四川省成都市第七名校2024届高三下学期物理5月模拟考试试题

试卷更新日期：2024-06-03 类型：高考模拟

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一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。

1. 一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值（）

A、 $\sqrt{2} V$ B、 $2 \sqrt{2} V$ C、 $\sqrt{5} V$ D、 $2 \sqrt{5} V$

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2. 如图所示，小李同学在练习对墙垫排球。她斜向上垫出排球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方。若不计球的旋转及空气阻力，则上述过程中此排球（）

A、撞击墙壁过程没有机械能损失 B、刚落地时动能和刚垫出时动能可能相等 C、在空中上升过程和下降过程的时间相等 D、刚落地时水平速度比刚垫出时水平速度大

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3. 下列四幅图中：图甲是氢原子的能级示意图；图乙胶囊中装的是钴 $_{27}^{60} C o$ ，其半衰期约为5.272年；图丙瓶中装的是碘 $_{53}^{131} I$ ；图丁是 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 三种射线在垂直于纸面向里的磁场中的偏转情况。下列说法正确的是（　　）

A、图甲中，基态的氢原子吸收能量为13.25eV的光子可以跃迁到 $n = 6$ 能级 B、图乙中，经过15.816年的时间， $100 g_{27}^{60} C o$ 原子核中有87.5g已经发生了衰变 C、图丙中， $_{53}^{131} I$ 发生衰变的方程为 $_{53}^{131} I \to_{m}^{131} X +_{- 1}^{n} Y$ ，发生的是 $α$ 衰变 D、图丁中， $α$ 射线的速度最快、 $β$ 射线的电离作用最强、 $γ$ 射线的穿透能力最强

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4. 国产新型磁悬浮列车甲、乙（都可视为质点）分别处于两条平行直轨道上。开始时（ $t = 0$ ），乙车在前，甲车在后，两车间距为 $x_{0}$ ，在 $t = 0$ 时甲车先启动， $t = 3 s$ 时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动，两车运动的 $v - t$ 图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、在两车加速过程中，甲车的加速度大于乙车的加速度 B、无论 $x_{0}$ 取何值，甲、乙两车一定在7s末相遇 C、若 $x_{0} = 70 m$ ，则两车间距离最小为30m D、在 $0 \sim 7 s$ 内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度

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5. 如图所示，有4042个质量均为 $m$ 的小球（可视为质点），将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。已知连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为 $60 °$ ，设第2021个小球和第2022个小球之间的轻绳的弹力大小是4042个小球的总重力的 $k$ 倍，则 $k$ 值为（　　）

A、 $\sqrt{\frac{1}{2}}$ B、 $\sqrt{\frac{7}{12}}$ C、 $\sqrt{\frac{7}{3}}$ D、 $\frac{\sqrt{13}}{2}$

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6. 中国科学院高能物理研究所公布：在某高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座处有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ ，半径为R ，自转周期为T₀ ，公转周期为T ，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A、该“类地球”行星表面两极的重力加速度大小为 $\frac{4}{3} π G ρ R$ B、该“类地球”行星的同步卫星运行速率为 $\frac{2 π R}{T_{0}}$ C、该“类地球”行星的同步卫星轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{ρ G R^{3} T^{2}}{3 π}}$ D、在该“类地球”行星表面附近做匀速圆周运动的卫星的运行速率为 $2 π \sqrt{\frac{ρ G R^{2}}{3 π}}$

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7. 如图（a）所示，“L”形木板 $Q$ 静止于粗糙水平地面上，质量为 $1 k g$ 的滑块 $P$ 以 $6 m / s$ 的初速度滑上木板， $t = 2 s$ 时与木板相撞并粘在一起。两者运动的 $v - t$ 图像如图（b）所示。重力加速度大小 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则（　　）

A、 $Q$ 的质量为 $1 k g$ B、地面与木板之间的动摩擦因数为0.1 C、由于碰撞系统损失的机械能为 $1.0 J$ D、 $t = 5.8 s$ 时木板速度恰好为零

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8. 如图所示，水平放置的长方体容器内存在竖直方向的匀强磁场，边长为 $L$ 的正方形abcd是长方体容器的横截面，a、b、c、d四个顶点处均开有小孔。一质量为m，电荷量为 $+ q$ 的带电粒子（不计重力）以速度 $v_{0}$ 从小孔a沿ac方向射入容器，带电粒子只与容器壁碰撞一次后从小孔d飞出。已知带电粒子与容器碰撞前后，沿平行于容器壁的方向速度不变，沿垂直于容器壁的方向速度等大反向，运动过程中带电粒子的电荷量保持不变。关于磁场的大小和方向，下列说法正确的是（）

A、磁场方向竖直向上， $B = \frac{2 \sqrt{2} m v_{0}}{L q}$ B、磁场方向竖直向上， $B = \frac{2 m v_{0}}{L q}$ C、磁场方向竖直向下， $B = \frac{4 m v_{0}}{5 L q}$ D、磁场方向竖直向下， $B = \frac{2 \sqrt{2} m v_{0}}{5 L q}$

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二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。

9. 如图所示，是“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置。

(1)、该实验中，下列操作步骤必要的是____

A、需将导轨远离滑轮的一端适当垫高 B、悬挂的槽码质量应远小于小车的质量 C、小车运动结束后，先关闭打点计时器再取下纸带

(2)、如图所示，是某次正确操作后得到的纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，由此可测得纸带上打B点时小车的速度为m/s（保留两位有效数字）。

(3)、如图所示，某同学将正确操作得到的纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一起，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，将纸条左上端点连起来，得到一条直线。则该直线____

A、可以表示小车位移—时间图像 B、可以表示小车速度—时间图像 C、与时间轴夹角的正切为速度大小 D、与时间轴夹角的正切为加速度大小

(4)、利用该装置还可以做的实验有____（多选）

A、探究加速度与力、质量的关系 B、利用打点计时器测量小车的平均速度和瞬时速度 C、补偿阻力后，利用小车下滑过程验证机械能守恒定律

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10. 某同学根据所学知识，用带托盘的弹簧、电池组、电阻箱、滑动变阻器、内电阻很大的电压表（量程为0-3V）等元件制作了一台简易电子秤。弹簧下端固定在可竖直升降的平台上，弹簧上端固定有托盘和水平指针P ，滑动变阻器竖直固定，滑片P^'朝向指针P。滑动变阻器的最大阻值R=20Ω，ab是滑动变阻器有电阻丝缠绕的部分，弹簧始终处于弹性限度内。

(1)、图甲所示为电子秤的部分原理图。
①当托盘中没有放物体时，调节滑片，使滑片P^'处于滑动变阻器的a点，调节平台使P正对P^'。托盘中放入待测物体后，调滑片P^' ，使P^'正对P。
②闭合开关，为使电压表示数随待测物体的质量的增大而均匀增大，应将电压表连接在图甲的B点与点（选填“A”或“C”）
③在托盘里放入1.0kg的砝码，调节滑片P^' ， P正对P'时，此时电压表读数为1.60V，则该电子秤可测量的最大质量为kg（结果保留2位有效数字），秤盘和弹簧的质量对电子秤的测量结果（选填“有”或“无”）影响。

(2)、该同学为了测量出电子秤内电池组的电动势和内阻，将电压表并联在R₀两端，如图乙所示。进行了如下操作：
改变电阻箱阻值R₀ ，记录电压表的对应的读数U₀ ，用WPS表格处理多次测量的数据得到如图丙所示的图像，该图像的函数关系式为y=2.3x+0.11。其中横坐标为 $\frac{1}{R_{0}}$ ，纵坐标为 $\frac{1}{U_{0}}$ ，则由图丙可得电池组的电动势E=V，内阻r=Ω（结果均保留2位有效数字）

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11. 汽车的减震器可以有效抑制车辆振动。某同学设计了一个利用电磁阻尼的减震器，在振子速度较大时用安培力减震，速度较小时用弹簧减震，其简化的原理如图所示。匀强磁场宽度为 $L = 0.2 m$ ，磁感应强度 $B = 1 T$ ，方向垂直于水平面。一轻弹簧处于水平原长状态垂直于磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐，劲度系数为 $k = 16 N / m$ 。一宽为 $L$ ，足够长的单匝矩形硬金属线框 $a b c d$ 固定在一小车上（图中未画出小车），右端与小车右端平齐，二者的总质量为 $m = 1 k g$ ，线框电阻为 $R = 0.01 Ω$ ，使小车带着线框以 $v_{0} = 1 m / s$ 的速度沿光滑水平面，垂直磁场边界正对弹簧向右运动， $a b$ 边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内。

(1)、求线框刚进入磁场左边界时，小车的加速度大小；

(2)、求小车向右运动过程中线框中产生的焦耳热和弹簧的最大压缩量；

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12. 如图甲所示，曲线OP上方有沿 $- y$ 方向匀强电场，其场强大小为 $E_{1}$ ，曲线左侧有一粒子源AB ， B端位于x轴上，能够持续不断地沿 $+ x$ 方向发射速度为 $v_{0}$ ，质量为m、电荷量为q的粒子束，这些粒子经电场偏转后均能够通过O点，已知从A点入射粒子恰好从P点进入电场，不计重力及粒子间的相互作用。

(1)、写出匀强电场边界OP段的边界方程（粒子入射点的坐标y和x间的关系式）：

(2)、若第四象限内存在边界平行于坐标轴的矩形匀强磁场 $B_{1}$ （未画出），磁场方向垂直纸面向外。自O点射入的粒子束，经磁场偏转后均能够返回y轴，若粒子在第四象限运动时始终未离开磁场，求磁场的最小面积；

(3)、若第一象限与第四象限间存在多组紧密相邻的匀强磁场 $B_{2}$ 和匀强电场 $E_{2}$ （如图乙），电磁场边界与y轴平行，宽度均为d ，长度足够长。匀强磁场 $B_{2} = \frac{m v_{0}}{q d}$ ，方向垂直纸面向里，匀强电场 $E_{2} = \frac{m v_{0}^{2}}{4 q d}$ ，方向沿x轴正方向，现仅考虑自A端射入的粒子，经匀强电场 $E_{1}$ 偏转后，恰好与y轴负方向成 $θ = 45 °$ 从O点射入，试确定该粒子将在第几个磁场区域拐弯（即速度恰好与y轴平行）。

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13. 如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、a、b、c单摆的固有周期关系为T_a=T_c<T_b B、b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大 C、达到稳定时b摆振动周期最大 D、由图乙可知，此时b摆的振动周期T_b小于t₀ E、a摆的摆长为 $\frac{g t_{0}^{2}}{4 π^{2}}$

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14. 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上，材料对该单色光的折射率 $n = \frac{5}{3}$ ，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为c。求：

(1)、当以临界角入射时，光线汇集点到O点的距离；

(2)、圆心O到光屏的距离 $d = \frac{5}{2} R$ 时，光屏被照亮的面积。

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