贵州省2024年高考物理三模试卷

试卷更新日期：2024-05-29 类型：高考模拟

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一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1. 一个物体以初速度 $v_{0}$ 沿光滑斜面向上运动，其速度 $v$ 随时间 $t$ 变化的规律如图所示，在连续两段时间 $m$ 和 $n$ 内对应面积均为 $S$ ，设经过 $b$ 时刻的加速度和速度分别为 $a$ 和 $v_{b}$ ，则( )

A、 $a = \frac{2 (m + n) S}{(m - n) m n}$ B、 $a = \frac{2 (m - n) S}{(m + n) m n}$ C、 $v_{b} = \frac{(m + n) S}{m n}$ D、 $v_{b} = \frac{(m^{2} + n^{2}) S}{m n}$

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2. 如图所示，两个大小不等的光滑球置于半球状的凹槽内， $O$ 为凹槽的球心， $O_{1}$ 是质量为 $m_{1}$ 的大球的球心， $O_{2}$ 是质量为 $m_{2}$ 的小球的球心，两球静止时切点正好处于 $O$ 点正下方。则下列说法正确的是( )

A、 $m_{1} > m_{2}$ B、 $m_{1} < m_{2}$ C、凹槽对大球的弹力等于对小球的弹力 D、凹槽对大球的弹力大于对小球的弹力

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3. 如图所示，一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，实线为 $t = 0$ 时的波形图，虚线为 $t = 0.5 s$ 时的波形图。关于该简谐波，下列说法正确的是( )

A、波长一定为 $2 m$ B、频率一定为 $1.5 H z$ C、波速可能为 $6 m / s$ D、 $t = 1 s$ 时， $x = 1 m$ 处的质点处于波峰

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4. 汞原子的能级如图所示，现让一束光子能量为 $8.8 e V$ 的单色光照射到大量处于基态 $($ 量子数 $n = 1)$ 的汞原子上，能发出 $6$ 种不同频率的色光。下列说法中正确的是( )

A、最大波长光子的能量为 $1.1$ $e V$ B、最大波长光子的能量为 $2.8$ $e V$ C、最大频率光子的能量为 $2.8$ $e V$ D、最大频率光子的能量为 $4.9$ $e V$

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5. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的．如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图， $a$ 、 $b$ 为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是( )

A、在冰晶中， $b$ 光的传播速度较大 B、在冰晶中， $a$ 、 $b$ 光的传播速度相等 C、从同种玻璃中射入空气发生全发射时， $b$ 光的临界角较小 D、从同种玻璃中射入空气发生全反射时， $a$ 光的临界角较小

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6. 如图所示，真空中存在电场强度大小为 $E$ ，方向水平向右的匀强电场， $A, B$ 两点分别固定着等量异种点电荷 $+ Q$ 和 $- Q$ 。 $O$ 是线段 $A B$ 的中点， $C$ 是线段 $A B$ 垂直平分线上的一点，且 $∠ C A B = 60 °$ 。若 $O$ 点的电场强度大小为 $3 E$ ，则 $C$ 点的电场强度大小为

A、 $\frac{5}{4} E$ B、 $\frac{3}{8} E$ C、 $\frac{9}{8} E$ D、 $\frac{1}{4} E$

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7. 如图，水平面内固定有两根平行的光滑长直金属导轨，导轨间距为 $l$ ，电阻不计。整个装置处于两个磁感应强度大小均为 $B$ 、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线，质量均为 $m$ 的两根相同导体棒 $M N$ 、 $P Q$ 静置于图示的导轨上 $($ 两棒始终与导轨垂直且接触良好 $)$ 。现使 $M N$ 棒获得一个大小为 $v 0$ 、方向水平向左的初速度，则在此后的整个运动过程中( )

A、两棒受到的安培力冲量大小相等，方向相反 B、两棒最终的速度大小均为 $\frac{v_{0}}{3}$ C、 $M N$ 棒产生的焦耳热为 $\frac{m v_{0}^{2}}{4}$ D、通过 $P Q$ 棒某一横截面的电荷量为 $\frac{m v_{0}}{2 B l}$

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二、多选题：本大题共3小题，共15分。

8. 如图所示，卫星 $A$ 是我国在 $2022$ 年 $8$ 月 $20$ 日成功发射的“遥感三十五号” $04$ 组卫星，卫星 $B$ 是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星 $P$ 是地球赤道上还未发射的卫星， $P$ 、 $A$ 、 $B$ 三颗卫星的线速度大小分别为 $v_{P}$ 、 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ ，角速度大小分别为 $ω_{P}$ 、 $ω_{A}$ 、 $ω_{B}$ ，下列判断正确的是( )

A、 $v_{A} > v_{B} > v_{P}$ B、 $v_{A} < v_{B} < v_{P}$ C、 $ω_{A} > ω_{B} = ω_{P}$ D、 $ω_{A} > ω_{B} > ω_{P}$

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9. 高速粒子轰击荧光屏可使其发光．如图所示，在竖直放置的铅屏 $A$ 的右表面上贴着 $β$ 射线放射源 $P$ ，能朝着 $A$ 板右侧各个方向发射速度相同的 $β$ 粒子 $($ 实质是电子 $)$ ，其速度大小为 $v$ ，足够大的荧光屏 $M$ 与铅屏 $A$ 平行放置，相距为 $d$ ，其间有水平向右的匀强电场，电场强度的大小为 $E$ ，已知电子所带的电荷量为 $- e$ ，质量为 $m$ ，不考虑相对论效应，则( )

A、垂直射到荧光屏 $M$ 上的电子的速度大小为 $\sqrt{\frac{2 e E d}{m} + v^{2}}$ B、到达荧光屏离 $P$ 最远的电子的运动时间为 $\sqrt{\frac{2 m d}{e E}}$ C、荧光屏上的发光半径为 $\sqrt{\frac{2 m d v^{2}}{e E} - 4 d^{2}}$ D、到达荧光屏的电子的电势能减少了 $e E d$

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10. 如图甲所示，固定斜面的倾角为 $30 °$ ，一质量为 $m$ 的小物块自斜面底端以初速度 $v_{0}$ 沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的 $v - t$ 图象如图乙所示。下列判断正确的是( )

A、物体与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{3}$ B、上滑过程的加速度大小是下滑过程的 $2$ 倍 C、滑块沿斜面上滑的过程中机械能减少 $\frac{3}{16} m v_{0 ．}^{2}$ D、滑块沿斜面下滑的过程中动能增加 $\frac{1}{4} m v_{0 ．}^{2}$

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三、实验题：本大题共2小题，共15分。

11. 某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。

(1)、下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是

(2)、关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列说法正确的是____

A、应同时接通电源和放手 B、先接通电源后放手 C、先放手后接通电源 D、以上说法都不对

(3)、选出一条清晰的纸带如图所示，其中 $O$ 点为打点计时器打下的第一个点， A、 $B$ 、 $C$ 为三个计数点。用刻度尺测得 $O A = 12.41 c m$ ， $O B = 18.90 c m$ ， $O C = 27.06 c m$ 。在计数点 $A$ 和 B、 $B$ 和 $C$ 之间还各有一个点，重锤的质量为 $0.2 k g$ 。打点计时器工作频率为 $50 H z$ ，当地的重力加速度 $g$ 为 $9.8 m / s^{2}$ 。打点计时器打下计数点 $B$ 时，重锤的速度大小为 $v_{B} =$ $m / s$ 。从打下 $O$ 到打下 $B$ 点过程中重锤动能增加量 $Δ E_{k} =$ $J$ ，重力势能减少量 $Δ E_{p} =$ $J$ 。 $($ 计算结果均保留三位有效数字 $)$

(4)、实验中发现重锤获得的动能 $Δ E_{k}$ 小于减少的重力势能 $Δ E_{p}$ ，则产生系统误差的原因可能是 $($ 至少写出一条主要原因 $)$ 。

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12. 某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作并获得了合理的实验数据．

(1)、该实验小组获得的金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是 $m m$ 、A、 $V .$

(2)、该实验小组在将金属丝接入电路前用万用表测量它的电阻．测量步骤如下，请你帮该实验小组完成实验步聚
A.先进行机械调零
B.将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡 $\times 10$ 挡处，将红、黑表笔短接，旋动部件 $($ 填“ $K$ ”或“ $T$ ”或“ $S$ ” $)$ ，使指针对准电阻的 $($ 填“ $0$ 刻线”或“ $\infty$ 刻线” $)$
C.将红、黑表笔分别接金属丝两端，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 $($ 填“ $\times 100$ ”或“ $\times 1$ ” $)$ 档，再进行 $($ 填“机械调零”或“欧姆调零” $)$ ，重新测金属丝的电阻
D.测量完成后，将选择开关拨向位置． $($ 填“直流电压最高挡”或“交流电压最高挡” $)$

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四、简答题：本大题共3小题，共42分。

13. 如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，用质量为 $M$ 的光滑的活塞 $Q$ 封闭了一定质量热力学温度为 $T_{1}$ 的理想气体。一不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端栓着质量为 $m$ 的重物。已知大气压强为 $p_{0}$ ，活塞的位置离底部距离为 $H$ ，活塞的截面积为 $S$ 。最初整个系统处于静止状态， $($ 滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计 $) .$ 求：

(1)、剪断细绳当系统再次稳定时，活塞的位置离底部的距离 $h$ ；

(2)、再次稳定后，对汽缸加热，使活塞再次回到最初的位置，此时气体的温度 $T_{2}$ 。

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14. 小红在查阅资料时看到了“嫦娥五号”的月球着落装置设计，她也利用所学知识设计了一个地球着落回收的电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示，在返回舱的底盘安装有均匀对称的 $4$ 台电磁缓冲装置，电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上，沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨 $P Q$ 、 $M N$ 。导轨内侧，安装电磁铁 $($ 图中未画出 $)$ ，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 $B$ 。导轨内的缓冲滑块 $K$ 由高强度绝缘材料制成，滑块 $K$ 上绕有闭合矩形线圈 $a b c d$ ，线圈的总电阻为 $R$ ，匝数为 $n$ ， $a b$ 边长为 $L$ 。假设整个返回舱以速度 $v_{0}$ 与地面碰撞后，滑块 $K$ 立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。返回舱质量为 $m$ ，地球表面的重力加速度为 $g$ ，一切摩擦阻力不计，缓冲装置质量忽略不计。

(1)、求滑块 $K$ 的线圈中最大感应电动势的大小；

(2)、若缓冲装置向下移动距离 $H$ 后速度为零，则此过程中每个缓冲线圈 $a b c d$ 中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？

(3)、若要使缓冲滑块 $K$ 和返回舱不相碰，且缓冲时间为 $t$ ，则缓冲装置中的光滑导轨 $P Q$ 和 $M N$ 长度至少多大？

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15. 如图所示为火车站装载货物的原理示意图。一质量 $m = 1 k g$ 的物块在竖直面内用长度 $l = 0.8 m$ 的细线悬挂于 $O$ 点，将物块向左拉开一定的高度由静止释放，摆到最低点 $A$ 时细线恰好绷断，细线始终张紧且能承受的最大张力为物块重力的 $1.5$ 倍， $A$ 点位于 $O$ 正下方 $0.8 m$ ，物块进入光滑水平面 $A B$ ，长度 $s = 16 m$ 的传送带 $B C$ 以速度 $v = 4 m / s$ 顺时针转动且与 $A B$ 处于同一水平面上，传送带转轮的半径 $R = 0.1 m$ ，传送带上滑动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，传送带上部距平板车平面的竖直高度 $h = 1.25 m$ ，平板车长 $L = 1 m$ ，车的左端与传送带转轮右边界 $D$ 在同一竖直线上，物块到达传送带右端 $C$ 处瞬间平板车开始以恒定的速度 $v$ 向右匀速前进。物块经过 $A$ 、 $B$ 点处均无机械能损失 $($ 即经过 $A$ 、 $B$ 点速度大小不变 $)$ ，物块可视为质点，物块落入平板车后不反弹且与平板车相对静止，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、细线恰好绷断时物块速度 $v_{0}$ 的大小 $;$

(2)、物块到达 $C$ 处速度 $v_{C}$ 的大小 $;$

(3)、物块最终要落入平板车上，试分析平板车速度 $v$ 。

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