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2024届湖南省长沙市雅礼中学高三一模物理试题
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这是一份2024届湖南省长沙市雅礼中学高三一模物理试题，共14页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．本地时间2023年8月24日下午1点，日本政府正式开始向太平洋排放处理过的福岛第一核电站“核污水”。“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中的半衰期为28年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中释放出电子说明原子核中存在电子
B．100个原子核经过56年，还将剩余25个原子核未衰变
C．随着海水温度的变化原子核的半衰期并不会发生变化
D．的比结合能比的比结合能大
2．光滑水平面上，一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动，在时间内动能由0增大到，在时间内动能由增大到，设恒力在时间内冲量为，在时间内冲量为，两段时间内物体的位移分别为和，则（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的点。取重力加速度大小，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45°，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为，则两点的高度差为（ ）
A．0.1mB．0.2mC．0.4mD．0.8m
4．如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且点为连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A．此时点正竖直向下运动B．点处于振动的减弱区
C．此时两点的竖直高度差为D．再经过半个周期，质点运动至处
5．2023年11月27日20时02分，摄影爱好者成功拍摄到中国空间站“凌月”（空间站从图中点沿虚线到点）的绝美画面，整个“凌月”过程持续时间为。将空间站绕地球的运动看作半径为的匀速圆周运动，已知地球半径为，地球表面处的重力加速度为。在整个“凌月”过程中空间站运动的路程为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合．滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（ ）
A．灯泡将变亮，R中有电流流过，方向竖直向上
B．液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动
C．电源的路端电压增大，输出功率也增大
D．滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是（ ）
A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象
B．乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C．丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样
D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波
8．如图所示，斜面静止于粗䊁水平面上，质量为的小物块恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。现给施加一沿斜面向下的推力，使沿斜面匀加速下滑。施加后，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对的支持力和摩擦力都不变B．对斜面的作用力方向竖直向下
C．水平面对斜面的支持力增大D．小物块的加速度为
9．如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线平行于圆弧槽底边放在圆弧槽上，导线中通有的电流，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），静止时，连线与竖直方向的夹角为30°，圆弧槽对导线的支持力为与圆心等高。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将电流缓慢增大一点，则导线沿圆弧槽向上运动
B．若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中，则先减小后增大
D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转60°过程中，则连线与竖直方向夹角的最大正切值为
10．如图所示，水平传送带以的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于两点，物块（视为质点）以初速度从点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞（无机械能损失）返回到点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为0.2，且，取。物块的初速度可能是（ ）
A．B．C．D．
三、填空题（本题共2小题，共16分）
11．（6分）某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，仅改变砂桶和砂的总质量m或滑块和遮光条的总质量M来进行多组实验。
（1）实验中砂桶和砂的总质量______（填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。
（2）某次实验中测得，则遮光条经过光电门时的速度大小______，滑块的加速度大小______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）实验小组测得多组实验数据后，根据实验数据处理结果绘制出的图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因可能是______。
A．砂桶和砂的总质量过大
B．气垫导轨固定有滑轮的一侧高于另一侧
C．气垫导轨固定有滑轮的一侧低于另一侧
12．（10分）某同学用图（a）所示电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。所需器材：
小灯泡（额定电压，额定功率约）；
电源E（电动势，内阻很小可忽略不计）；
电压表V（量程，阻值很大）；
电流表A（量程，内阻约）；
滑动变阻器（总阻值约）；
保护电阻（阻值待定）；
开关S；
导线若干。
（1）请依照图（a）所示电路，在图（b）中补全实物连线。
（2）实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使滑片停留在最______（选填“左”或“右”）端；
②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；
③记录如下8组U和I的数据后断开开关，根据实验数据在图（c）所示方格纸上描绘完整的表格数据并作出小灯泡的伏安特性曲线。
（3）若实验室中没有量程为的电流表，可用一只量程为，阻值为的毫安表并联电阻值为______的定值电阻改装而成。
（4）灯泡正常发光时的电阻与灯泡不亮时的电阻的比值为______（计算结果保留2位有效数字）。
（5）为了能顺利完成实验，且较大程度起到保护作用，保护电阻的阻值应为______（选填“20”、“10”、“5”或“2”）。
四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）
13．（10分）图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，可以认为活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为，稳定时气柱长度为，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为。
（1）当室内温度升高10℃时，求气缸内封闭气体增加的压强；
（2）若室内温度保持27℃不变，一质量为乙的同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下移动的距离。
14．（12分）如图所示，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的半圆形ab区域内有半径为R的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，直径ab与y轴平行。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与轴负方向成45°角，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小。
（2）粒子到达点时速度的大小和方向。
（3）磁感应强度的最小值以及粒子在磁场中的径迹与所围成的面积。
15．（18分）如图，水平地面上有一桌面足够长的桌子，其上表面水平且光滑。桌上静止一厚度可忽略、质量的不带电绝缘长木板左端与桌面左边缘对齐，上距离其左端处静止一可视为质点且质量的小木块B。距C右端处固定有一弹性挡板。整个区域有方向水平向右、场强的匀强电场。现从桌子左侧的地面某位置，以速度竖直向上抛出一个可视为质点的质量、电荷量的带正电金属块，若刚好从的左端水平向右滑上。此后与档板第一次碰撞瞬间电场大小不变，方向立即反向，碰后立即撤走档板，碰撞时间极短且无机械能损失。在运动过程中，始终没有滑到的最右端，已知与木板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）求金属块刚滑上长木板的左端时的速度大小；
（2）求长木板与档板第一次碰撞前瞬间的速度大小；
（3）分析能否发生碰撞，若能碰撞，则碰后粘在一起并在碰撞瞬间电场消失，求的最终速度；若不能碰撞，请求出最终相距的距离。
雅礼中学2024届高三一模
物理参考答案
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．C 【解析】A．衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子与一个电子，电子从原子核中释放出来，因此衰变中释放出电子并不能说明原子核内有电子，故A错误；
B．半衰期是大量统计的结果不是研究一个或几个，故B错误；C．半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，即若使放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故C正确；D．核反应方程式生成物比反应物稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故D错误。故选C。
2．C 【解析】根据动能定理，第一段加速过程第二段加速过程联立可得物体做初速度为零的加速运动，故通过连续相等位移的时间变短，即通过位移的时间小于通过位移的时间；根据冲量的定义，有，故，故C正确，ABD错误。故选C。
3．C 【解析】由几何关系得，乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为又因为解得故选C。
4．A 【解析】A．波从点向点传播，所以此时点正竖直向下运动，A正确；B．点波谷与波谷相遇，振动加强，B错误；C．此时两点振动均加强，处于波峰位置，偏离平衡位置处于波谷位置，偏离平衡位置，竖直高度差为，C错误；D．质点不随波迁移，D错误。故选A。
5．A 【解析】根据又联立解得空间站运行速度因此这段时间空间站运动的路程为故选A。
6．D 【详解】A．滑动变阻器滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增加，流过灯泡的电流减小，灯泡变暗；电源内电压降低，灯泡两端的电压降低，滑动变阻器两端的电压升高，电容器与滑动变阻器并联，加在电容器两端的电压升高，电容器继续充电，R中有电流流过，方向竖直向上，A错误；BD．液滴受电场力竖直向上，电容器下极板带正电，因此液滴带正电，由于电容器两端的电压升高，内部电场强度增加，液滴加速向上运动，电场力做正功，电势能减小，B错误，D正确；C．由于外电阻大于内电阻，当外电阻增加时，电源的输出功率减小，C错误。故选D。
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．BD 【解析】A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误；B．乙图中光导纤维利用光的全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确；C．丙图中的“泊松亮斑”，是不透光的小圆盘衍射形成的图样，故C错误；D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，故D正确。故选BD。
8．ABD 【解析】ABC．由题可知，给P施加一沿斜面向下的推力F，并不改变斜面对P的支持力大小，即斜面对P的支持力大小不变，同时根据滑动摩擦力的特点可知，P所受的摩擦力也不发生变化，对平衡时P的分析可知，P所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向，由牛顿第三定律可知，P对斜面的作用力方向竖直向下，斜面的受力没有发生变化，AB正确，C错误；D．给P施加一沿斜面向下的推力F，物块所受合力等于F，根据牛顿第二定律可得，D正确。故选ABD。
9．AD 【解析】A．由题意，对长直导线MN受力分析，受重力mg，支持力F，安培力F，由左手定则可知安培力方向水平向右，由平衡条件，顺M到N方向看，受力图如图所示，由解析图可知，将电流I缓慢增大一点，由安培力公式，可知安培力增大，支持力增大，角增大，即导线MN沿圆弧槽向上运动，A正确；
B．由A选项分析可知，若仅将磁感应强度大小缓慢增大，由安培力公式，可知安培力增大，方向不变，支持力增大，角增大，导线向上移动，可当角增大到一定值时，若再增大，长直导线就不会再处于平衡状态，可知角不可能达到，只有时，长直导线有可能受力平衡，因此导线不可能沿圆弧槽缓慢运动到位置，更不可能运动到上方，B错误；
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，安培力大小不变，方向由水平以导线为轴顺时针转动，由水平方向转到右下方，则安培力在竖直向下方向的分力逐渐增大，若导线仍处于平衡状态，则支持力为，会逐渐增大，因此若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，则一直增大，C错误；
D．由A选项解析图可知，静止时，由平衡条件可得导线受安培力大小为若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转过程中，可知安培力的大小不变，方向沿逆时针缓慢旋转，由力的平衡条件，可得导线受力的三角形定则平衡图，如图所示，由解析图可知，当安培力的方向与支持力为的方向重直时，连线与竖直方向的夹角最大，则该角的正切值为最大，此时支持力为，解得正确。故选AD。
10．BCD 【解析】从A点到返回B点的过程中，假设B点的速度刚好为零，则根据动能定理可得解得假设物块从B点全程加速到A点，根据动能定理可得解得假设物块从B点全程减速到A点，根据动能定理可得解得故选BCD。
三、填空题（本题共2小题，共16分）
11．（1）需要 （2）1.2 1.8 （3）C
【解析】（1）该实验中，需要用沙及沙桶的总重力代替小车及遮光条所受到的合外力，根据牛顿第二定律，对整体有
对小车及遮光条由牛顿第二定律有
两式联立可得
分析可知，要用沙及沙桶的总重力代替小车及遮光条所受到的合外力，则必须让沙及沙桶的总质量远小于小车及遮光条的总质量。
（2）[1]遮光条经过光电门时的速度
[2]根据速度与位移额关系可得
代入数据解得
（3）根据图乙可知，在未挂沙和沙桶时，小车放在木板上就已经有加速度，则可知只能是小车在自身重力作用下获得的加速度，即小车沿着气垫导轨的方向上合力不为零，因此可知，气垫导轨固定有滑轮的一侧低于另一侧，小车在其沿着气垫导轨向下的方向上，由重力的分力提供加速度。故选C。
12．（1） （2）左 （3）0.5 （4）1.4 （5）5
【解析】（2）闭合开关前，应使电压表和电流表的电压和电流最小，所以应使滑片停留在最左端。
（3）设毫安表的量程为，电阻为，根据电流表的改装原理，有解得
（4）小灯泡不亮时，电阻为小灯泡正常发光时，电阻为
（5）为较大程度地保护电路，则应串联一个保护电阻，使得滑动变阻器的滑片划到最右端时，小灯泡能正常发光，从表格中可知，小灯泡正常发光时电压为3V，电流为，根据欧姆定律，有，解得。考虑到实际操作，选择的保护电阻即可。
四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）
13．（1）当室内温度升高10℃时，气缸内封闭气体发生等容变化
由查理定律，得
其中
解得
（2）若室内温度保持27℃不变，气缸内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
解得
14．（1）粒子在第Ⅰ象限内做类平抛运动，设在第Ⅰ象限内运动的时间为，
则水平方向有
竖直方向有
联立得
（2）设粒子到达点时竖直方向的速度为，则有
所以粒子到达点时速度大小
设粒子到达点时速度方向与轴正方向的夹角为，
由几何关系得
解得
即粒子到达点时速度的方向斜向右下方与轴正方向成45°角。
（3）当粒子从点出磁场时，磁感应强度最小，设此时粒子运动半径为，根据几何关系可知速度偏转角为90°，则
根据洛伦兹力提供向心力有
解得的最小值
对应粒子在磁场中的径迹与所围成的面积
15．（1）A从地面到C左端的过程中受重力和电场力作用做抛体运动
竖直方向有
水平方向，设A刚到C板左端的速度为，则有
牛顿第二定律有
联立以上各式可得
（2）物滑上后，对由牛顿第二定律有
代入数据得
方向水平向左
假设不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律有
代入数据得
方向水平向右
因，故假设成立，B、C一起向右加速滑行
假设B、C一直以此加速度滑行碰到档板，设C与档板碰前瞬间的速度为
由运动学公式有
设此过程时间为，则
A滑上C板后，经时间，速度减为
因，故假设成立，C与档板第一次碰撞前瞬间的速度为
（3）C与档板碰后，C向左减速，B向右减速
对B由牛顿第二定律有
方向水平向左
对C由牛顿第二定律有
方向水平向右
因B、C此过程的初速度大小和加速度大小均相等，故经时间速度同时减小到零
对A，电场反向后
代入数据得
方向水平向左
经时间，A的速度减为
在时间内，A对地位移为
在时间内，A对地位移为
在时间内，B对地位移为
因
故在B速度减为零的时候，A、B刚好相遇；此时A具有向右的速度，故A、B能发生碰撞。因此时电场消失，故之后整个系统动量守恒
对A、B、C系统，由动量守恒定律有
代入数据解得编号
1
2
3
4
5
6
7
8
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
0.020
0.060
0.100
0.140
0.175
0.200
0.215
0.220
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．本地时间2023年8月24日下午1点，日本政府正式开始向太平洋排放处理过的福岛第一核电站“核污水”。“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中的半衰期为28年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中释放出电子说明原子核中存在电子
B．100个原子核经过56年，还将剩余25个原子核未衰变
C．随着海水温度的变化原子核的半衰期并不会发生变化
D．的比结合能比的比结合能大
2．光滑水平面上，一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动，在时间内动能由0增大到，在时间内动能由增大到，设恒力在时间内冲量为，在时间内冲量为，两段时间内物体的位移分别为和，则（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球（视为质点），某次乒乓球与墙壁上的点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的点。取重力加速度大小，不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45°，乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为，则两点的高度差为（ ）
A．0.1mB．0.2mC．0.4mD．0.8m
4．如图所示，和是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为三质点的平衡位置在同一直线上，且点为连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A．此时点正竖直向下运动B．点处于振动的减弱区
C．此时两点的竖直高度差为D．再经过半个周期，质点运动至处
5．2023年11月27日20时02分，摄影爱好者成功拍摄到中国空间站“凌月”（空间站从图中点沿虚线到点）的绝美画面，整个“凌月”过程持续时间为。将空间站绕地球的运动看作半径为的匀速圆周运动，已知地球半径为，地球表面处的重力加速度为。在整个“凌月”过程中空间站运动的路程为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合．滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（ ）
A．灯泡将变亮，R中有电流流过，方向竖直向上
B．液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动
C．电源的路端电压增大，输出功率也增大
D．滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是（ ）
A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象
B．乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C．丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样
D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波
8．如图所示，斜面静止于粗䊁水平面上，质量为的小物块恰好能沿斜面匀速下滑，该过程斜面保持静止。现给施加一沿斜面向下的推力，使沿斜面匀加速下滑。施加后，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对的支持力和摩擦力都不变B．对斜面的作用力方向竖直向下
C．水平面对斜面的支持力增大D．小物块的加速度为
9．如图所示，水平桌面上固定放置一个绝缘光滑圆弧槽，长直导线平行于圆弧槽底边放在圆弧槽上，导线中通有的电流，整个空间区域存在竖直向上的匀强磁场（图中未画出），静止时，连线与竖直方向的夹角为30°，圆弧槽对导线的支持力为与圆心等高。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将电流缓慢增大一点，则导线沿圆弧槽向上运动
B．若仅将磁感应强度大小缓慢增大，导线将有可能沿圆弧槽缓慢运动到上方
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转45°过程中，则先减小后增大
D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转60°过程中，则连线与竖直方向夹角的最大正切值为
10．如图所示，水平传送带以的恒定速率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于两点，物块（视为质点）以初速度从点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞（无机械能损失）返回到点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为0.2，且，取。物块的初速度可能是（ ）
A．B．C．D．
三、填空题（本题共2小题，共16分）
11．（6分）某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究加速度与力、质量的关系”实验，具体装置如图甲所示。实验时先测出遮光条的宽度d，由刻度尺读出滑块释放时遮光条到光电门的距离L，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间t，仅改变砂桶和砂的总质量m或滑块和遮光条的总质量M来进行多组实验。
（1）实验中砂桶和砂的总质量______（填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。
（2）某次实验中测得，则遮光条经过光电门时的速度大小______，滑块的加速度大小______。（计算结果均保留两位有效数字）
（3）实验小组测得多组实验数据后，根据实验数据处理结果绘制出的图像如图乙所示，图线不过坐标原点的原因可能是______。
A．砂桶和砂的总质量过大
B．气垫导轨固定有滑轮的一侧高于另一侧
C．气垫导轨固定有滑轮的一侧低于另一侧
12．（10分）某同学用图（a）所示电路完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。所需器材：
小灯泡（额定电压，额定功率约）；
电源E（电动势，内阻很小可忽略不计）；
电压表V（量程，阻值很大）；
电流表A（量程，内阻约）；
滑动变阻器（总阻值约）；
保护电阻（阻值待定）；
开关S；
导线若干。
（1）请依照图（a）所示电路，在图（b）中补全实物连线。
（2）实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，使滑片停留在最______（选填“左”或“右”）端；
②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；
③记录如下8组U和I的数据后断开开关，根据实验数据在图（c）所示方格纸上描绘完整的表格数据并作出小灯泡的伏安特性曲线。
（3）若实验室中没有量程为的电流表，可用一只量程为，阻值为的毫安表并联电阻值为______的定值电阻改装而成。
（4）灯泡正常发光时的电阻与灯泡不亮时的电阻的比值为______（计算结果保留2位有效数字）。
（5）为了能顺利完成实验，且较大程度起到保护作用，保护电阻的阻值应为______（选填“20”、“10”、“5”或“2”）。
四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）
13．（10分）图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞横截面积为，气缸内封闭一定质量的理想气体，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调节到一定高度，可以认为活塞上面有卡塞，活塞只能向下移动，不能向上移动。已知室内温度为27℃，气缸内封闭气体压强为，稳定时气柱长度为，此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间无相互作用力，重力加速度为。
（1）当室内温度升高10℃时，求气缸内封闭气体增加的压强；
（2）若室内温度保持27℃不变，一质量为乙的同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下移动的距离。
14．（12分）如图所示，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的半圆形ab区域内有半径为R的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，直径ab与y轴平行。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从轴上的点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与轴负方向成45°角，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小。
（2）粒子到达点时速度的大小和方向。
（3）磁感应强度的最小值以及粒子在磁场中的径迹与所围成的面积。
15．（18分）如图，水平地面上有一桌面足够长的桌子，其上表面水平且光滑。桌上静止一厚度可忽略、质量的不带电绝缘长木板左端与桌面左边缘对齐，上距离其左端处静止一可视为质点且质量的小木块B。距C右端处固定有一弹性挡板。整个区域有方向水平向右、场强的匀强电场。现从桌子左侧的地面某位置，以速度竖直向上抛出一个可视为质点的质量、电荷量的带正电金属块，若刚好从的左端水平向右滑上。此后与档板第一次碰撞瞬间电场大小不变，方向立即反向，碰后立即撤走档板，碰撞时间极短且无机械能损失。在运动过程中，始终没有滑到的最右端，已知与木板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）求金属块刚滑上长木板的左端时的速度大小；
（2）求长木板与档板第一次碰撞前瞬间的速度大小；
（3）分析能否发生碰撞，若能碰撞，则碰后粘在一起并在碰撞瞬间电场消失，求的最终速度；若不能碰撞，请求出最终相距的距离。
雅礼中学2024届高三一模
物理参考答案
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．C 【解析】A．衰变的本质是原子核内的一个中子转变成一个质子与一个电子，电子从原子核中释放出来，因此衰变中释放出电子并不能说明原子核内有电子，故A错误；
B．半衰期是大量统计的结果不是研究一个或几个，故B错误；C．半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，即若使放射性物质的温度升高，其半衰期将不变，故C正确；D．核反应方程式生成物比反应物稳定，即生成物的比结合能大于反应物的比结合能，故D错误。故选C。
2．C 【解析】根据动能定理，第一段加速过程第二段加速过程联立可得物体做初速度为零的加速运动，故通过连续相等位移的时间变短，即通过位移的时间小于通过位移的时间；根据冲量的定义，有，故，故C正确，ABD错误。故选C。
3．C 【解析】由几何关系得，乒乓球落到球拍前瞬间的竖直分速度大小为又因为解得故选C。
4．A 【解析】A．波从点向点传播，所以此时点正竖直向下运动，A正确；B．点波谷与波谷相遇，振动加强，B错误；C．此时两点振动均加强，处于波峰位置，偏离平衡位置处于波谷位置，偏离平衡位置，竖直高度差为，C错误；D．质点不随波迁移，D错误。故选A。
5．A 【解析】根据又联立解得空间站运行速度因此这段时间空间站运动的路程为故选A。
6．D 【详解】A．滑动变阻器滑片向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增加，流过灯泡的电流减小，灯泡变暗；电源内电压降低，灯泡两端的电压降低，滑动变阻器两端的电压升高，电容器与滑动变阻器并联，加在电容器两端的电压升高，电容器继续充电，R中有电流流过，方向竖直向上，A错误；BD．液滴受电场力竖直向上，电容器下极板带正电，因此液滴带正电，由于电容器两端的电压升高，内部电场强度增加，液滴加速向上运动，电场力做正功，电势能减小，B错误，D正确；C．由于外电阻大于内电阻，当外电阻增加时，电源的输出功率减小，C错误。故选D。
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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）
7．BD 【解析】A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误；B．乙图中光导纤维利用光的全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确；C．丙图中的“泊松亮斑”，是不透光的小圆盘衍射形成的图样，故C错误；D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，故D正确。故选BD。
8．ABD 【解析】ABC．由题可知，给P施加一沿斜面向下的推力F，并不改变斜面对P的支持力大小，即斜面对P的支持力大小不变，同时根据滑动摩擦力的特点可知，P所受的摩擦力也不发生变化，对平衡时P的分析可知，P所受摩擦力和支持力的合力与其重力等大反向，由牛顿第三定律可知，P对斜面的作用力方向竖直向下，斜面的受力没有发生变化，AB正确，C错误；D．给P施加一沿斜面向下的推力F，物块所受合力等于F，根据牛顿第二定律可得，D正确。故选ABD。
9．AD 【解析】A．由题意，对长直导线MN受力分析，受重力mg，支持力F，安培力F，由左手定则可知安培力方向水平向右，由平衡条件，顺M到N方向看，受力图如图所示，由解析图可知，将电流I缓慢增大一点，由安培力公式，可知安培力增大，支持力增大，角增大，即导线MN沿圆弧槽向上运动，A正确；
B．由A选项分析可知，若仅将磁感应强度大小缓慢增大，由安培力公式，可知安培力增大，方向不变，支持力增大，角增大，导线向上移动，可当角增大到一定值时，若再增大，长直导线就不会再处于平衡状态，可知角不可能达到，只有时，长直导线有可能受力平衡，因此导线不可能沿圆弧槽缓慢运动到位置，更不可能运动到上方，B错误；
C．若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，安培力大小不变，方向由水平以导线为轴顺时针转动，由水平方向转到右下方，则安培力在竖直向下方向的分力逐渐增大，若导线仍处于平衡状态，则支持力为，会逐渐增大，因此若仅将磁场方向沿顺时针缓慢旋转过程中，则一直增大，C错误；
D．由A选项解析图可知，静止时，由平衡条件可得导线受安培力大小为若仅将磁场方向沿逆时针缓慢旋转过程中，可知安培力的大小不变，方向沿逆时针缓慢旋转，由力的平衡条件，可得导线受力的三角形定则平衡图，如图所示，由解析图可知，当安培力的方向与支持力为的方向重直时，连线与竖直方向的夹角最大，则该角的正切值为最大，此时支持力为，解得正确。故选AD。
10．BCD 【解析】从A点到返回B点的过程中，假设B点的速度刚好为零，则根据动能定理可得解得假设物块从B点全程加速到A点，根据动能定理可得解得假设物块从B点全程减速到A点，根据动能定理可得解得故选BCD。
三、填空题（本题共2小题，共16分）
11．（1）需要 （2）1.2 1.8 （3）C
【解析】（1）该实验中，需要用沙及沙桶的总重力代替小车及遮光条所受到的合外力，根据牛顿第二定律，对整体有
对小车及遮光条由牛顿第二定律有
两式联立可得
分析可知，要用沙及沙桶的总重力代替小车及遮光条所受到的合外力，则必须让沙及沙桶的总质量远小于小车及遮光条的总质量。
（2）[1]遮光条经过光电门时的速度
[2]根据速度与位移额关系可得
代入数据解得
（3）根据图乙可知，在未挂沙和沙桶时，小车放在木板上就已经有加速度，则可知只能是小车在自身重力作用下获得的加速度，即小车沿着气垫导轨的方向上合力不为零，因此可知，气垫导轨固定有滑轮的一侧低于另一侧，小车在其沿着气垫导轨向下的方向上，由重力的分力提供加速度。故选C。
12．（1） （2）左 （3）0.5 （4）1.4 （5）5
【解析】（2）闭合开关前，应使电压表和电流表的电压和电流最小，所以应使滑片停留在最左端。
（3）设毫安表的量程为，电阻为，根据电流表的改装原理，有解得
（4）小灯泡不亮时，电阻为小灯泡正常发光时，电阻为
（5）为较大程度地保护电路，则应串联一个保护电阻，使得滑动变阻器的滑片划到最右端时，小灯泡能正常发光，从表格中可知，小灯泡正常发光时电压为3V，电流为，根据欧姆定律，有，解得。考虑到实际操作，选择的保护电阻即可。
四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）
13．（1）当室内温度升高10℃时，气缸内封闭气体发生等容变化
由查理定律，得
其中
解得
（2）若室内温度保持27℃不变，气缸内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律，得
解得
14．（1）粒子在第Ⅰ象限内做类平抛运动，设在第Ⅰ象限内运动的时间为，
则水平方向有
竖直方向有
联立得
（2）设粒子到达点时竖直方向的速度为，则有
所以粒子到达点时速度大小
设粒子到达点时速度方向与轴正方向的夹角为，
由几何关系得
解得
即粒子到达点时速度的方向斜向右下方与轴正方向成45°角。
（3）当粒子从点出磁场时，磁感应强度最小，设此时粒子运动半径为，根据几何关系可知速度偏转角为90°，则
根据洛伦兹力提供向心力有
解得的最小值
对应粒子在磁场中的径迹与所围成的面积
15．（1）A从地面到C左端的过程中受重力和电场力作用做抛体运动
竖直方向有
水平方向，设A刚到C板左端的速度为，则有
牛顿第二定律有
联立以上各式可得
（2）物滑上后，对由牛顿第二定律有
代入数据得
方向水平向左
假设不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律有
代入数据得
方向水平向右
因，故假设成立，B、C一起向右加速滑行
假设B、C一直以此加速度滑行碰到档板，设C与档板碰前瞬间的速度为
由运动学公式有
设此过程时间为，则
A滑上C板后，经时间，速度减为
因，故假设成立，C与档板第一次碰撞前瞬间的速度为
（3）C与档板碰后，C向左减速，B向右减速
对B由牛顿第二定律有
方向水平向左
对C由牛顿第二定律有
方向水平向右
因B、C此过程的初速度大小和加速度大小均相等，故经时间速度同时减小到零
对A，电场反向后
代入数据得
方向水平向左
经时间，A的速度减为
在时间内，A对地位移为
在时间内，A对地位移为
在时间内，B对地位移为
因
故在B速度减为零的时候，A、B刚好相遇；此时A具有向右的速度，故A、B能发生碰撞。因此时电场消失，故之后整个系统动量守恒
对A、B、C系统，由动量守恒定律有
代入数据解得编号
1
2
3
4
5
6
7
8
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
0.020
0.060
0.100
0.140
0.175
0.200
0.215
0.220
小灯泡发光情况
不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光
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