湖南省2024年高三下学期物理一轮模拟试题

试卷更新日期：2024-04-16 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 单位是测量过程中的重要组成部分，根据单位制，以下公式表述可能正确的是（）

A、 $v = \sqrt{\frac{ρ}{P}}$ （P为压强） B、 $P = \frac{F v^{2}}{t}$ （P为功率） C、 $\frac{x}{t} = \frac{v_{2} + v_{1}}{2}$ D、 $V = \frac{1}{3} π R^{3} h$

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2. 如图所示，平行单色光从真空垂直底面射入球心为 $O$ 、半径为 $R$ 的半球玻璃介质，只有以 $O$ 为圆心、半径为 $\frac{3}{5} R$ 的区域内的光线才能从球面射出，则该玻璃介质对单色光的折射率为（　　）

A、 $\frac{5}{3}$ B、 $\frac{3}{2}$ C、 $\frac{4}{3}$ D、 $\frac{5}{4}$

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3. 19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率的分布函数，从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速率分布函数 $f (v)$ 的图像如图所示， $f (v)$ 为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。以下说法正确的是（　　）

A、曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度高 B、说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性 C、说明大多数分子的速率都在某个峰值附近 D、图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和

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4. 某种核电池采用钚核 $(_{94}^{244} P u)$ 的放射性同位素钚核 $(_{94}^{238} P u)$ ，其发生的核反应方程是 $_{94}^{238} P u \to_{92}^{234} U + X$ ，以下说法正确的是（　　）

A、钚核 $(_{94}^{238} P u)$ 比钚核 $(_{94}^{244} P u)$ 少了6个质子 B、X粒子是氦核 $(_{2}^{4} H e)$ C、钚核 $(_{94}^{238} P u)$ 的质量等于铀核 $(_{92}^{234} U)$ 与X粒子的质量之和 D、钚核 $(_{94}^{238} P u)$ 的半衰期会随外界环境温度的变化而改变

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5. 实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是（）

A、用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了理想实验法 B、用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法 C、用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法 D、如图丁所示水面上单分子油膜的示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法

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6. 如图，甲、乙两工人站在工地平台上，用一根轻绳通过光滑挂钩吊一重物．甲、乙保持位置不变，两人同时缓慢释放轻绳，在重物下降的过程中

A、甲所受平台的支持力变小 B、甲所受平台的支持力变大 C、乙所受平台的摩擦力变小 D、乙所受平台的摩擦力变大

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7. 智能呼啦圈可以提供全面的数据记录，让人合理管理自己的身材。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg，轻绳长为0.4m，悬挂点P 到腰带中心点O的距离为 0.26m，配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ ，运动过程中腰带可视为静止，重力加速度g 取 10m/s² ， sin $37 °$ =0.6，下列说法错误的是（）

A、若增大转速，腰带受到的合力不变 B、θ随配重角速度增大而增大 C、当θ稳定在 $37 °$ 时，配重的角速度为 $\sqrt{15}$ rad/s D、在配重角速度缓慢增加的过程中，绳子对配重不做功

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8. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示，t=0.5s时的波形图如图中的虚线所示，则该简谐横波在介质中的传播速度可能为（　　）

A、88m/s B、160m/s C、258m/s D、340m/s

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9. 静电现象在我们的生活中非常常见。如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近（　　）

A、此时A带正电，B带负电 B、此时A电势低，B电势高 C、移去C，A、B都不带电 D、先把A接地，再移去C，则A不带电、B带负电

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10. 如图所示，边长为L正方形金属回路（总电阻为R）与水平面的夹角为 $60 °$ ，虚线圆与正方形边界相切，虚线圆形边界内（包括边界）存在竖直向下匀强磁场，其磁感应强度与时间的关系式为 $B = k t$ （ $k > 0$ 且为常量），则金属回路产生的感应电流大小为（）

A、 $\frac{k L^{2}}{R}$ B、 $\frac{π k L^{2}}{4 R}$ C、 $\frac{k L^{2}}{2 R}$ D、 $\frac{π k L^{2}}{8 R}$

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11. 在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一个周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表。下列判断错误的是（　　）

A、电压表的示数为6V B、电流表的示数为0.5A C、电阻R一个周期内产生的热量一定大于9J D、电阻R换成一个耐压值为6V的电容，会被击穿

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二、多选题

12. 分子势能 $E_{p}$ 与分子间距离r的关系如图所示， $r_{1}$ 为曲线与横轴交点的横坐标，曲线最低点对应的横坐标为 $r_{2}$ 。无限远处分子势能 $E_{p} = 0$ ，下列说法正确的是（　　）

A、当 $r = r_{2}$ 时，分子间作用力为零 B、分子间斥力随着分子间距离r的增大面增大 C、当 $r < r_{2}$ 时，分子间作用力随着分子间距离r的减小而增大 D、当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 E、当 $r = r_{1}$ 时，分子势能为0，但分子间作用力不为零

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13. 如图，某棱柱型透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形， $∠ B = 60 °$ ，底边BC的长度为d ， M为斜边AB的中点，一细束单色光从M点平行于AC边射入介质，经过M点形成的折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射，下列说法正确的是（）

A、介质的折射率为 $\frac{\sqrt{6}}{2}$ B、介质的折射率为 $\sqrt{3}$ C、若持续增大入射光线的入射角，底边BC上有光射出的区域长度为 $(5 - 2 \sqrt{6}) d$ D、若持续增大入射光线的入射角，底边BC上有光射出的区域长度为 $(3 - 2 \sqrt{2}) d$

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14. 华为Mate60Pro成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机，在无信号环境下，该手机通过“天通一号”卫星与外界进行联系。“天通一号”卫星位于离地球表面约为6R的地球同步轨道上，R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（　　）

A、“天通一号”在轨运行的加速度大小约为 $7 g$ B、“天通一号”在轨运行的周期约为 $14 π \sqrt{\frac{7 R}{g}}$ C、地球赤道上物体随地球自转的角速度约为 $\sqrt{\frac{g}{R}}$ D、地球赤道上物体随地球自转的线速度小于“天通一号”在轨运行的线速度

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15. 如图，长方体空间区域内存在匀强磁场（包括边界），方向平行于yOz平面且与z轴负方向成 $θ = 30 °$ ，磁感应强度大小为B ，长方体x轴方向长为 $2 L$ ， y轴方向足够长，z轴方向高为 $2 L$ 。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从z轴上的点a $(0, 0, 2 L)$ 沿x轴正方向进入匀强磁场，速度大小为 $v_{0} = \frac{2 q B L}{m}$ ，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）

A、粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为 $2 L$ B、粒子会经过x轴上的点e $(2 L, 0, 0)$ C、若粒子进入磁场的速度大小为 $2 v_{0}$ ，则粒子穿出磁场的点的y坐标为 $2 \sqrt{3} L$ D、若粒子进入磁场的速度大小为 $2 v_{0}$ ，则粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{6 q B}$

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三、实验题

16. 太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的 $I - U$ 特性。所用的器材包括：太阳能电池板、电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。

(1)、为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图（选填“a”或“b”）。

(2)、已知电压表的量程为3V、内阻为30kΩ，若要将该电压表改装成量程为4V的电压表，该电表需联一个kΩ的电阻。

(3)、该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的 $I - U$ 图像。当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为Ω。

(4)、当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为V。若把它与阻值为1kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是%。（均保留三位有效数字）

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四、解答题

17. 一辆货车在平直的高速公路上以20 m/s的速度水平向东匀速行驶，司机突然发现前面不远处有紧急情况，司机立即采取制动措施，2s后速度变为12m/s，由此信息，我们可以求：

(1)、该货车停止时间；

(2)、该货车在刹车运动过程中的最后一秒内的路程；

(3)、从开始刹车的前三秒内，这段位移的中间位置的速度大小。

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18. 如图，光滑水平面上固定一竖直的光滑弧形轨道，轨道末端与B的左端上表面相切，右侧的竖直墙面固定一劲度系数 $k = 3 N / m$ 的轻弹簧，弹簧处于自然状态，左端与木板右端距离 $x_{0} = 1 m$ 。可视为质点的物块A从弧形轨道某处无初速度下滑，水平滑上B的上表面，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知A、B的质量分别为 $m_{A} = 2 k g, m_{B} = 1 k g$ ，物块A、B间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长。忽略A滑上B时的能量损失，弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能 $E_{p}$ 与形变量x的关系为 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ 。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、物块在木板上滑动时，物块A和木板B的加速度大小；

(2)、物块A在弧形轨道下滑的高度h；

(3)、木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时木板B的速度大小。

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19. 2022年我国阶段性建成并成功运行了“电磁橇”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录一种两级导轨式电磁推进的原理如图所示，两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒，金属棒可沿导轨无摩操滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回，图中电源未画出，导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与电流I的关系式为B=kI（k为常量），金属棒被该磁场力推动，当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由I变为2I ，已知两导轨内侧间距为L ，每一级区域中金属棒被推进的距离均为s ，金属棒的质量为m ，求：

(1)、金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比a₁：a₂；

(2)、金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小v。

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20. 如图甲所示，轻质细绳吊着一质量为 $m = 0.06 k g$ 、边长为 $L = 0.4 m$ 、匝数 $n = 10$ 的正方形线圈，总电阻为 $R = 1 Ω$ ，边长为 $\frac{L}{2}$ 的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从 $t = 0$ 开始经 $t_{0}$ 时间细线开始松弛，g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、在前 $t_{0}$ 时间内线圈中产生的电动势；

(2)、 $t_{0}$ 的数值。

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