2024届甘肃省白银市靖远县第一中学高三下学期模拟预测物理试题

试卷更新日期：2024-06-01 类型：高考模拟

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 实验对检验物理规律至关重要，物理实验的方法多种多样，下列实验用到的方法分析正确的是（）

A、用图甲所示装置，探究加速度与力、质量的关系主要用到了理想实验法 B、用图乙所示装置，探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法 C、用图丙所示装置，测量重力加速度主要用到了极限法 D、如图丁所示水面上单分子油膜的示意图，测量分子直径主要用了累积测量法和估测法

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2. 2023年8月，日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5730年，其衰变方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + X$ ；则下列说法正确的是（）

A、衰变方程中X为 $α$ 粒子 B、如果有100个碳14，经过5730年将有50个原子核发生衰变 C、碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响 D、衰变产生的X粒子电离本领比 $γ$ 光子强

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3. 如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示，导线P通以垂直纸面向里的电流；导线Q电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为 $θ$ 。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A、导线Q中电流方向垂直纸面向里 B、导线P、Q间的安培力大小为 $2 m g sin \frac{θ}{2}$ C、仅使导线P中电流I缓慢增大且 $θ$ 不超过90°，导线Q对悬线的拉力大小逐渐增大 D、当导线P中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为 $m g \sin θ$

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4. “刀削面”是我国传统面食制作手法之一。操作手法是一手托面，一手拿刀，将面削到开水锅里，如图甲所示。某次削面的过程可简化为图乙，面片（可视为质点）以初速度 $v_{0} = 2 m/s$ 水平飞出，正好沿锅边缘的切线方向掉入锅中，锅的截面可视为圆心在O点的圆弧，锅边缘与圆心的连线与竖直方向的夹角为45°，不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、面片在空中运动的水平位移为 $0.2 m$ B、面片运动到锅边缘时的速度大小为 $4 m/s$ C、若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则面片处于超重状态 D、若面片落入锅中后可沿锅内表面匀速下滑，则所受摩擦力大小保持不变

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5. 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号 $F$ 遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后。神舟十七号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。如图所示，虚线为飞船的运行轨道，周期为 $T$ ，离地高度为 $h$ 。若飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为 $R$ ，则地球的第一宇宙速度大小为（）

A、 $\frac{2 π (R + h)}{T}$ B、 $\frac{2 π (R + h)}{T} \sqrt{\frac{R + h}{R}}$ C、 $\frac{2 π h}{T} \sqrt{\frac{h}{R}}$ D、 $\frac{2 π (R + h)}{T} \sqrt{\frac{R}{R + h}}$

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6. 图甲为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管，其具有单向导电性。原、副线圈的匝数比为 $11 : 1$ ，电阻 $R = 10 Ω$ ，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则（　　）

A、电压表V₁、V₂读数相同 B、电压表V₂的读数为20V C、电流表A读数为2A D、原线圈的输入功率为20W

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7. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系 $x O y$ 的第一象限存在着方向平行于 $y$ 轴的匀强电场，场强大小为 $5 \times 10^{3} N / C$ 。一个可视为质点的带电小球在 $t = 0$ 时刻从 $y$ 轴上的 $a$ 点以沿 $x$ 轴正方向的初速度进入电场，图中的b、c、d是从 $t = 0$ 时刻开始每隔0.1s记录到的小球位置，若重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则以下说法正确的是（）

A、小球的初速度是60m/s B、小球从a运动到d的过程中，机械能一定增大 C、小球的比荷 $\frac{q}{m}$ 是 $1 \times 10^{- 3} C / kg$ D、小球的加速度为 $2.5 m / s^{2}$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图甲所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图乙所示，若装有混凝土的料斗总质量为0.5吨，重力加速度为 $10 {m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、从静止开始到 $h = 2 m$ 运动过程，料斗做匀加速运动 B、从静止开始上升到高度 $6 m$ 时，料斗的速度大小为 $4 m/s$ C、从静止开始上升 $6 m$ 过程中，吊车对料斗做功为 $3.4 \times 10^{4} J$ D、从静止开始上升 $6 m$ 过程中，料斗运动的时间为 $3 s$

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9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅为 $6 cm$ ，周期为 $T = 2 s$ 。已知在 $t = 0$ 时刻，质点A坐标为 $(2 cm, - 3 cm)$ ，质点B坐标为 $(6 cm, - 3 cm)$ ， A、B都沿y轴正向运动。下列说法正确的是（）

A、该列简谐横波波长可能为 $\frac{4}{3} cm$ B、A、B两质点可以一个在波峰，一个在波谷 C、从 $t = 0$ 时刻起，经历 $Δ t = 0.5 s$ 时间，质点A的位移为 $4 cm$ D、在 $t = \frac{1}{6} s$ 时，质点B的位移为零

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10. 如图甲所示，某仪器平台悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在 $O^{'}$ 点。为保持平台的稳定，需要在下方安装减振装置。减振装置由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的一个线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图乙所示。已知 $t = 0$ 时速度为 $v_{0}$ ，方向向下， $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 时刻的振幅分别为 $A_{1}$ ， $A_{2}$ 。平台和线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为 $k$ ，线圈半径为r、电阻为R。已知，当弹簧形变量为 $Δ x$ 时，其弹性势能为 $\frac{1}{2} k Δ x^{2}$ 。不计空气阻力， $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时，线圈中的感应电流为 $\frac{2 B v_{0} π r}{R}$ B、 $t = 0$ 时，线圈所受安培力大小为 $\frac{2 B^{2} π^{2} r^{2} v_{0}}{R}$ C、在 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间内，线圈产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} k A_{1}^{2} - \frac{1}{2} k A_{2}^{2}$ D、在 $t_{1} \sim t_{2}$ 时间内，弹簧弹力冲量大小为 $m g (t_{2} - t_{1}) - \frac{4 π^{2} r^{2} B^{2} (A_{1} - A_{2})}{R}$

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三、非选择题：本题共5小题，共57分。

11. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证了机械能守恒定律，实验时完成了如下的操作：
a.首先接通气垫导轨，然后调节气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨上，调节滑轮的高度使轻绳水平；
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
c.将质量为M的滑块（含遮光条）放在气垫导轨上，用轻绳跨过定滑轮，另一端拴接一个质量为m的钩码；
d.将钩码由静止释放，记录滑块经过光电门时的挡光时间t，测量出释放点到光电门的距离L；
e.改变钩码的个数n（每个钩码质量均为m），仍将滑块从同一位置静止释放，记录滑块经过光电门时相应的挡光时间。
（1）游标卡尺示数如图乙所示，则遮光条的宽度为cm；
（2）已知重力加速度为g，若所挂钩码的个数为n，系统的机械能守恒时，关系式成立（用已知和测量的物理量的字母表示）；
（3）利用记录的实验数据，以 $\frac{1}{n}$ 为横轴、 $t^{2}$ 为纵轴描绘出相应的图像，作出的图线斜率为k，若系统的机械能守恒，则 $k =$ （用已知和测量的物理量的字母表示）。

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12. 某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω）
B．电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知）
C．电压表V（0~5V~10V，内阻未知）
D．滑动变阻器R（0~20Ω，1A）
E．定值电阻 $R_{0}$ （阻值为990Ω）
F．开关与导线若干
（1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的 $I_{1} - I_{2}$ 图线如图（b）所示（ $I_{1}$ 为电流表G的示数， $I_{2}$ 为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=V，内阻r=Ω。（结果均保留2位有效数字）
（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关 $S_{2}$ 分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制 $U - I$ 图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关 $S_{2}$ 接（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E= ，内阻r=。（用图中 $E_{A}$ 、 $E_{B}$ 、 $I_{A}$ 、 $I_{B}$ 表示）

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13. 如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为 $S_{a} = 100 {cm}^{2}$ 、 $S_{b} = 60 {cm}^{2}$ ，两活塞及刚性杆总质量为 $M = 8 kg$ 。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为 $L = 6 cm$ 。已知大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa$ ，环境温度 $T_{0} = 320 K$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。设活塞移动过程中不漏气。
（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。
（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，求此过程中活塞移动的距离。

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14. 质量为 $M = 7 kg$ 的木板B静止于光滑水平面上，质量为 $m = 3 kg$ 的物块A停在B的左端，质量为 $m_{0} = 1 kg$ 的小球用长为 $l = 0.8 m$ 的轻绳悬挂在固定点O上；将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：
（1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小；
（2）小球与A碰撞后的瞬间物块A的速度 $v_{A}$ 的大小及为使A恰好不滑离木板时木板的长度L。

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15. 如图所示，以 $O$ 点为坐标原点在竖直面内建立坐标系， $O a$ 、 $c d$ 是两个线状粒子放射源，长度均为 $L = 1 m$ ，放出同种带正电的粒子，粒子电荷量为 $q = 3.2 \times 10^{- 19} C$ ，粒子的质量为 $m = 4.0 \times 10^{- 24} kg$ ，其中 $O a$ 发出的所有粒子初速度为零， $c d$ 发出的所有粒子初速度均为 $1.6 \times 10^{3} m / s$ ，方向水平向右，带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用均可忽略。曲线 $o b$ 的方程为 $y = x^{2}$ ，在曲线 $O b$ 与放射源 $O a$ 之间存在竖直向上、场强 $E$ 大小为 $1.0 \times 10^{2} N / C$ 的匀强电场；第一象限内、虚线 $e b$ 的上方有垂直纸面向里、磁感应强度为 $B_{1}$ 的匀强磁场I；第二象限内以 $O$ 为圆心、 $L$ 长为半径的四分之一圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为 $B_{2}$ 的匀强磁场Ⅱ。图中的 $O e$ 、 $a b$ 、 $O c$ 、 $e b$ 、 $e d$ 的长度均为 $L$ 。观察发现： $O a$ 发出的所有粒子均从同一点离开匀强磁场I， $c d$ 发出的所有粒子在匀强磁场Ⅱ的作用下也汇聚于同一点，即该点可接收到两个粒子源发出的所有粒子。在所有粒子到达汇聚点的过程中，求：
（1）匀强磁场I、II的磁感应强度 $B_{1}$ 、 $B_{2}$ 的大小；
（2）从 $c d$ 放射源中点 $N$ 发出的粒子在磁场Ⅱ中的运动时间；
（3）从 $O a$ 放射源中点 $M$ 发出的粒子到达汇聚点的时间。

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