湖北省襄阳市第五名校2024届高三下学期物理第一次适应性考试（一模）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10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量m与原质量 $m_{0}$ 的比值随时间t的变化图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化图像。下列与四幅图对应的四种说法，正确的是（　　）

A、图（a）中，能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，可能使之发生跃迁 B、图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量 $m_{0}$ 的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为 $115.1 d$ C、图（c）中，探测器接收到的可能是 $α$ 射线 D、图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定

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2. 潮汐是发生在沿海地区海水周期性涨落的一种自然现象，主要是受月球对海水的引力而形成，导致地球自转持续减速，同时月球也会逐渐远离地球。如图所示，已知地球和月球的球心分别为 $O$ 和 $O^{'}$ ， A和B是地球上的两个海区，多年后，下列说法正确的是（　　）

A、海区 $A$ 的角速度小于海区 $B$ 的角速度 B、地球赤道上的重力加速度会减小 C、月球绕地球做圆周运动的加速度会增大 D、地球的同步卫星距离地面的高度会增大

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3. 如图所示，abc为均匀带电半圆环，O为其圆心，O处的电场强度大小为E，将一试探电荷从无穷远处移到O点，电场力做功为W。若在cd处再放置一段 $\frac{1}{4}$ 圆的均匀带电圆弧，如虚线所示，其单位长度带电量与abc相同，电性与abc相反，则此时O点场强大小及将同样的试探电荷从无穷远处移到O点电场力做功为（　　）

A、 $\frac{\sqrt{10}}{2}$ E， $\frac{1}{2} W$ B、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ E， $\frac{3}{2} W$ C、 $\frac{3}{4}$ E， $\frac{3}{2} W$ D、 $\frac{5}{2}$ E， $\frac{1}{2} W$

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4. 我国无人机技术发展迅猛，应用也越来越广泛，无人机配送快递就是一种全新的配送方式。如图所示，一架配送包裹的无人机从地面起飞后竖直上升的过程中，升力的功率恒为 $P_{0}$ 。已知无人机的质量与包裹的质量的比值为k，忽略空气阻力的影响，则该过程中悬吊包裹的轻绳（不可伸长）对包裹做功的功率为（　　）

A、 $\frac{P_{0}}{k}$ B、 $\frac{P_{0}}{k + 1}$ C、 $\frac{P_{0}}{k - 1}$ D、 $\frac{k P_{0}}{k + 1}$

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5. 如图，游泳池注水后池底的射灯S发出单色光从水中射向前后表面平行的玻璃侧壁，侧壁右侧为空气，该单色光在水、玻璃、空气中的折射率分别为 $n_{1} 、 n_{2} 、 n_{3} (n_{2} > n_{1} > n_{3})$ ，则光路可能是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 一质点从静止开始做直线运动，其a-t图像如图所示，则下列说法正确的是（）

A、质点1~4s内做匀速直线运动 B、质点第4s末的速度大小为26m/s C、质点在1~4s内的位移等于30m D、质点在1~4s内的路程等于30m

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7. 气体在流动时会出现分层流动的现象即层流（laminar flow），不同流层的气体流速不同。相邻两流层间有粘滞力，产生粘滞力的原因可以用简单模型解释：如图，某气体流动时分成A、B两流层，两层的交界面为平面，A层流速为v_A ， B层流速为v_B ， $v_{A} > v_{B}$ ，由于气体分子做无规则热运动，因此A层的分子会进入B层，B层的分子也会进入A层，稳定后，单位时间内从A层进入B层的分子数等于从B层进入A层的分子数，若气体分子的质量为m，单位时间、单位面积上由A层进入B层的分子数为n，则B层对A层气体单位面积粘滞阻力为（　　）

A、大小： $n m (v_{A} - v_{B})$ 方向：与气体流动方向相同 B、大小： $n m (v_{A} - v_{B})$ 方向：与气体流动方向相反 C、大小： $2 n m (v_{A} - v_{B})$ 方向：与气体流动方向相同 D、大小： $2 n m (v_{A} - v_{B})$ 方向：与气体流动方向相反

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8. 法拉第制作了最早的圆盘发电机，如图甲所示。兴趣小组仿制了一个金属圆盘发电机，按图乙连接电路。圆盘边缘与电刷P紧贴，用导线把电刷P与电阻R的a端连接，圆盘的中心轴线O与电阻R的b端连接。将该圆盘放置在垂直于盘面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。使圆盘以角速度ω匀速转动，转动方向如图乙所示。已知圆盘半径为L，除电阻R外其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A、通过电阻R的电流方向为 $b \to a$ B、通过电阻R的电流方向为 $a \to b$ C、通过电阻R的电流大小为 $\frac{ω B L^{2}}{2 R}$ D、通过电阻R的电流大小为 $\frac{ω B L^{2}}{R}$

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9. 均匀介质中有两个点波源 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 位于xOy平面内，位置坐标分别为（-3m，0）和（5m，0）。 $t = 0$ 时刻起两波源开始沿垂直坐标平面xOy方向做简谐运动，振动图像如图。已知两波源的振动传播到坐标原点O处的时间差为2s。下列说法正确的是（　　）

A、机械波在介质中的传播速度为1m／s B、xOy平面内（1m，3m）位置处在振动加强区 C、两波源间的连线上有7个振动最强点 D、0~7s内，O处质点运动的路程为12cm

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10. 如图所示，真空室中y轴右侧存在连续排列的n个圆形边界磁场，圆心均在x轴上，相邻两个圆相切，半径均为R，磁感应强度均为B。其中第1，3，5 $⋅ ⋅ ⋅$ 个圆形边界的磁场方向垂直于纸面向里，第2，4，6 $⋅ ⋅ ⋅$ 个圆形边界的磁场方向垂直于纸面向外，第n个磁场右侧有一个粒子接收屏与x轴垂直，并与第n个磁场相切，切点为M，第n个磁场方向图中未画出。在磁场上方和下方分别有一条虚线与磁场相切，上方虚线上方有一向下的范围无限大的匀强电场，下方虚线下方有一向上的范围无限大的匀强电场，场强大小均为E。现将一群质量均为m、电荷量均为 $+ q (q > 0)$ 的带电粒子从坐标原点O点向第一、四象限各个方向发射（不考虑平行于y轴方向发射的粒子），射出速度均为 $v = \frac{q B R}{m}$ 。不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）

A、所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收过程中在电场运动时间为均为 $\frac{2 n m v}{q E}$ B、所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收过程中在磁场中运动时间均为 $\frac{n π m}{q B}$ C、所有粒子从O点射出到最终被接收屏接收的时间相同 D、所有被接收屏接收的粒子中，接收位置离M点的最远距离为R

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二、非选择题：本题共5小题，共60分

11. 某同学想验证“当系统在某一方向上所受外力之和为0时，系统在该方向上动量守恒”的物理规律。为此他设计了一个实验：如图甲所示，把一个小球从末端切线水平的斜槽上某一位置由静止释放，在斜槽末端安装光电门1，调整光电门1的高度，使光电门1与小球在斜槽末端时球心的位置等高。在下方水平面上放置光滑气垫导轨，把一带凹槽的滑块放在导轨上，滑块里装有细砂，不考虑砂从滑块上漏出。调整装置的位置，使小球从斜槽上释放后恰好能落入细砂中（立即与滑块共速）。在气垫导轨的右端安装光电门2，在滑块上安装宽度为 $d_{2}$ 的遮光条。

(1)、用游标卡尺测量小球的直径 $d_{1}$ ，测量结果如图乙所示，则小球的直径 $d_{1} =$ mm。

(2)、实验中光电门1、2记录的时间分别为 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ ，则小球经过光电门1的速度大小为，滑块经过光电门2的速度大小为。（用题中所给字母表示）

(3)、用天平分别测量小球和滑块（含遮光条和砂）的质量，测量结果分别为m、M。当等式 $m \frac{d_{1}}{Δ t_{1}} =$ 时，由小球和滑块组成的系统在相互作用的过程中水平方向动量守恒。（用题中所给字母表示）

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12. 某同学想测定盐溶液的电阻率，具体操作步骤如下：
①如图甲所示，在长方体绝缘容器内插入两竖直金属薄板A、B（金属薄板略小于容器横截面积），A板固定在左侧，B板可移动。把B移动到容器的最右侧。
②按图乙连接电路，将a、b两表笔短接，调节滑动变阻器，使灵敏电流计G满偏。
③保持滑动变阻器的滑片位置不变，将A、B两板接在a、b两表笔之间，在容器内倒入适量的盐溶液，使灵敏电流计半偏。

(1)、已知电源的电动势为E，灵敏电流计的满偏电流为 $I_{g}$ ，容器内部底面长度为L，倒入溶液的体积为V，则此盐溶液的电阻率为。（用E、 $I_{g}$ 、L、V表示）

(2)、A、B两板接在a、b两表笔之间后，要使灵敏电流计的示数增大，应（填“增加”或“减少”）倒入盐溶液的体积。

(3)、某同学测量出该盐溶液的电阻率 $ρ = 4.5 Ω \cdot m$ 后，想按图丙（a）所示电路测定一个实验电源的电动势与内阻。向容器内倒入体积 $V = 1.6 \times 1 0^{- 3} m^{3}$ 的盐溶液后，通过移动B板来改变A、B两板的间距x，读取电流表的示数I，记录多组数据，做出 $\frac{1}{I} - x$ 图像如图丙（b）所示。已知容器内部底面长度 $L = 0.3 m$ ，可以求出电源的电动势为V，内阻为 $Ω$ 。（结果均保留三位有效数字）

(4)、不考虑实验过程中的偶然误差，关于上述方法测得的电动势、内阻与真实值的关系，下列说法正确的是____。

A、测得的电动势和内阻均比真实值大 B、测得的电动势和内阻均比真实值小 C、测得的电动势准确，内阻偏大 D、测得的电动势偏大，内阻准确

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13. 如图所示，一水平放置导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，轻质活塞A、B用一长度为 $3 L = 30 c m$ 刚性轻杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞的面积分别为 $S_{A} = 20 c m^{2}$ 和 $S_{B} = 10 c m^{2}$ ，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边均与大气相通，大气压强始终保持为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，当气缸内气体温度为 $T_{1} = 300 K$ 时，活塞处于图示位置的平衡状态。求：

(1)、此时汽缸内理想气体的压强 $p_{1}$ 为多少？

(2)、现对活塞A施加一个水平向右推力，使活塞向右移动 $L = 10 c m$ 的距离后静止，此时汽缸内气体温度 $T_{2} = 312 K$ ，则此时推力F大小为多少？

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14. 如图所示，在直角坐标系的第一象限，有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴下方放置一长度为L的绝缘薄板PQ ，挡板平面与x轴垂直且上端紧贴x轴。一质量为m ，电荷量为 $q (q > 0)$ 的粒子从y轴上一点以大小为 $v_{0}$ 的速度水平向右射出，恰好从薄板上边缘P点处射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，之后粒子恰好未与薄板碰撞，不计粒子重力，求：

(1)、粒子在y轴上的发射位置到P点的水平距离；

(2)、匀强磁场磁感应强度B的大小：

(3)、粒子在薄板右侧运动的时间t。

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15. 如图所示，在倾角为 $θ = 30 °$ 的斜面上等距放置着编号为1、2、3、……的一系列物块，每两个物块间的距离均为L，物块的质量均为m。第一个物块带电量为 $+ q$ 。其余物块不带电，物块与斜面之间的动摩擦因数均为 $μ = \frac{\sqrt{3}}{21}$ 。整个斜面处于沿斜面向下的匀强电场中，电场强度 $E = \frac{7 m g}{q}$ 。开始时所有物块均被底部的卡扣固定在斜面上。每个物块的右上方均带有检测装置，可以在物块发生碰撞前瞬间自动打开卡扣，释放该物块。 $t = 0$ 时刻释放物块1，物块1先与物块2发生碰撞后粘在一起，然后继续下滑与物块3碰撞粘在一起，……，如此重复下去。重力加速度为g。试求：

(1)、从释放物块1到发生第1次碰撞的时间；

(2)、发生第2次碰撞后物块1的速度大小；

(3)、假设发生第k次碰撞前物块1的速度为 $v_{k}$ ，求当k为多少时 $v_{k}$ 最小并求此最小值。［可能用到的数学公式： $1^{2} + 2^{2} + ⋯ + k^{2} = \frac{k (k + 1) (2 k + 1)}{6}$ ］

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