广东省中山市华侨名校2024届高三下学期物理模拟卷（五）

试卷更新日期：2024-04-19 类型：高考模拟

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 在2023年10月28日举行的首届国际天然铀产业发展论坛中，我国宣布，通过“天空地深”一体化勘查技术发现了一批万吨至十万吨级铀矿床．天然铀中主要有铀238和铀235，其中，铀235的裂变方程为： $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{36}^{89} K r +_{z}^{A} B a + 3_{0}^{1} n$ ，下列说法正确的是（）

A、铀235裂变可以自发进行 B、反应方程中 $A = 144$ ， $Z = 53$ C、 $_{36}^{89} K r$ 的比结合能大于 $_{92}^{235} U$ 的比结合能 D、离地表越深，温度越高，铀235的半衰期也越大

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2. 2023年我国“天宫号”太空实验室实现了长期有人值守，我国迈入空间站时代。如图所示，“天舟号”货运飞船沿椭圆轨道运行，A、B两点分别为椭圆轨道的近地点和远地点，则以下说法正确的是（　　）

A、“天舟号”在A点的线速度大于“天宫号”的线速度 B、“天舟号”在B点的加速度小于“天宫号”的加速度 C、“天舟号”在椭圆轨道的周期比“天宫号”周期大 D、“天舟号”与“天宫号”对接前必须先减速运动

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3. 如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（　　）

A、线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大 B、与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场 C、铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置 D、乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。

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4. 篮球运动员做定点投篮训练，篮球从同一位置投出，且初速度大小相等，第1次投篮篮球直接进篮筐，第2次篮球在篮板上反弹后进筐，篮球反弹前后垂直篮板方向分速度等大反向，平行于篮板方向分速度不变，轨迹如图所示，忽略空气阻力和篮球撞击篮板的时间，关于两次投篮说法正确的是（　　）

A、两次投篮，篮球从离手到进筐的时间相同 B、篮球第1次上升的最大高度比第2次的大 C、篮球经过a点时，第1次的动能比第2次的大 D、篮球两次进筐时，在竖直方向分速度相同

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5. 正三角形ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，方向如图所示，a、b、c三点分别是正三角形三边的中点，O点为三角形的中心，若A、B、C三处导线中的电流均为I，则以下关于a、b、c、O四点的磁感应强度大小，说法正确的是（通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B= $\frac{k I}{r}$ ，其中I表示电流，r表示该点到导线的距离，k为常数）（　　）

A、a点最大 B、b点最小 C、O点为零 D、b、c点相等

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6. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差 $U_{a b}$ 、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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7. 光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（　　）

A、如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率 B、观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波 C、让激光束通过一个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大 D、在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。

8. B超成像时血管探头发送的简谐超声波图像如图所示， $t = 0$ 时刻超声波恰好传到质点M，超声波的周期 $T = 8.0 \times 1 0^{- 8} s$ ，下列说法正确的是（　　）

A、超声波的波长为 $8.0 \times 1 0^{- 2} m m$ B、质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C、超声波在血管中的传播速度为1000m/s D、 $t = 6.0 \times 1 0^{- 8} s$ 时，质点M在平衡位置

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9. 近年来，手机无线充电功能越来越广泛的在汽车配置中出现，该技术为人们提供了很大便利性。如图甲为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时方向为正），下列说法正确的是（）

A、感应线圈中产生的是恒定电流 B、t₃～t₄时间内，感应线圈中电流的方向与励磁线圈中电流方向相同 C、t₁～t₃时间内，c点电势高于d点电势 D、t₁时刻，感应线圈中电流瞬时值为0

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10. 我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术，其工作原理如图（b）所示。固定在水平甲板面内的“U”型金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，导轨电阻不计，MN、PQ平行且相距l。一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度 $v_{0}$ 。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为f，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计。则从飞机与导体棒共速到停下来的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、导体棒产生的焦耳热 $\frac{1}{2} (M + m) v_{0}^{2} - f x$ B、飞机与导体棒共速时，ab两端的电压为 $B l v_{0}$ C、通过导体棒某横截面的电荷量为 $\frac{B l x}{R}$ D、所经的时间为 $\frac{(M + m) v_{0}}{f} - \frac{B^{2} l x}{R f}$

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三、实验题

11. 某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带运动，打点计时器记录人步行时的运动信息。

(1)、选取点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，其中连续5个计数点A、B、C、D、E、F如下图所示，纸带中BC段的平均速度为v_BC=m/s。（保留两位有效数字）

(2)、沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐标中的时间长度为s，请根据下图估算该同学的步幅为m。（保留两位有效数字）

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12. 如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5V~0.6V之间，内阻几千欧左右。某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。

(1)、如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5V”量程测量出可乐电池的电动势大小为V（保留两位有效数字）；

(2)、现有实验器材：
A.电压表（0~3V，R_V约为3000Ω）
B.电流表（0~300μA，R_A300Ω）
C.电阻箱（0~9999Ω）
D.滑动变阻器（0~20Ω）
E.开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图完成电路连接；
A. B. C. D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为Ω，测量值真实值（选填“>”“=”或“<”）；
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势。（选填“增大”“减小”或“不变”）

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四、解答题

13. 2023年10月7日，一辆气罐车在服务区突然漏气造成火灾。现有一辆气罐车能承受的最大压强是33p₀ ，某次在温度为 $7 ℃$ 时气罐车内部气体的压强为21p₀ ，已知气罐车的总体积为V，p₀为大气压强，且T=273+t，求：

(1)、该辆气罐车能够承受的最大温度；

(2)、用该气罐车给体积为0.01V的气瓶充气，充好气后气瓶的压强为10p₀ ，充气过程温度不变，能充多少瓶气。

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14. 室内蹦床运动是近年来热门的娱乐项目。蹦床运动情境可建立为如图所示的物理模型：竖直放置的两个完全相同的轻弹簧，一端固定于地面，另一端与质量为m_B的物体B固定在一起，质量为m_A的物体A置于B中央位置的正上方H处。现让A由静止开始自由下落，随后和B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后两物体粘在一起。已知A与B结合后经过时间t下降至最低点，A、B始终在同一竖直平面内运动，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

(1)、A与B碰后瞬间的速度大小v；

(2)、AB结合体从结合后至返回到碰撞点过程中的运动时间以及该过程中弹簧对物体B冲量的大小。

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15. 在芯片制作过程中，对离子注入的位置精度要求极高，通过如图所示的装置可实现离子的高精度注入。立方体区域 $A B C O - A_{1} B_{1} C_{1} O_{1}$ 的边长为L，以O点为原点， $O A$ 、 $O C$ 和 $O O_{1}$ 分别为x轴、y轴和z轴的正方向建立空间坐标系 $O - x y z$ 。在 $x O z$ 平面的左侧有一对平行金属板M、N，板M、N与 $x O y$ 面平行，板间距离为d，M、N两板间加有电压，板间同时存在沿x轴负方向、磁感应强度大小为 $B_{0}$ 的匀强磁场。在板中间的P点有一离子发射源，能沿平行y轴正方向发射质量为m、电荷量为 $+ q (q > 0)$ 、速率不同的离子，立方体的 $A O O_{1} A_{1}$ 面为一薄挡板，仅在其中心D处开有一小孔供离子（可视为单个离子）进入，D点与P点等高，P、D连线垂直挡板。立方体的 $A B F E$ 面为水平放置的薄硅片，E、F分别为 $A O$ 和 $B C$ 的中点。当板M、N间的电压大小为 $U_{0}$ 且立方体内匀强磁场的方向沿 $O A_{1}$ 方向时，由D点进入的离子恰好注入到硅片 $A B$ 边上，且速度与 $A B$ 边垂直。不计离子间的相互作用力、离子的重力和离子碰撞后的反弹。

(1)、比较M、N两板的电势高低和由D点进入的离子的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、求立方体内匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)、通过调整板M、N间电压，可以控制离子在y轴方向上的注入；通过改变立方体内磁场的方向，可以控制离子在x轴方向上的注入。假设板M、N间的电压大小为 $λ U_{0}$ ，立方体内的磁场磁感应强度大小不变、方向始终垂直于y轴，为保证进入立方体的离子均能注入硅片且硅片的全部区域都有离子注入，求 $λ$ 的取值范围。

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