湖南省新高考教学教研联盟2023-2024学年高三(下)一模联考物理试卷
试卷更新日期:2024-04-16 类型:高考模拟
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
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1. 在人类对世界进行探索的过程中,发现了众多物理规律,下列有关叙述中正确的是A、伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B、核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁 C、在“探究加速度与力和质量的关系”实验中,采用了等效替代法 D、汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷2. 水滴石穿是生活中常见的现象,假设屋檐到下方石板的距离为 , 水滴从屋檐无初速度滴落到石板上,在内沿石板平面散开,水滴质量为 , 忽略空气阻力,取 , 则石板受到水滴的冲击力为A、 B、 C、 D、3. 我们可以通过简单的实验,半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系,实验电路如图所示。取一个电容器和数字电压表可看做理想电压表相连,把开关接 , 用几节干电池串联后给充电,可以看到电压表有示数,说明充电后两极板具有一定的电压。把开关接 , 使另一个与完全相同的且不带电的电容器与并联,可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后,断开开关 , 闭合开关。关于该实验以及其后续操作,下列说法中正确的是( )A、闭合的作用是让电容器完全放电 B、接下来的操作是把开关接 , 观察电压表的示数 C、电容器的带电量变为原来的一半时,电压表示数也变为原来的一半,说明电容器“储存电荷的本领”也变为了原来的一半 D、若使用磁电式电压表代替数字电压表,当和都断开时,电容器的带电量不会改变,电压表指针将稳定在某一固定值4. 如图所示,某种材料制成的扇形透明砖已知其半径为放置在水平桌面上,光源图中未画出发出一束平行于桌面的光线从的某点垂直射入透明砖,经过三次全反射每次都是恰好发生全反射后垂直射出,并再次回到光源。已知 , 光在真空中传播的速率为 , 则该过程中,光在材料中传播的时间为A、 B、 C、 D、5. 一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的部分波形如图所示,M、Q为波上两个质点,其中比早回到平衡位置,则下列说法正确的是A、该波的波长为 B、该波沿轴正方向传播 C、从该时刻起,再经 , 质点通过的总路程为 D、该波的周期为6. 如图所示,矩形线圈切割磁感线产生一交流电压 , 矩形线圈的电阻 , 将其接在理想变压器原线圈上。标有“”的灯泡正常发光,交流散热风扇正常工作,风扇的内阻为 , 交流电流表不考虑内阻的示数为 , 导线电阻不计,不计灯泡电阻的变化,且。以下判断正确的是( )A、在图示时刻,穿过线圈磁通量变化最快 B、从图示位置开始,当矩形线圈转过时,线圈中的电流方向为 C、风扇输出的机械功率是 D、原副线圈的匝数比7. 有人设想:可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时,借飞船需要减速的机会,发射一个小型太空探测器,从而达到节能的目的。如图所示,飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球飞行,其轨道半径为地球半径的倍。当飞船通过轨道Ⅰ的点时,飞船上的发射装置短暂工作,将探测器沿飞船原运动方向射出,并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围,即到达距地球无限远时的速度恰好为零,而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道Ⅱ向前运动,其近地点到地心的距离近似为地球半径。已知取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为时的引力势能。在飞船沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ以及探测器被射出后的运动过程中,其动能和引力势能之和均保持不变。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变,已知地球表面的重力加速度为。则下列说法正确的是( )A、飞船在轨道Ⅰ运动的速度大小为 B、飞船在轨道Ⅰ上的运行周期是在轨道Ⅱ上运行周期的倍 C、探测器刚离开飞船时的速度大小为 D、若飞船沿轨道Ⅱ运动过程中,通过点与点的速度大小与这两点到地心的距离成反比,实现上述飞船和探测器的运动过程,飞船与探测器的质量之比应满足
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
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8. 年“互联网之光”博览会上,无人驾驶技术上线,无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的青睐。在同样测试条件下,对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试,从发现紧急情况到车静止,两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到①②两线所示的位移随时间变化的关系图像,图中和段为直线,已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动,且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是( )A、图中的①线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像 B、图中的②线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像 C、两测试车在图中曲线部分的位移大小不相等 D、当发现紧急情况时两汽车的速度为9. 如图所示,竖直平面内固定一半径为的光滑圆环,圆心在点。质量分别为、的、两小球套在圆环上,用不可伸长的长为的轻杆通过铰链连接,开始时对球施加一个竖直向上的外力 , 使、均处于静止状态,且球恰好与圆心等高,重力加速度为 , 则下列说法正确的是( )A、对球施加的竖直向上的外力的大小为 B、若撤掉外力 , 对球施加一个水平向左的外力 , 使系统仍处于原来的静止状态,则的大小为 C、撤掉外力,系统无初速度释放,当球到达最低点时,球的速度大小为 D、撤掉外力,系统无初速度释放,沿着圆环运动,球能够上升的最高点相对圆心点的竖直高度为10. 蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“”字形运动,以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示,空间存在范围足够大垂直纸面、方向相反的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,其上、下边界分别为、 , 间距为。与之间存在沿水平方向且大小始终为的匀强电场,当粒子通过进入电场中运动时,电场方向水平向右;当粒子通过进入电场中运动时,电场方向水平向左。现有一质量为、电荷量为的粒子在纸面内以初速度从点垂直射入电场,一段时间后进入磁场Ⅱ,之后又分别通过匀强电场和磁场Ⅰ,以速度回到点,磁场Ⅱ的磁感应强度 , 不计粒子重力。则下列说法正确的是( )A、粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为 B、粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小 C、粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动的弦长为 D、磁场Ⅰ的磁感应强度大小
三、实验题:本大题共1小题,共6分。
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11. 某实验小组为测重力加速度,采用如图甲所示的装置,不可伸长的轻绳一端固定于悬点,另一端系一小球,在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门图中没有画出 , 光电门接通电源,发出的光线与小球的球心在同一水平线上。(1)、现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球的直径为。(2)、在实验中,小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离 , 同时调整光电门的位置使光线与球心始终在同一水平线上,实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处,轻绳伸直,由静止释放小球,记录小球通过光电门的时间。得到多组和的数据,作出如图丙所示的图像,图线的纵截距为 , 则当地的重力加速度用字母和表示。(3)、若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置,小球动能的测量值将选填“偏大”“偏小”或“不变”。
四、计算题:本大题共4小题,共48分。
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12. 电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化,为了探究某电池的实际电动势和内阻,某同学设计方案对其进行测量。
A.待测电池电动势约 , 内阻未知
B.电压表量程 , 内阻为C.电流表量程 , 内阻较小约为
D.电阻箱E.滑动变阻器 开关、导线若干
(1)、实验时需要对电表进行改装,若将电压表最大量程扩大为 , 则应该串联的阻值应为;将电流表的量程扩大为 , 该同学采用了以下的操作:按图甲连接好实验器材,检查电路无误后,将、、断开,将的滑片移至填“最左端”或“最右端” , 将电阻箱调为最大,闭合 , 适当移动的滑片,使电流表示数为 , 保持接入电路中的阻值不变,再闭合 , 改变电阻箱的阻值,当电流表示数为时,完成扩大量程。(2)、保持电阻箱的阻值不变,闭合、、 , 调节不同的阻值,读出两个电表的读数、 , 并作出图像如图乙所示,可测得该电池的电动势 , 内阻。结果保留位有效数字13. 如图所示,用两个质量均为、横截面积均为的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的理想气体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上,汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的质量均为2m,整个装置处于静止状态,此时两部分气柱的长度均为。环境温度、大气压强p0均保持不变,且满足 , g为重力加速度,不计一切摩擦。(1)、求此时气体的压强;(2)、剪断连接物块的绳子,一段时间后两活塞重新恢复平衡,求汽缸上升的距离。14. 如图甲所示,足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,其宽度 , 导轨与之间连接阻值为的电阻,质量为、电阻为、长度为的金属杆静置在导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力拉金属杆 , 使它由静止开始运动,运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直,其通过电阻上的电荷量与时间的关系如图乙所示,图像中的段为曲线,段为直线,导轨电阻不计,已知与导轨间的动摩擦因数 , 取忽略杆运动过程中对原磁场的影响 , 求:(1)、磁感应强度的大小和金属杆的最大速度;(2)、金属杆从开始运动的内所通过的位移;(3)、从开始运动到电阻产生热量时,金属杆所通过的位移。15. 如图,质量为的球中间有一个小孔穿在足够长的光滑水平杆上。球质量为 , 球和球用长为的轻杆相连。从图示位置,先给球一个竖直向上的初速度 , 让球越过最高点,假设球连同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰稍微错开,但错开距离忽略不计,重力加速度为。(1)、求球到达最高点时,球的位移大小;(2)、以球初始位置为坐标原点,水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向,求球运动的轨迹方程;(3)、当球运动到水平杆下方,且轻杆与水平杆正方向夹角为时,求球的速度大小。
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