山东省日照市2024届高三下学期2月校际联合考试（一模）物理试卷（Word版附答案）

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2021级高三模拟考试
物理试题
2024.02
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。
一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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.研究物体的碰撞时，碰撞过程中受到的作用力F往往不是恒力，求F的冲量时，可以把碰撞过程细分为很多短暂的过程，如图所示，每个短暂的△t时间内物体所受的力没有很大的变化，可认为是恒力，则每个短暂过程中力的冲量分别为、……，将关系式相加，就得到整个过程作用力F的冲量在数值上等于F-t曲线与横轴所围图形的面积。这种处理方式体现的物理方法是
A.控制变量法B.微元法C.转换法D.类比法
2.某物理学习兴趣小组研究公交车的运动，公交车进站过程认为做匀减速直线运动直至停下。公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之比为21：9，若公交车运动的加速度大小为1m/s2，则
A.公交车运动的总位移为60m
B.公交车在最初6s内通过的位移与最后6s内通过的位移之差为36m
C.公交车的初速度为12m/s
D.公交车运动的时间为10s
3.台风对沿海地区的破坏力非常巨大，12级台风登陆时中心附近最大风力约为35m/s。已知小明站立时，在垂直于风速方向的受力面积约为0.5m2，空气的密度约为1.29kg/m3。假设空气吹到人身体上后速度减为零，则小明站在12级台风中心附近，所受的风力大小约为
A.790NB.79NC.230ND.23N
4.如图所示，甲、乙为长度、半径、材料均相同的质量分布均匀的圆柱体和半圆柱体，甲表面光滑，乙表面粗糙，半圆柱体乙的重力为G，两物体靠在一起放置在粗糙水平桌面上。现过圆柱体甲的轴心施加一个始终与水平方向夹角α=60°斜向右上方的作用力F，将圆柱体甲缓慢地拉至圆柱体乙的顶端，乙始终处于静止状态。在甲缓慢移动的过程中，下列判断正确的是
A.两圆柱体间的压力由逐渐增大至2GB.拉力F由逐渐减小至G
C.桌面对圆柱体乙的摩擦力逐渐减小D.桌面对圆柱体乙的支持力不变
5.有一透明材料制成的空心球体，内径是R，外径是2R，球心为O，其过球心的某截面（纸面内）如图所示，BO为过球心的水平直线。一束单色光（纸面内）从外球面上A点沿水平方向射入，入射光线与BO间的距离为d。当d=时，入射光线经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。下列说法正确的是
A.该材料的折射率为
B.单色光在空心球体中的传播时间为
C.若d=R，单色光在空心球体的内球面会发生全反射
D.若d=，单色光不能在空心球体的内球面发生全反射
6.如图所示，在水平地面上固定一倾角α=37°的斜面体，质量m=1kg的小车A以P=100W的恒定功率沿斜面底端由静止开始向上运动，同时在小车A的正上方某处，有一物块B以v0=6m/s的初速度水平抛出。当小车A上滑到斜面上某点时恰好被物块B垂直于斜面击中。小车A、物块B均可看做质点，小车与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列判断正确的是
A.物块在空中运动的时间等于0.4s
B.物块击中小车时小车的速度等于2m/s
C.物块击中小车时的速度等于8m/s
D.小车从开始运动到被物块击中时的位移等于10m
7.如图所示，图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，P是平衡位置在x=0处的质点，Q是平衡位置在x=15m处的质点，图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是
A.t=0时刻，质点Q沿y轴负方向振动B.这列波的波速为m/s
C.0～18s的时间内，质点P通过的路程为30cmD.质点Q的振动方程为cm
8.如图甲所示，在绝缘光滑的水平面上建立x轴，在x=0处和x=6m处分别固定点电荷Q1和Q2。两点电荷连线上的电势与位置x之间的关系图像如图乙所示，图中x=4m处的电势最低。已知点电荷q在某点的电势（r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量），若空间存在几个点电荷时，则某点的电势为各个点电荷在该点电势的代数和。在x=1m处由静止释放一个带正电荷的小球（可视为质点），下列判断正确的是
A.Q1带正电，Q2带负电B.Q1=16Q2
C.小球将在x=1mm～m之间往复运动D.小球的最大加速度为x=1m处加速度的4倍
二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.2023年8月25日，“中国环流三号”托卡马克装置首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，是我国核能开发进程中的重要里程碑。下列关于核反应方程H+H→He+X的说法，正确的是
A.X是中子B.该核反应属于原子核的人工转变
C.该核反应过程电荷数和质量均守恒D.He的比结合能大于H的比结合能
10.如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为6：1，原、副线圈回路中所接电阻的阻值均为R。原线圈所在回路接有交流电源，电源电压的瞬时值表达式为V。下列判断正确的是
A.原、副线圈中电流之比为6：1
B.副线圈两端电压的有效值为33V
C.副线圈中电流的频率为100Hz
D.原线圈中电阻R与副线圈中一个电阻R所消耗的功率之比为4：9
11.2024年中国载人航天发射有4次发射任务和2次回收任务。中国载人登月将加速稳步推进，探测器升空后，先在近地轨道1上环绕地球飞行，再调整速度进入地月转移轨道，然后再一次调整速度在环月轨道2上环绕月球飞行，轨迹如图所示。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，环月轨道2距离月球表面的高度为月球半径的。下列判断正确的是
A.探测器在地月转移轨道上无动力奔月的过程中，动能先减小后增大
B.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值约等于4.5
C.月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值约等于0.2
D.相等时间内，探测器在轨道1上与地心连线扫过的面积是轨道2上与月心连线扫过的面积的倍
12.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接电容为C的电容器，导轨间距为，磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场穿过导轨所在平面。一根质量为m的导体棒垂直静置在导轨上，t=0时刻导体棒在水平恒力F的作用下从静止开始向右运动，时刻电容器两极板间的电势差为U，此时撤去拉力F。导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，忽略所有电阻。下列判断正确的是
A.时刻，导体棒的速度为
B.恒力F的大
C.0～的时间内，拉力F做的功为
D.撒去拉力F后，导体棒稳定后的速度为
三、非选择题：本题包括6小题，共60分。
13.（6分）
如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的是_________。
A.仅换用间距更小的双缝
B.仅将单缝向双缝靠近
C.仅将屏向靠近双缝的方向移动
D.仅将红色滤光片换成紫色滤光片
（2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为___________mm。已知双缝间的宽度d=0.3mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0m，则该种色光的波长是_________m。
14.（8分）
指针式多用电表是常用的电学测量仪器，下图所示为多量程多用电表的示意图。A端和B端分别与两表笔相连，表头内灵敏电流表的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。定值电阻R1=60Ω、R2=100Ω、R4=880Ω、R5=9000Ω。请完成下列问题。
（1）当接通触头3测量某电阻，用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，应该换用___________（选填“×1”或“×100”）挡。换挡后，在测量前要先进行__________。
（2）当B端接触头2时，该多用电表为电流表，其量程为__________mA.
（3）当B端接触头5时，该多用电表为电压表，其量程为__________V.
15.（8分）
目前国内最大的单体冷库容量为四十六万吨。夏季某天外界气温为37℃，冷库内的温度为-23℃，冷库与外界之间有一个穿堂，温度为10℃。一辆货车在冷库内时轮胎内压强值为2.6atm，离开冷库时为避免温度高时胎内压强过高造成爆胎，必须及时放气，使轮胎内压强降至2.2atm。已知轮胎的容积恒为30L，轮胎内气体可视为理想气体，气体温度和外界温度相同，计算结果均保留两位小数。
（1）货离开冷库的过程中，轮胎内气体压强升高，请从微观角度解释气体压强升高的原因；
（2）求货车在穿堂内行驶时轮胎内气体的压强；
（3）求离开冷库后放出气体的质量与轮胎内原有气体的质量比。
16.（9分）
如图甲所示，在竖直平面内，倾角为θ的斜面和半圆形轨道分别在B点、C点与光滑水平面相切。质量为m的小物块从斜面上A点由静止开始下滑，恰能通过圆形轨道的最高点D，离开D后又刚好落在B点。已知A、B两点间沿斜面的距离为，小物块与斜面间的动摩擦因数随到A点距离变化的图像如图乙所示（其中），半圆形轨道的半径为R，重力加速度为g，小物块通过轨道连接处的B、C点时无机械能损失，忽略空气阻力。求：
（1）小物块第一次到达B点时，重力的功率P；
（2）小物块沿半圆形轨道运动的过程中，摩擦力对小物块做的功W；
（3）B、C两点间的距离s。
17.（13分）
某兴趣小组为了研究碰撞问题，设计了如图所示的实验装置。水平地面上A点有一发射装置，可以斜向上以不同的速度发射小球。A点右侧放置一足够长的桌面，从桌面左边缘B点开始沿同一直线每隔d=0.3m放置一个小球。某一次实验中，发射装置以=5m/s的速度沿与水平方向成53°角斜向上发射一小球，小球恰好与桌面B点的小球1发生水平对心碰撞，碰撞时间忽略不计。已知所有小球完全相同且可看为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求桌面距离地面的高度h；
（2）若小球与桌面的动摩擦因数=0.2，且小球间的碰撞为一维弹性碰撞，则最多能发生几次碰撞？
（3）若小球与桌面的动摩擦因数μ2=0.02，小球的质量均为1kg，且所有碰撞后的小球立即粘在一起，求与第4个小球碰撞前的瞬间已粘到一起的小球的总动能。
18.（16分）
某科研小组设计了控制带电粒子在电磁场中运动的实验装置，其结构简图如图甲所示，三维坐标系O一xyz中存在从左到右的三个区域，I区与II区在xOy平面内。I区是半径为R、圆心为O1的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向沿+z方向；Ⅱ区是宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向沿-z方向，Ⅱ区左边界与圆形磁场相切于O2点，Ⅱ区右边界紧靠y轴。yOz平面及右侧为Ⅲ区，存在沿x方向的电场和磁场，电场的电场强度E随时间t变化的关系如图乙所示（沿+x方向电场强度为正）；磁场沿-x方向，y>0区域的匀强磁场的磁感应强度大小为2B，y<0区域的匀强磁场的磁感应强度大小为B。在处有一平行于yOz平面的荧光屏。I区圆形磁场边界上有一个M点，M点与O1点沿x方向的距离为。一个质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度沿-y方向射入I区磁场，再经某点进入II区磁场，然后进入Ⅲ区（此时为t=0时刻）。已知，，，不计粒子重力，不考虑电场变化产生的影响。求:
（1）带电粒子进入II区时的位置和速度方向：
（2）若带电粒子不能进入Ⅲ区，d的最小值；
（3）若d=2R，带电粒子进入III区到打到荧光屏上所需要的时间；
（4）若d=2R，带电粒子进入III区后，打到荧光屏的位置坐标。