江西省南昌市第十九名校2024届高三下学期物理模拟预测试题

试卷更新日期：2024-06-11 类型：高考模拟

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一、选择题（本题共10个小题，共46分，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）

1. 俄乌冲突中，无人机被广泛用来投放炸弹．如图所示，有三架无人机静止在空中，离地面的高度之比 $h_{1} : h_{2} : h_{3} = 3 : 2 : 1$ ．若同时由静止释放炸弹a、b、c，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）

A、a、b、c下落时间之比为 $3 : 2 : 1$ B、a、b、c落地前瞬间速度大小之比为 $3 : 2 : 1$ C、a与b落地的时间差等于b与c落地的时间差 D、a与b落地的时间差小于b与c落地的时间差

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2. 用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压 $U_{c}$ 与对应入射光的波长 $λ$ 作出的 $U_{c} - \frac{1}{λ}$ 图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、该光电管阴极材料的极限频率大小为 $\frac{a}{c}$ B、由图像可得普朗克常量 $h = \frac{a e}{b c}$ C、当用波长 $λ = \frac{1}{3 a}$ 的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 $2 b e$ D、当用波长 $λ = \frac{1}{a}$ 的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能随 $λ$ 的增大而增大

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3. 如图，汽车定速巡航（即速率不变）通过路面abcd ， t₁时刻经过b、t₂时刻经过c、t₃时刻经过d。若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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4. 一列周期为 $T = 4 s$ 、沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，P、Q、M为波上三个质点，已知该时刻质点P、Q坐标分别为 $(6 m, 2 c m)$ 、 $(10 m, - 2 c m)$ ，质点Q正沿y轴负方向振动，则（　　）

A、该波沿x轴正方向传播 B、从图示时刻起质点P经过 $\frac{1}{3} s$ 回到平衡位置 C、该波的波速为5m/s D、从图示时刻起质点M的振动方程为 $y = 4 s i n (0.5 π t + \frac{π}{3}) c m$

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5. 如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（　　）

A、气泡表面有折射没有全反射 B、光射入气泡衍射形成“亮斑” C、气泡表面有折射和全反射 D、光射入气泡干涉形成“亮纹”

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6. 如图所示，在匀强电场中，有边长为8cm的圆内接等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为 $φ_{A} = 16 V, φ_{B} = 4 V, φ_{C} = 10 V$ ， DE是平行于AB过O点的直线，D、E是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是（　　）

A、O点电势为8V B、匀强电场的场强大小为150V/m，方向由A指向C C、在三角形ABC的外接圆上的E点电势最低 D、将电子由D点移到E点，电子的电势能减少了 $8 \sqrt{3} e V$

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7. 如图所示，质量均为m的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑斜面上，斜面倾角 $θ = 30 °$ ，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于N点，轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为v。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内， $O N = l$ ， $M N = \sqrt{3} l$ ，重力加速度为g，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）

A、A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功为 $\sqrt{3} m g l - \frac{1}{2} m v^{2}$ B、A从N点运动到M点的过程中，A减少的机械能等于B增加的机械能 C、A运动到M点时，B的速度为 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} v$ D、A运动到M点时，弹簧增加的弹性势能为 $\frac{(2 \sqrt{3} - 1) m g l}{2} - \frac{7}{8} m v^{2}$

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8. 如图，绝缘细线的下端悬挂着一金属材料做成的空心心形挂件，该挂件所在空间水平直线MN下方存在匀强磁场，其磁感应强度B的方向垂直挂件平面，且大小随时间均匀增大。若某段时间内挂件处于静止状态，则该段时间内挂件中产生的感应电流大小i、细线拉力大小F随时间t变化的规律可能是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9. 物块 $a$ 、 $b$ 中间用一根轻质弹簧相接，放在光滑水平面上， $m_{a} = 3 k g$ ，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长， $t = 0$ 时对物块 $a$ 施加水平向右的恒力 $F$ 。 $t = 2 s$ 时撤去，在 $0 ~ 2 s$ 内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（　　）

A、 $0 ~ 2 s$ 内物块 $a$ 与物块 $b$ 的距离一直在减小 B、物块 $b$ 的质量为 $m_{b} = 2 k g$ C、撤去 $F$ 瞬间， $a$ 的加速度大小为 $0.8 m / s^{2}$ D、若 $F$ 不撤去，则 $2 s$ 后两物块将一起做匀加速运动

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10. 如图，为列车进站时其刹车原理简化图：在车身下方固定一水平均匀矩形线框abcd，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为m，车身长为s，线框ab和cd边的长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度大小为B。当关闭动力后，车头进入磁场瞬间速度为v₀ ，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（　　）

A、列车在进站过程，线框中电流方向为 $a \to d \to c \to b \to a$ B、在线框ab边进入磁场瞬间，列车的加速度大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0} + f R}{m R}$ C、在线框进入磁场的过程中，线框bc边消耗的电能为 $\frac{s}{2 L + 2 s} (\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - f s)$ D、列车从进站到停下来所用时间为 $\frac{R m v_{0} + B^{2} L^{2} s}{f R}$

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二、非选择题（本题共5小题，共54分）

11. 某小组用图（a）所示的实验装置探究斜面倾角是否对动摩擦因数产生影响。所用器材有：绒布木板、滑块、挡光片、米尺、游标卡尺、光电门、倾角调节仪等。实验过程如下：

(1)、将绒布平铺并固定在木板上，然后将光电门A、B固定在木板上。用米尺测量A、B间距离L；

(2)、用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示。该挡光片宽度 $d =$ $m m$

(3)、调节并记录木板与水平面的夹角 $θ$ ，让装有挡光片的滑块从木板顶端下滑。记录挡光片依次经过光电门A和B的挡光时间 $Δ t_{A}$ 和 $Δ t_{B}$ ，求得挡光片经过光电门时滑块的速度大小 $v_{A}$ 和 $v_{B}$ 。某次测得 $Δ t_{A} = 5.25 \times 1 0^{- 3} s$ ，则 $v_{A} =$ $m / s$ （结果保留3位有效数字）

(4)、推导滑块与绒布间动摩擦因数 $μ$ 的表达式，可得 $μ =$ （用L、 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ 、 $θ$ 和重力加速度大小g表示），利用所得实验数据计算出 $μ$ 值；

(5)、改变 $θ$ 进行多次实验，获得与 $θ$ 对应的 $μ$ ，并在坐标纸上作出 $μ - θ$ 关系图像，如图（c）所示；

(6)、根据上述实验，在误差允许范围内，可以得到的结论为。

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12. 如图甲为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“ $\times 10$ ”，高倍率挡位为“ $\times 100$ ”，使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。
所用器材如下：
A．干电池（电动势 $E = 1.5 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ）
B．电流表G（满偏电流 $I_{g} = 1 m A$ ，内阻 $R_{g} = 5 Ω$ ）
C．定值电阻 $R_{0} = 15 Ω$
D．可调电阻R
E．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。

(1)、欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔1是表笔（填“红”或“黑”）；

(2)、请根据电路图判断，电路中开关K闭合时对应欧姆表的（填“高”或“低”）倍率；

(3)、使用“ $\times 100$ ”挡位时，两表笔短接电流表指针满偏，可调电阻R的值为Ω；

(4)、欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.35V，内阻变为2Ω，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为300Ω，则该电阻的真实值为Ω。

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13. 自行车是一种绿色出行工具。某自行车轮胎正常骑行时其气压p范围为 $2 p_{0} \leq p \leq 3 p_{0} ，$ $p_{0}$ 为标准大气压。一同学测得车胎气压为1.5 $p_{0}$ ，随后用如图所示的打气筒给车胎打气，每打一次都把体积为V₀、压强为 $p_{0}$ 的气体打入轮胎内。已知车胎体积为10V₀ ，忽略打气过程车胎体积和其内气体温度的变化，求：

(1)、为使自行车能正常骑行，给自行车打气的次数范围；

(2)、若车胎气体初始温度为T₀ ，骑行一段时间后车胎气体温度升 0.2T₀ ，则骑行前允许给自行车最多打气几次。

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14. 如图所示，光滑水平面上固定一倾角 $θ = 30 °$ 的斜面，斜面的长度 $s = 4 m$ ，质量为 $M = 2 k g$ 的足够长的木板左端与斜面底端平滑连接（木板与斜面不粘连）。一个质量为 $m = 1 k g$ 的滑块（可视为质点）从斜面的顶端由静止开始下滑，到达斜面底端时的速度大小为 $v_{0}$ ，接着立即以该速度大小沿水平方向滑上长木板。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为 $μ_{1} = \frac{\sqrt{3}}{5}$ ，滑块与长木板间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.1$ ， g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、滑块到达斜面底端时的速度大小 $v_{0}$ 以及滑块在斜面上运动的过程中斜面对滑块支持力的冲量；

(2)、滑块与木板最终达到的共同速度v的大小以及滑块相对于长木板滑动的距离x。

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15. 如图，平面直角坐标系xOy中，第一象限内存在沿x轴负方向、大小为E₀的匀强电场，第二、三象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第四象限内以O为圆心、半径分别为d和2d的两圆弧间区域内存在方向均指向O点的电场，其中M、N是两圆弧与y轴的交点。现从第一象限内坐标为（d，d）的P点由静止释放一带正电粒子，其质量为m、电荷量为q，不计粒子重力。

(1)、求从P点释放的带电粒子初次进入匀强磁场时速度的大小；

(2)、若要使该粒子能从MN两点间（不包括M、N两点）进入第四象限，求磁感应强度大小的取值范围；

(3)、若圆弧区域内各点的电场强度大小E与其到O点距离的关系为 $E = \frac{k_{0}}{r}$ ，且该粒子进入第四象限后恰好能做匀速圆周运动，求k₀的值；

(4)、在（2）（3）的条件下，当磁感应强度取某一值时，该粒子只经过一次磁场后恰好再次返回P点，求粒子从P点释放到返回P点的时间。

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