湖南省长沙市雅礼中学2024届高三下学期高考适应考试（一）物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省长沙市雅礼中学2024届高三下学期高考适应考试（一）物理试卷（Word版附解析），共14页。
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，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单选题（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．如图所示，2023年11月2日，日本东京电力公司启动第三批福岛核污染水排海。核污染水虽然经过“多核素去除设备”（ALPS）处理，但核污染水中的氚（）很难被分离清除，氚会通过食物链在人体内累积，对人的伤害将不可估量。其衰变方程为，半衰期为12.5年，下列说法正确的是（ ）
A．衰变过程核子总质量不变
B．衰变放出的是由原子核外电子受激发而产生
C．受核污染的海产品经过高温烹煮不能去除其放射性
D．在食物链传递过程中，其半衰期会逐渐缩短
2．一物体在光滑水平面上运动时，其速度v随位移x变化的关系如图所示，则物体（ ）
A．相同时间内速度变化量相同B．相同时间内速度变化量越来越小
C．相同位移内所受外力做功相同D．相同位移内所受外力的冲量相同
3．“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（ ）
A．该时刻P点的位移为cm
B．再经过0.25s，P点到达平衡位置
C．该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
D．从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为y=20sin（πt+π）cm
4．如图1为某游乐园旋转的飞椅，可将其简化为图2所示的模型。将图2装置放在粗糙的水平地面上，吊绳长均为L，上端与竖直转轴间的距离均为x，A、B为两个质量分别为m、2m的小球。若水平转盘CD绕转轴匀速转动，稳定时AC绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，则（ ）
（ ）
A．在一个周期内，重力对A的冲量为零B．A的线速度大小为
C．BD绳的拉力大小为D．地面受到的静摩擦力大小为
5．“天问一号”是我国首个火星探测器，火星距离地球最远时有4亿公里，最近时大约0.55亿公里。由于距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时，从地球发出一个指令，约22分钟才能到达火星。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。为简化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的1.9倍，认为地球和火星在同一平面内、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，下列说法错误的是（ ）
A．地球的公转线速度大于火星的公转线速度
B．当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约3分钟到达火星
C．若火星运动到B点、地球恰好在A点时发射探测器，则探测器沿椭圆轨道运动到C点时，恰好与火星相遇
D．下一个发射时机需要再等约2.1
6．如图所示，电路中变压器原线圈匝数为n1=1000，两个副线圈匝数分别为n2=500、n3=200，分别接一个R=55Ω的电阻，在原线圈上接入U1=220V的交流电源。则两副线圈输出电功率之比和原线圈中的电流I1分别是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题（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．如图所示，一水平面内的半圆形玻璃管，内壁光滑，在两管口分别固定带正电的点电荷Q1、Q2，管内靠近Q1处有一带正电的小石球（带电量很小），小球由静止开始释放，经过管内b点时速度最大，经过a、c两点时速度的大小相等，整个运动过程中小球的电荷量保持不变。下列关于a、c两点的电势及b点场强的判断正确的是（ ）
A．B．C．b点的场强为E1D．b点的场强为E2
8．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均经过O点，则下列说法正确的是（ ）
A．状态B的压强小于状态C的压强
B．从状态D到状态A，外界对气体做功，气体吸热
C．从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小
D．从A到B过程气体对外界做的功等于从C到D过程外界对气体做的功
9．如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值R=3Ω的定值电阻，水平虚线A1、A2间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.3m。导体棒a的质量ma=0.2kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg，电阻Rb=6Ω。它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为g=10m/s2，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计。则（ ）
A．在整个过程中，安培力对a棒做的功是0.5J B．a、b棒进入磁场的速度大小之比为
C．b棒在磁场中的运动时间是0.2s D．P点和Q点的高度差是0.35m
10．如图所示，轻杆的A端用光滑铰链固定在竖直墙面上，另一端点O固定一个小球a，并用轻绳OB拴住小球（B点在A点正上方）。在小球a的右侧同一水平线上放一小球b，且小球a、b之间存在大小与距离的平方成反比的引力。现将小球b从无穷远处沿水平方向缓慢朝小球a移动，小球a始终保持静止状态。对于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．细绳OB的拉力先变小后变大 B．轻杆对小球a的弹力方向一直沿轻杆向上
C．轻杆对小球a的弹力可能先变小后变大 D．细绳和轻杆对小球a的合力一直变大
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）某同学做“探究合外力做功与动能改变的关系”实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，保持小车（含遮光条）质量M不变，改变所挂重物质量多次进行实验，使小车每次都从同一位置A由静止开始运动，AB间距离为L。（重力加速度大小g取10m/s2）
（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=______cm；
（2）实验中认为小车所受拉力与重物重力大小相等，测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v，作出v2—m图像如图丙所示，由图像可知小车受到的摩擦力大小为______N；
（3）在满足条件的情况下，v2—m图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，此时图像的斜率k的表达式为k=______（用题给物理量的字母表示）。
12．（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量值比真实值偏小的应是______（选填“甲”或“乙”）图所示的电路；这种误差______（填“能”或“不能”）通过多次测量取平均值来减少；
（2）按图丙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15Ω）。
实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
电流表A1（量程0～200mA，内阻约3Ω）；
电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；
滑动变阻器R1（0～50Ω）；
滑动变阻器R2（0～200Ω）；
电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______（选填器材的名称符号）
（3）请根据图丙所示电路图，用连线代替导线将图丁中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小；
（4）在按图丙电路测量金属丝电阻的实验中，将滑动变阻器R1、R2分别接入实验电路，调节滑动变阻器的滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以U表示待测电阻两端的电压值。在图中U随变化的图像可能正确的是______。（图线中实线表示R接入R1时的情况，虚线表示接入R2时的情况）
四、解答题（本题共3小题，共42分）
13．（12分）某透明材料对红光的折射率为n=2，工厂用这种材料做出一个半径为的透明半球体，其底面内壁涂有吸光材料，O为半球体的球心，在O点正上方有一点光源S，能够朝各个方向发射红光，如图为透明半球体的截面示意图。已知OS的距离d=1cm，真空中的光速c=3.0×108m/s（忽略经透明半球体内表面反射后的光），答案可保留根号，求：
（1）红光到透明半球体表面的最长时间；
（2）透明半球体外表面不发光区域在此截面上形成的弧长。
14．（14分）如图甲，P为固定在水平地面上的竖直挡板，质量为m=1kg的木板AB与水平面间的动摩擦因数，AB紧靠右侧挡板P放置。质量也为m的小物块（可看成质点）静置于木板A端，小物块与木板上表面AC部分的动摩擦因数为，C为AB的中点，木板上表面的BC部分光滑。现使小物块以水平初速度向右运动，该物块与挡板P发生弹性碰撞后被弹回，最后在木板AB停下时，小物块恰好静止在A端。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）木板刚向左运动时的加速度；
（2）小物块与木板间因摩擦产生的热量；
（3）若仅把木板AB改换一个方向，使B端在左，A端在右，如图乙所示。仍使小物块以原来的水平初速度向右运动，求物块最后与挡板P的距离。
15．（16分）如图所示，水平薄挡板MN（具有内外两侧面）内侧面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场。在薄板MN中点O正下方有与之相距L的质子源S，可在纸面360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为的质子，不计质子重力及质子间的相互作用。
（1）若挡板MN长为4L且固定，匀强磁场的磁感应强度为，则质子打在挡板M上的长度为多长；
（2）若挡板MN长为L，向下平移薄板MN使点O离质子源S的距离为，则要使质子不打在挡板上，求磁感应强度的最小值，若向下平移薄板MN使点O离质子源S的距离为后要使挡板MN的外侧面都粒子打到，求磁感应强度的最大值又是多少；
（3）若挡板MN长为2L，挡板MN以O为固定转轴在竖直平面内顺时针缓慢转动60°，匀强磁场的磁感应强度为，当挡板处于不同位置时，求质子打在挡板MN内侧面上的最大长度和最小长度之比。
雅礼中学2024届模拟试卷（一）
物理参考答案
一、单选题（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．核反应前后核子数量不变，但是核反应前后总质量要变化，出现质量亏损，故A错误；
B．衰变放出的是原子核中的一个中子转化为一个质子时放出的一个电子，故B错误；
C．由于放射性物质的放射性是原子核本身的性质，不会受环境影响，则通过高温烹煮后不能消除放射性，故C正确；
D．半衰期由原子核内部因素决定，与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故D错误。故选C。
2．D【解析】由图得速度和位移成正比，物体不是做匀变速直线运动。
AB．随着位移增大，物体速度均匀增大，所以相同时间内物体位移越来越大，速度变化量越来越大，AB错误；
CD．相同位移速度变化量相同，对同一物体，动量变化量相同，但动能变化量不同，所以所受外力的冲量相同，做功不同，C错误，D正确；故选D。
3．B【解析】ABC．由题可知，振幅，频率，由图可知波的波长为，波向右传播，该时刻点的振动方向沿轴负方向，点的振动方向沿轴正方向，故从该时刻开始计时点的振动方程为故时点的位移为
当时点的位移为点到达平衡位置，AC错误，B正确；
D．从该时刻开始计时，质点从平衡位置向上振动，故质点的振动方程为
D错误。故选B。
4．D【解析】A．在一个周期内，重力对的冲量大小为，故A错误；
B．小球受到的重力和拉力的合力提供水平方向的向心力，则解得故B错误；
C．的角速度均为
由于为定值，当一定时，与小球的质量无关，则绳与竖直方向的夹角也是绳的拉力大小为，C错误；
D．绳的拉力大小为装置受到地面的静摩擦力大小为
根据牛顿第三定律知：地面受到的静摩擦力大小为，故D正确。故选D。
5．C【解析】A．根据万有引力提供向心力有，解得，由于地球的轨道半径小于火星的轨道半径，可知地球的公转线速度大于火星的公转线速度，故A正确；
B．当火星高地球最近时，地球上发出的指令到达火星的时间为，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可得，探测器轨道的半长轴小于火星轨道的半径，可知，则如果火星运动到点、地球恰好在点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹先运动到点，此时火星还没有到达点，两者并不能恰好在点相遇，故C错误；
D．根据题意，设到达下一次机会的时间为，根据可知，代入数据解得年，故D正确。本题选错误的，故选C。
6．C【解析】对两个副线圈有，
所以，又因为，所以；
由欧姆定律得，对有两个副线圈的变压器有，得。故C项正确。
二、多选题（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．AC【解析】AB，据题，小球在两点时速度的大小相等，动能相等，根据能量守恒定律知小球在两点的电势能相等，故；故A正确，B错误；
CD．据题，小球经过管内点时速度最大，沿圆周切向的合力为零，再结合电场的叠加原理知点的场强为；故C正确，D错误。
8．AD【解析】A．根据可知，图像的斜率表示压强的倒数，所以状态的压强小于状态的压强，A正确；
B．从状态到状态，体积变小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体放热，B错误；
C．从状态到状态D，温度降低，气体的平均动能变小，但每个气体分子的速率不一定都減小，C错误；
D．根据，可得同理
过程和过程的温度变化量的值相等，所以在到过程中气体对外界做的功等于从到过程中外界对气体做的功，D正确。故选AD。
9．BD【解析】导体棒只有通过磁场时才受到安培力，因两棒均匀速通过磁场，由能量关系知，克服安培力做的功与重力的功相等，有，，A错误。
设棒在磁场中匀速运动的速度为，此时棒相当于电源，棒与电阻并联，此时整个电路的总电阻为棒中的电流为根据平衡条件有：
设棒在磁场中匀速运动时速度为，此时棒相当于电源，棒与电阻并联，此时整个电路的总电阻为R2=50Ω，a棒中的电流为根据平衡条件有：
解得，设棒在磁场中运动的时间为，有因刚穿出磁场时正好进入磁场，则解得。设点和点距的高度分别为，两棒在进入磁场前均做自由落体运动，有：解得。
10．CD【解析】ABC．以小球为研究对象，受力分析如图甲所示，四力构成一个闭合矢量四边形如图乙，小球缓慢从无穷远处向小球靠近过程中，引力变大，直接从这闭合矢量四边形的动态变化可以看出细绳的拉力一直变大，轻杆对小球的弹力可能先变小后变大，且轻杆对小球的弹力方向可以沿轻杆向上，也可以沿轻杆向下。故C正确；AB错误；
D．由平衡条件知细绳和轻杆对小球的合力应与重力与引力的合力等大反向。因为引力方向不变，大小一直变大，所以重力与引力的合力一直变大，所以细绳和轻杆对小球的合力一直变大，故D正确。故选CD。
图甲 图乙
三、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）（1）1.015（1分）（2）1（2分）（3）（1分）（2分）
【解析】（1）游标卡尺的读数为
（2）根据本实验原理和动能定理有，整理得：；则图像为一条倾阧的直线，由题图丙可知时，，由，解得：。
（3）根据模型的实际受力分析，由功能关系有，则与的函数关系为，即与不是线性关系。只有满足，函数关系才变为图像是线性变化的，说明合外力做的功等于动能的改变，图线的斜率。
12．（8分）（1）甲（1分）不能（1分）（2）（1分）（1分）（3）见解析（2分）（4）A（2分）
【解析】（1）由图所示电路图可知，图甲所示电路采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值；此误差是因为电表内阻引起的，是系统误差，所以不能通过多次测量取平均值来减少。
（2）电路最大电流约为，电流表应选择；为方便实验操作，滑动变阻器应选择。
（3）滑动变阻器的滑片置于端时接通电路后的电流最小，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据图丙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示。
（4）由图所示电路图可知，两端的电压值和不变，与不是一次函数关系，所以图像是曲线，一定时，随增大，减小的越来越慢，故A正确，BCD错误。故选A。
四、解答题（本题共3小题，共42分）
13．（12分）【解析】（1）因底面有吸光材料，故光线从点沿着方向射出时，传播时间最长。如图：
光在介质中传播的速度满足①
光在介质中传播的最长时间②
（2）光由介质射向空气，临界角满足，解得③
（3）恰好发生全反射的光路如图所示，由正弦定理得④
解得则，
透明半球体外表面不发光区域在此截面上形成的弧长为
14．（14分）【解析】（1）小物块与挡板碰拉后先向左做匀速直线运动，到达点后开始做匀减速直线运动，木板开始做匀加速直线运动，设木板的加速度为，根据牛顿第二定律
代入数据得（2分）
（2）设木板长为，小物块从点向右匀减速的加速度为，碰撞后过了点向左匀减速的加速度也为，经过点的速度为，从返回点开始经过和木板速度相等，之后一起向左运动直到停下，根据牛顿运动定律，对木块木块从滑到的过程（2分）
从木块返回点到与木板速度相等
木块发生的位移为木板发生的位移为
木块和木板的相对位移为以上各式联立得，，所以小物块与木板间因摩擦产生的热代入数据得
（3）若将木板改换方向，木块初速度仍为，则木块碰㨃后到达点时与木板共速，设共速的速度为，两物体一起匀减速直到停止，设加速度为
对两物体构成的整体根据牛顿运动定律解得
由（2）问解得小物块与木板共速前木板的位移为，代入数据可得
共速的速度为共同匀减速发生的位移为
代入数据得所以小物块到挡板的距离为
15．（16分）【解析】（1）根据洛伦兹力提供向心力
解得根据几何关系，当粒子打在右边挡板上的最远距离时，
落点到质子源的连线为轨迹圆的直径
当粒子坚直向上射出，粒子打在右边挡板上的最远距离，轨迹恰与挡板相切，打在挡板上离点左侧最远，也为，则质子打在挡板上的长度为
（2）若能打到挡板，当粒子水平射出时，打在挡板上的位置离最远，故要使质子不打在挡板上，则水平射出时轨迹恰好与挡板相切，则此时轨迹半径为根据洛伦兹力提供向心力解得
若向下平移后要使挡板的外侧面都有粒子打到，则向右射出的粒子能够恰好越过点然后打到点，根据几何关系解得
根据洛伦兹力提供向心力解得
（3）根据洛伦兹力提供向心力解得则最大长度为
根据数学知识可知，当缓慢转动后，质子打在挡板内侧面上长度最小，此时离板的距离为则射出的质子轨迹与挡板相切时落点离的距离为
此即为最小长度，故质子打在挡板内侧面上的最大长度和最小长度之比为
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
D
B
D
C
C
题号
7
8
9
10
答案
AC
AD
BD
CD