传送带 $A B$ 之间的距离 $d = 10.7 m$ 。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、传送带卡死瞬间，物块的速度大小；

(2)、物块在传送带上运动的总时间；

(3)、物块最终能否停在木板上？如果能，求出物块最终停在哪块木板上，及距此木板左端多远的距离；如果不能，请通过计算说明理由。

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四、简答题：本大题共4小题，共44分。

13. 在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们可以通过宏观量的测量间接计算微观量。

(1)、本实验利用了油酸分子易在水面上形成 $($ 选填“单层”或“多层” $)$ 分子油膜的特性。

(2)、实验中，若测量并计算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 $2.4 \times 1 0^{- 11} m^{3}$ ，测量并计算出油膜的面积为 $4.0 \times 1 0^{2} c m^{2}$ ，则油酸分子的直径为 $m$ 。 $($ 计算结果保留两位有效数字 $)$

(3)、某同学在测量一滴油酸酒精溶液的体积时，少数了 $2$ 滴而自己不知，若只考虑这一因素对实验结果的影响，这种情况会导致分子直径的测量结果真实值。 $($ 选填“大于”“小于”或“等于” $)$

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14. 如图甲所示，内壁光滑的导热密闭气缸竖直固定在水平面上，用质量为 $m$ 的活塞把缸内空间分成 $A$ 、 $B$ 两部分，活塞用销钉 $K$ 固定。 $A$ 、 $B$ 两部分都密闭有一定质量的理想气体，此时 $A$ 、 $B$ 两部分气体压强都等于外界大气压 $($ 未知 $)$ ，体积之比为 $2$ ： $3$ 。拔去销钉 $K$ 稳定后， $A$ 、 $B$ 两部分气体体积之比为 $1$ ： $1$ 。已知活塞上、下表面面积均为 $S$ ，取重力加速度为 $g$ ，外界温度保持不变，整个过程不漏气。

(1)、拔去销钉 $K$ 稳定后，求 $B$ 部分气体的压强 $p_{1}$ ；

(2)、若将此密闭气缸上端开口与大气相通，如图乙所示。拔去销钉 $K$ 稳定后，求 $B$ 部分气体的压强 $p_{2}$ 。

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15. 在“测玻璃的折射率”实验中：

(1)、如图甲，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，确定 $P_{3}$ 位置的方法是透过玻璃砖观察，使 $P_{3}$ 挡住 $($ 选填“ $P_{1}$ 、 $P_{2}$ ”或“ $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 的像” $)$

(2)、小华同学正确确定 $P_{4}$ 位置，并确认其他的操作步骤也都正确后，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出图线，如图乙所示，从图线可求得玻璃砖的折射率是；

(3)、小星同学在画界面时，不小心将界面 $b b'$ 画歪了一些，如图丙所示，他随后实验测得的折射率 $($ 选填“偏大”“偏小”“不变”或“偏大、偏小和不变都有可能” $)$ 。

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16. 健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来，这一健身运动叫“战绳”。以手的平衡位置为坐标原点，健身者在抖动绳子过程中某时刻其中一根绳的波形图如图所示，抖动的频率为 $1.5 H z$ 。从图示时刻为计时起点，求：

(1)、质点 $A$ 第一次到达波峰位置所需的时间 $t$ ；

(2)、写出 $B$ 质点的振动方程。

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