2024届河南省周口市高三5月全真模拟物理试题（解析版）

这是一份2024届河南省周口市高三5月全真模拟物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量，53 9等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
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。
4.可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Zn 65
第I卷（选择题 共126分）
一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 科学家用中子轰击时，生成了人工放射性元素，其放出一个粒子后形成稳定的新核X；用粒子轰击时，产生一个稳定的新核Y和一个质子。下列说法正确的是（ ）
A. 新核X、Y为同位素B. 新核X、Y的质量相等
C. 新核X比新核Y少两个质子D. 新核X与新核Y的结合能相等
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．科学家用中子轰击时，生成了人工放射性元素，其放出一个粒子后形成稳定的新核X，由核反应的质量数和电荷数守恒可得
则X为。
用粒子轰击时，产生一个稳定的新核Y和一个质子，由核反应的质量数和电荷数守恒可得
则Y为。新核X、Y的质子数相同、质量数不同为同位素，质量不等，故A正确，BC错误；
D．新核比新核的核子少，结合能小，故D错误。
故选A。
2. 磁悬浮地球仪内部存在永磁铁，当底座通电后地球仪可以悬浮在空中，用手转动地球仪，可生动地展现地球在太空中的形态。若用手触碰地球仪使其偏离平衡位置少许，底座中的霍尔元件能检测到磁场的变化，松手后，负反馈机制会使地球仪重新回到平衡位置不掉落，下列说法错误的是（ ）
A. 地球仪悬浮时处于失重状态
B. 地球仪利用了电流磁效应
C. 地球仪能够持续转动是因为具有惯性
D. 地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转
【答案】A
【解析】
【详解】A．磁悬浮地球仪的球体中装有永磁铁，底部线圈通电产生磁场，磁场力与重力平衡而悬浮，地球仪处于平衡状态，故A错误；
B．磁悬浮地球仪底部线圈通电产生磁场，地球仪利用了电流的磁效应，故B正确；
C．地球仪能够持续转动是因为具有惯性，故C正确；
D．地球仪利用磁场将南北极锁定，使其只能绕地轴旋转，故D正确。
本题选错误的，故选A。
3. 卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（ ）
A “死亡”卫星进入“坟墓轨道”后速度变小
B. 实施低轨道“火葬”时，备用发动机对卫星做正功
C. 实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功
D. 卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度
【答案】AD
【解析】
详解】A．对于卫星有
整理有
由于进入“坟墓轨道”其轨道半径变大，所以卫星的速度变小，故A项正确；
B．实施低轨道“火葬”时，卫星需要减速进入低轨道，即备用发电机对卫星做负功，故B项错误；
C．实施高轨道“冰冻”时，卫星需要加速进入高轨道，即备用发电机对卫星做正功，故C项错误；
D．对卫星有
整理有
由于卫星在“坟墓轨道”的轨道半径大于地球静止轨道的轨道半径，所以卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度，故D项正确。
故选AD。
4. 如图所示，泳池底有一个点光源P，只有在锥形范围内的光线才能从水面射出，MN为圆锥底面的一条直径。已知池水深，圆锥的母线与水平方向所成的角为（），光在空气中的传播速度，下列说法正确的是（ ）
A. 为水的临界角B. 水的折射率为
C. 水面上亮斑的面积为D. 光在水中传播的最短时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由光路图知，发生全反射时的临界角为，A错误；
B．由折射率公式知
由图可知
故折射率为
B错误；
C．由题知，只有在锥形范围内的光线才能从水面射出，设锥形范围半径为，距离为，则根据几何关系知
代入得
则
代入得
水面上亮斑的面积为
代入得
C错误；
D．由公式知
代入得
则光在水中传播的最短时间为
D正确；
故选D。
5. 如图所示，射线AB、AC为一足够大的匀强磁场区域的边界，内部磁场方向垂直纸面向里。两个质量相同且带异种电荷的粒子a、b以相同的速度先后从AB边上的D点垂直AB边射入磁场，两粒子运动的轨迹均与AC相切，忽略粒子受到的重力及粒子间的相互作用力，，下列说法正确的是（ ）
A. a粒子带负电
B. a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1
C. a、b两粒子所带的电荷量之比为1：4
D. b粒子在磁场中的轨迹直径等于两切点的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知a粒子带正电，故A错误；
BC．如图设两粒子的轨迹半径分别为和，由可得，由几何知识在
解得
根据洛伦兹力提供向心力
得
得
故B错误，C正确；
D．设，由几何知识可知两切点间的距离
故D错误。
故选C。
6. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压为U，输出功率为P；用户处的电压为，消耗的功率为，两变压器间线路的总电阻为R，其余线路电阻不计，由此可计算出（ ）
A. 输电效率B. 两变压器间的距离
C. 升压变压器的原、副线圈匝数比D. 降压变压器的原、副线圈匝数比
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．输电效率为
故可计算出输电效率，故A符合题意；
B．由于不知道单位长度输电线的电阻，故无法计算出两变压器间的距离，故B不符合题意；
C．输电线上损失的功率
升压变压器副线圈电压为
升压变压器的原、副线圈匝数比为
故可计算出升压变压器原、副线圈匝数比，故C符合题意；
D．降压变压器原线圈电压为
降压变压器的原、副线圈匝数比为
故可计算出降压变压器的原、副线圈匝数比，故D符合题意。
故选ACD。
7. 两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中A、B两段气体的压强的比值为B. 图甲中A、B两段气体的压强的比值为
C. 图乙中A、B两段气体的压强的比值为D. 图乙中A、B两段气体的压强的比值为
【答案】BD
【解析】
【详解】设题图甲中A、B两段气体的压强分别为、，题图乙中A、B两段气体的压强分别为、，设水银的密度为，水银柱的高度为h，若题图甲中A、B两段气体的长度均为3L，则题图乙中A、B两段气体的长度分别为2L、4L：则有
，
根据玻意耳定律可得
，，
，
联立解得
，
故选BD。
8. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定，空间存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，NQ间接有一定值电阻，将垂直导轨放置的金属棒由静止释放，金属棒在运动过程中，重力对金属棒做功的功率记为，闭合回路消耗的电功率记为，已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，下列关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．金属棒在运动过程中，感应电动势为
感应电流为
金属棒受到的安培力为
金属棒在运动过程中，根据牛顿第二定律
设斜面的倾角为，重力对金属棒做功的功率为
金属棒在运动过程中，速度逐渐增大，金属棒受到的安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，当加速度为零时，金属棒做匀速直线运动，图像的斜率为
可知图像的斜率逐渐减小，故A图符合题意，B图不符合题意；
CD．闭合回路消耗的电功率等于安培力做功的功率，即
图像的斜率为
金属棒在运动过程中，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，则速度与加速度的乘积先增大后减小，故图像的斜率先增大后减小，故C图不符合题意，D图符合题意。
故选AD。
第II卷（非选择题 共174分）
二、非选择题：本题共14小题，共174分。
9. 某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度大小。调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率，释放小车的瞬间打点计时器打的点记为0，之后的点依次记为1，2，3，…，0与120两点间的距离为152.36cm，119与121两点间的距离为5.08cm，两滑轮、细绳及纸带的质量均不计，回答下列问题：（结果均保留两位小数）
（1）打点计时器打记为120的点时小车的速度大小＝______m/s。
（2）小车的加速度大小a＝______
（3）测得小车质量，砝码盘和砝码的总质量，则当地的重力加速度大小g＝______
【答案】（1）1.27
（2）0.53 （3）9.81
【解析】
【小问1详解】
相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器打记为120的点时小车的速度大小
【小问2详解】
根据动力学公式
解得小车的加速度大小为
【小问3详解】
对砝码盘和砝码，根据牛顿第二定律
对小车，根据牛顿第二定律
解得当地的重力加速度大小为
10. 实验小组的同学利用如图甲所示的电路测绘小灯泡的I-U图像，研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验室提供的器材有：
A．待测小灯泡：额定电压为2.5V；
B．电压表V：量程为3.0V，内阻约为3.0kΩ
C．电流表A：量程为0.6A，内阻为0.33Ω；
D．滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；
E．三节干电池：每节干电池的电动势均为1.5V，内阻均为0.7Ω；
F．开关一个、导线若干。
（1）按如图甲所示的电路图连接好实物图，检查无误后，将滑动变阻器滑片移动到______（填“左”或“右”）端，闭合开关，将滑动变阻器滑片移动少许，记录电流表和电压表的示数I和U，重复上述过程得到多组I、U
（2）根据数据描出的I-U图像经过点（2.6V，0.3A），如图乙所示，由此可知，小灯泡的电阻随电压的增大而______（填“增大”或“减小”），当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的实际电压为______V，小灯泡的实际功率为______W。（后两空保留两位有效数字）
（3）实验小组的同学将小灯泡直接与一节干电池串联形成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为______W。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）左 （2） ①. 增大 ②. 2.5 ③. 0.75
（3）0.28
【解析】
【小问1详解】
为防止烧坏电表，小灯泡两端电压应从零开始，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动到左端。
【小问2详解】
[1]小灯泡的图像上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值，由图乙可知，电阻随灯泡两端电压增大而增大。
[2]当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的实际电压为
[3]小灯泡的实际功率为
【小问3详解】
根据闭合电路的欧姆定律
一节干电池的伏安曲线为
在小灯泡图像中作出电源的图线，如图所示
两图像的交点坐标为小灯泡两端电压与通过小灯泡的电流，由图可知，此时小灯泡两端电压约为1.40V，通过灯泡的电流约为0.20A。此时小灯泡的实际功率为
11. 如图所示，A、B、C是水面上直角三角形的三个顶点，，，。某时刻起，A点开始在竖直方向做周期为T的简谐运动（起振方向向下），产生的波在水面传播，当波刚传到C点时，B点第一次到达波峰。求：
（1）该波的波长；
（2）该波的传播速度v。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当波刚传到C点时，B点振动的时间
B点的振动形式向前传播，则
解得
（2）根据波速、波长、周期间的关系有，解得
12. 如图所示，竖直平面内的光滑轨道由两部分拼接而成，其中MNP为半径半圆弧轨道，PQ为半径的圆轨道，将质量的小球A从M点正上方的某点由静止释放，小球无碰撞地从M点进入轨道后，与静止在轨道最低点N处的小球B发生弹性正碰，小球A反弹后恰好能回到M点，小球B沿轨道运动到Q点水平飞出后又恰好经过M点。两小球均可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）两小球碰撞后小球B的速度大小
（2）小球B经过Q点时对轨道的压力大小。
【答案】（1）7.5m/s；（2）0.875N
【解析】
【详解】（1）小球B从Q点做平抛运动经过M点，则
解得
则从N到Q由机械能守恒可知
解得
（2）小球A碰后的速度
碰撞过程由动量守恒和能量守恒
解得
mB=0.7kg
小球B经过Q点时
解得
则对轨道的压力大小
13. 真空中一质量为m、带电荷量为的油滴从A点以一定的速度竖直向上射出，经时间后油滴速度减为0，此时在空间施加一沿竖直方向的匀强电场，持续一段时间后，将电场反向，但其大小保持不变，再持续同样的一段时间后，油滴恰好回到A点，重力加速度大小为g。求：
（1）油滴回到A点时的动能；
（2）匀强电场的电场强度大小E；
（3）油滴上升的最大高度h。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】
【详解】（1）设匀强电场的电场强度为E，在施加电场之前油滴上升过程
分析油滴从A点经过一系列运动返回A点的过程，取向上为正，根据动量定理
在分析油滴从抛出到速度减为零的过程，同理，取向上为正，根据动量定理有
联立解得
油滴回到A点时的动能为
（2）在施加电场之前油滴上升过程
施加电场后，油滴继续上升的过程
电场反向后
又因为
+
联立解得
（3）根据油滴上升过程的位移方程可得
油滴上升的最大高度h