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。

  • 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γ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3.2 m , 水滴从屋檐无初速度滴落到石板上,在0.2 s内沿石板平面散开,水滴质量为0.5 g , 忽略空气阻力,g10 m/s2 , 则石板受到水滴的冲击力为
    A、0.002 N B、0.02 N C、0.025 N D、0.25 N
  • 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A和数字电压表(可看做理想电压表)相连,把开关S11 , 用几节干电池串联后给A充电,可以看到电压表有示数,说明A充电后两极板具有一定的电压。把开关S12 , 使另一个与A完全相同的且不带电的电容器BA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S1 , 闭合开关S2。关于该实验以及其后续操作,下列说法中正确的是( )

    A、闭合S2的作用是让电容器B完全放电 B、接下来的操作是把开关S11 , 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S1S2都断开时,电容器A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R)放置在水平桌面上,光源S(图中未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA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OB射出,并再次回到光源S。已知AOB=90° , 光在真空中传播的速率为c , 则该过程中,光在材料中传播的时间为

    A、6Rc B、5Rc C、32Rc D、4Rc
  • 5. 一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形如图所示,M、Q为波上两个质点,其中QM0.4 s回到平衡位置,则下列说法正确的是

    A、该波的波长为25 m B、该波沿x轴正方向传播 C、从该时刻起,再经1.1 s , 质点M通过的总路程为35 cm D、该波的周期为1 s
  • 6. 如图所示,矩形线圈切割磁感线产生一交流电压e=302sin100πt(V) , 矩形线圈的电阻r=2Ω , 将其接在理想变压器原线圈上。标有“220V44W”的灯泡L正常发光,交流散热风扇M正常工作,风扇的内阻为20Ω , 交流电流表A(不考虑内阻)的示数为0.4A , 导线电阻不计,不计灯泡电阻的变化,且n2n1<30。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π2时,线圈中的电流方向为BADCB C、风扇输出的机械功率是44W D、原副线圈的匝数比n1:n2=10:1
  • 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k(k>1)。当飞船通过轨道Ⅰ的A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B到地心的距离近似为地球半径R。已知取无穷远处引力势能为零,物体距星球球心距离为r时的引力势能Ep=GMmr。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g。则下列说法正确的是( )

    A、飞船在轨道Ⅰ运动的速度大小为(k+1)gR B、飞船在轨道Ⅰ上的运行周期是在轨道Ⅱ上运行周期的2kk+1 C、探测器刚离开飞船时的速度大小为2gRk D、若飞船沿轨道Ⅱ运动过程中,通过A点与B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212k+1

二、多选题:本大题共3小题,共18分。

  • 8. 2022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x随时间t变化的关系图像,图中OAOB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90km/h
  • 9. 如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑圆环,圆心在O点。质量分别为m0.75mAB两小球套在圆环上,用不可伸长的长为2R的轻杆通过铰链连接,开始时对球A施加一个竖直向上的外力F1 , 使AB均处于静止状态,且球A恰好与圆心O等高,重力加速度为g , 则下列说法正确的是( )

    A、对球A施加的竖直向上的外力F1的大小为1.75mg B、若撤掉外力F1 , 对球B施加一个水平向左的外力F , 使系统仍处于原来的静止状态,则F的大小为mg C、撤掉外力,系统无初速度释放,当A球到达最低点时,B球的速度大小为1714gR D、撤掉外力,系统无初速度释放,沿着圆环运动,B球能够上升的最高点相对圆心O点的竖直高度为725R
  • 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“8”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MNPQ , 间距为dMNPQ之间存在沿水平方向且大小始终为E=2mv02qd的匀强电场,当粒子通过MN进入电场中运动时,电场方向水平向右;当粒子通过PQ进入电场中运动时,电场方向水平向左。现有一质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面内以初速度v0A点垂直MN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v0回到A点,磁场Ⅱ的磁感应强度B2=4mv0qd , 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d B、粒子在磁场Ⅱ中运动的速度大小v=2v0 C、粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动的弦长为d2 D、磁场Ⅰ的磁感应强度大小B1=4mv03qd

三、实验题:本大题共1小题,共6分。

  • 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d=cm
    (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L , 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t。得到多组Lt的数据,作出如图丙所示的1t2L图像,图线的纵截距为b , 则当地的重力加速度g=(用字母bd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。

  • 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9V , 内阻未知)  
    B.电压表(量程5V , 内阻为6000Ω)

    C.电流表(量程20mA , 内阻较小约为1Ω)  
    D.电阻箱

    E.滑动变阻器  F.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9V , 则应该串联R0的阻值应为Ω;将电流表的量程扩大为60mA , 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SS1S2断开,将R的滑片移至(填“最左端”或“最右端”) , 将电阻箱R1调为最大,闭合S , 适当移动R的滑片,使电流表示数为18mA , 保持R接入电路中的阻值不变,再闭合S2 , 改变电阻箱R1的阻值,当电流表示数为mA时,完成扩大量程。
    (2)、保持电阻箱R1的阻值不变,闭合SS1S2 , 调节R不同的阻值,读出两个电表的读数UI , 并作出UI图像如图乙所示,可测得该电池的电动势E=V , 内阻r=Ω(结果保留2位有效数字)
  • 13. 如图所示,用两个质量均为m、横截面积均为S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l0=30 cm。环境温度、大气压强p0均保持不变,且满足6mg=p0S , g为重力加速度,不计一切摩擦。

    (1)、求此时A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MNPQ固定在同一水平面上,其宽度L=1m , 导轨MP之间连接阻值为R=0.2Ω的电阻,质量为m=0.5kg、电阻为r=0.2Ω、长度为1m的金属杆ab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F=7.0N拉金属杆ab , 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R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示,图像中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4 , 取g=10m/s2(忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响) , 求:

    (1)、磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度;
    (2)、金属杆ab从开始运动的1.8s内所通过的位移;
    (3)、从开始运动到电阻R产生热量Q=17.5J时,金属杆ab所通过的位移。
  • 15. 如图,质量为ma(中间有一个小孔)穿在足够长的光滑水平杆上。b球质量为kma球和b球用长为L的轻杆相连。从图示位置,先给b球一个竖直向上的初速度v0 , 让b球越过最高点,假设b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g)

    (1)、求b球到达最高点时,a球的位移大小;
    (2)、以a球初始位置为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,求b球运动的轨迹方程;
    (3)、当b球运动到水平杆下方,且轻杆与水平杆正方向夹角为θ=30°时,求b球的速度大小。