湖北省黄石第二名校等三校2024届高三下学期一模联考物理题

试卷更新日期：2024-05-16 类型：高考模拟

进入出卷网下载

一、选择题：1-7为单选题，8-10为多选题（共40分）。

1. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。假设“人造太阳”内部发生的两种核聚变分别为 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e + X$ ， $_{1}^{2} H +_{2}^{3} H e \to_{2}^{4} H + Y$ ，已知 $_{1}^{2} H$ 的比结合能为 $E_{1}$ ， $_{1}^{3} H$ 的比结合能为 $E_{2}$ ， $_{2}^{4} H e$ 的比结合能为 $E_{3}$ ， $_{2}^{3} H e$ 的比结合能为 $E_{4}$ ，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）

A、核反应方程中X为电子，Y为质子 B、X核反应中的质量亏损 $\frac{2 E_{1} + 3 E_{2} - 4 E_{3}}{c^{2}}$ C、 $_{2}^{4} H e$ 的平均核子质量小于 $_{1}^{2} H$ 的平均核子质量 D、核反应过程中亏损的质量不会转变为能量

查看试题解析
2. 电影中的太空电梯非常吸引人。现假设已经建成了如图所示的太空电梯，其通过超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起，它们随地球同步旋转。图中配重空间站比同步空间站更高，P是缆绳上的一个平台。则下列说法正确的是（）

A、太空电梯上各点加速度与该点离地球球心的距离的平方成反比 B、超级缆绳对P平台的作用力方向背离地心 C、若从配重空间站向外自由释放一个小物块，则小物块会一边朝配重空间站转动的方向向前运动一边落向地球 D、若两空间站之间缆绳断裂，配重空间站将绕地球做椭圆运动，且断裂处为椭圆的远地点

查看试题解析
3. 如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，正方形ABCD的对角线BD边正好与图中竖直向上的直电场线重合，O点是正方形两对角线的交点。下列说法正确的是（）

A、将一负电荷由A点移到B点，电荷的电势能增加 B、O点电势与C点电势相等 C、DO间的电势差等于OB间的电势差 D、在O点放置一正点电荷，该电荷所受电场力的方向竖直向下

查看试题解析
4. 如图所示，小明设计了一个自动制动装置，A、B两物块放置在斜面上，与A相连的轻绳穿过中间有小孔的B与水平面固定的电动机相连，轻绳与B之间无力的作用，用另一根轻绳连接B，使B静止在斜面上，物块A、B与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，斜面倾角 $θ = 37 °$ 。现电动机以额定功率 $P = 20 W$ 牵引物块A，使物块A从静止出发，以最大速度与物块B发生碰撞并粘在一起，碰撞时间极短，碰撞的瞬间电动机自动切断电源不再对A提供牵引力，运动到达斜面顶端时A、B速度刚好为零， $m_{A} = m_{B} = 0.2 k g$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n θ = 0.6$ ， $c o s θ = 0.8$ ，下列说法正确的是（）

A、在电动机的牵引下，物块A的加速逐渐变大 B、电动机启动后对物块A的牵引力一直不变 C、物块A的最大速度25m/s D、物块B距斜面顶端的距离为1.25m

查看试题解析
5. 如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器组成闭合电路。两个方向均垂直纸面向里的匀强磁场以平行磁场方向且过bc轴的平而为分界线，其中bc左边磁场的磁感应强度大小为 $B_{1}$ ， bc右边磁场的磁感应强度大小为 $B_{2}$ ，且 $B_{2}$ 比 $B_{1}$ 大，线圈在这两个磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，线圈的面积为S ，转动角速度为ω ，匝数为N ，线圈电阻不计。下列说法不正确的是（　　）

A、线圈从垂直于 $B_{1}$ 磁场方向开始运动，在一个周期内，小灯泡的电流经历了先增大后减小，再增大最后减小四个阶段 B、当将滑片P向上移动时，小灯泡的亮度将变亮 C、该变压器输入电压的有效值为 $\frac{1}{2} N S ω \sqrt{B_{1}^{2} + B_{2}^{2}}$ D、将小灯泡换成发光二极管，若线圈从图示位置开始运动时二极管发光，则当线圈转一周将要回到初始位置时二极管不发光

查看试题解析
6. 某中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试，测试过程在材质均匀的水平地板上完成，获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图像，以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图像。若不计空气阻力，取重力加速度大小为 $10 m / s^{2}$ ，则下列同学的推断结果正确的是（）

A、机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N B、机器人与水平桌面间的动摩擦因数为0.2 C、在0~4s时间内，摩擦力的冲量为24N·s D、在0~4s时间内，合外力做的功为24J

查看试题解析
7. 如图（俯视图），用自然长度为 $l_{0}$ ，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为 $2 l_{0}$ 的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为 $\sqrt{3} k l_{0}$ ，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（）

A、当圆盘的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{k}{2 m}}$ 时，P、Q两物块受到的摩擦力最小 B、当圆盘的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{k}{3 m}}$ 时，P、Q两物块受到的摩擦力都等于弹簧弹力的大小 C、当圆盘的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{k}{2 m}}$ 时，P、Q两物块受到的合力大小均为 $k \frac{l_{0}}{2}$ D、当物体P、Q两物块刚要滑动时，圆盘的角速度为 $ω = \sqrt{\frac{k}{m}}$

查看试题解析
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播， $t = 0$ 时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标 $x = 5 m$ 的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为 $y = - 2.5 c m$ 的一质点，则下列说法正确的是（）

A、该横波沿x轴正方向传播 B、 $t = 0$ 时刻后A点比B点先达到波谷 C、在 $t = \frac{2}{3} s$ 时B点的位移是-5cm D、 $t = 10 s$ 时B点振动方向为y轴负方向

查看试题解析
9. 某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝 $S_{0}$ 、屏上的 $P_{0}$ 点位于双缝 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为 $Δ x_{1}$ 与 $Δ x_{2}$ ，当介质为矿泉水时，屏上P点处是 $P_{0}$ 上方的第4条亮条纹（不包括 $P_{0}$ 点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为 $λ$ ，真空中的光速为c ，则（）

A、 $Δ x_{2}$ 小于 $Δ x_{1}$ B、该矿泉水的折射率为 $\frac{Δ x_{2}}{Δ x_{1}}$ C、当介质为矿泉水时，来自 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 的光传播到P点处的时间差为 $\frac{3 λ}{c}$ D、仅将 $S_{0}$ 水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹

查看试题解析
10. 如图所示，导轨间距为L的两平行光滑金属导轨固定在高度为h的绝缘水平台面上，左端连接定值电阻R和开关S，右端与台面右边缘平齐，空间中存在垂直导轨平面向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量均为m ，阻值均为R的导体棒a、b垂直导轨放置。开始时开关断开，给导体棒a一水平向右的初速度 $v_{0}$ ， b离开导轨后瞬间闭合开关，最终a、b到达水平面上同一位置。若导体棒间发生碰撞则为弹性碰撞，下列说法正确的是（）

A、导体棒a、b有可能会发生碰撞 B、开关闭合前、后瞬间导体棒a的加速度不同 C、初始时a、b之间的最大距离是 $\frac{2 R m v_{0}}{B^{2} L^{2}}$ D、初始时a、b之间的最小距离是 $\frac{2 R m v_{0}}{B^{2} L^{2}}$

查看试题解析

二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. 某同学利用如图装置测量小车和智能手机的质量，智能手机可以利用APP直接测量出手机运动时的加速度。悬挂质量为m的钩码，用智能手机测出小车运动的加速度a；改变钩码的质量m ，进行多次测量：做出a与 $m (g - a)$ 的图像如图，已知图像中直线的截距为b ，斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g。

(1)、以下说法正确的是____；

A、钩码的质量不需要远小于智能手机和小车的质量 B、细绳应该始终与长木板平行 C、不悬挂钩码时，应使小车和智能手机匀速沿木板下滑 D、细线的拉力等于钩码的重力

(2)、根据图像可得，小车和手机的质量为；

(3)、再利用手机APP测出斜面倾角为 $θ$ ，则木板摩擦系数 $μ =$ 。

查看试题解析
12. 某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为 $R_{x}$ ）的方案，实验电路如图甲所示。
主要实验步骤如下：
①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好；
②按甲图所示的电路原理图连接好各元件；
③将电阻箱的阻值调至 $R_{1}$ ，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角 $θ_{1}$ （弧度制）；
④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（ $θ$ ， R）值；
⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。
根据分析，试回答下列问题：

(1)、已知乙图中图像与纵轴的截距为 $- b$ ，由此可求得 $a =$ ；

(2)、实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出 $R_{x}$ 的值与真实值相比（填“偏小”、“相等”或“偏大”）；

(3)、该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示（终端用导线AB接通），电阻丝MN长 $L = 100.0 c m$ ，输电距离 $d = 1.0 \times 1 0^{4} m$ ，若金属夹K在电阻丝上距M端 $L_{1} = 30.0 c m$ 时，灵敏电流计示数为零，则损坏处C与输电线起始处的距离为 $x =$ m（结果保留两位有效数字）。

查看试题解析
13. 市场上有一种救生衣，在穿着者落水时，救生衣所连接的储气钢瓶会灌气使救生衣鼓起。救生衣在未鼓起时，其内部无气体；正常工作时，其压强为标准大气压，内部气体体积至少为 $V = 22 L$ ，与救生衣连接的小钢瓶容积为1L。取标准大气压 $p_{0} = 1 \times 1 0^{5} P a$ ，忽略温度变化，气体均视为理想气体。

(1)、检测发现某救生衣所附带的钢瓶内压强为 $2 × 1 0^{6} P a$ ，救生衣能否正常工作？请说明理由；

(2)、出厂时钢瓶内部压强为 $2.5 \times 1 0^{6} P a$ ，在降为 $2 × 1 0^{6} P a$ 的过程中，求钢瓶漏掉的气体在标准大气压下占的体积；

(3)、救生衣配套的钢瓶遗失，换用容积为0.2L，内部压强为 $2.5 \times 1 0^{6} P a$ 的小钢瓶充气，至少要多少个小钢瓶才能使救生衣正常工作。

查看试题解析
14. 如图，圆心角为 $θ = 53 °$ ，质量为2m的弧形物块A与质量为m的弧形物块B叠放在一起，并将A、B粘连，构成一个半径 $R = 0.75 m$ 的四分之一光滑圆弧轨道，静止在光滑的水平面上。质量为m的滑块C，以速度 $v_{0}$ 水平向右冲上轨道。取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、要使物块不会从最高点冲出轨道，求 $v_{0}$ 应该满足的条件；

(2)、若 $v_{0} = 5 m / s$ ，求滑块能上升的最大高度；

(3)、若将物块B撤去，滑块C以 $v_{0} = 3 m / s$ 的速度冲上A，求滑块C滑至A的最高点时物块A的速度大小。

查看试题解析
15. 如图，在空间直角坐标系中存在指向z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度为B ，与z轴平行的挡板与x轴交于 $M (L, 0, 0,)$ ，与y轴交于 $N (0, L, 0)$ ，挡板在空间内向四周无限延伸，一带电量为+q ，质量为m的粒子从 $P (0, 0, L)$ 以一定的初速度向x轴正方向进入磁场，恰好垂直击中挡板，粒子每次与挡板碰撞，垂直于挡板方向的速度反向，平行于挡板方向的速度保持不变，粒子重力忽略不计。

(1)、求粒子初速度的大小；

(2)、若在空间中施加沿z轴负方向的匀强电场，恰好使粒子第二次与挡板碰撞发生在xOy平面，求匀强电场E的大小，并求出粒子第二次与挡板发生碰撞的空间坐标；

(3)、在（2）的条件下，求粒子第n次与挡板碰撞的坐标。

查看试题解析