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    2024长沙长郡中学高三一模试题物理含答案

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    这是一份2024长沙长郡中学高三一模试题物理含答案,共11页。试卷主要包含了如图所示,阴极K发射的电子等内容,欢迎下载使用。

    注意事项:
    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、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。
    第I卷
    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。
    1.2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震。一直升机悬停在距离地面的上空,一消防战士沿竖直绳索从直升机下滑到地面救助受灾群众。若消防战士下滑的取大速度为,到达地面的速度大小为,加速和减速的最大加速度大小均为,则消防战士最快到达地面的时间为( )A. B. C. D.
    2.杜甫在《曲江》中写到:穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。平静水面上的S处,“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谐波),A、B、C三点与S在同一条直线上。图示时刻,A在波谷与水平面的高度差为H,B、C在不同的波峰上。已知波速为v,A、B在水平方向的距离为a,( )
    A.A点振动频率为
    B.到达第一个波峰的时刻,C比A滞后
    C.从图示时刻起,经过时间,B、C之间的距离增大
    D.从图示时刻开始计时,A点的振动方程是
    3.一个静止的铀核()发生衰变,释放的核能全部转化为新核和粒子的动能。己知真空中光速为c,衰变瞬间粒子的动能为,则此过程中的质量亏损为( )
    A. B. C. D.
    4.在银河系中,双星系统的数量非常多。研究双星,不但对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义,而且对于了解银河系的形成与和演化,也是一个不可缺少的方面。假设在宇宙中远离其他星体的空间中存在由两个质量分别为、m的天体A、B组成的双星系统,二者中心间的距离为L。a、b两点为两天体所在直线与天体B表面的交点,天体B的半径为。已知引力常量为G,则A、B两天体运动的周期和a、b两点处质量为的物体(视为质点)所受万有引力大小之差为( )
    A. B. C. D.
    5.如图甲所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,左端连接阻值为的电阻,导轨间距为。一长为,阻值为的导体棒垂直放置在导轨上,到导轨左端的距离为,空间中有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场,磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从时刻开始,导体棒在外力作用下向左做初速度为零的匀加速直线运动,速度随时间变化的关系如图丙所示,在导体棒离开导轨前的过程,已知净电荷量等于沿两个方向通过的电荷量代数差的绝对值,下列说法正确的是( )
    图甲 图乙 图丙
    A.回路中的电流先逐渐增大后逐渐减小
    B.内某时刻回路中电流方向发生变化
    C.时导体棒所受安培力大小为、方向向左
    D.通过定值电阻R的净电荷量为
    6.如图所示,将半径为R的圆环固定在竖直平面内,O为圆环的圆心,BC为过圆环顶端的一条直径,现将小球以初速度v从B点正上方R处的A点沿水平方向抛出,小球落到圆环上的D点,;若将小球以初速度从A点沿相同的方向抛出时,小球的运动轨迹恰好与圆环相切,,忽略空气阻力,所有的平抛轨迹与圆环在同一竖直平面内,则为( )
    A. B. C. 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.如图,水面下方有一固定的线状单色光源S,光源倾斜放置,和竖直方向夹角满足,水对该光的折射率为1.33。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去,从水面上方看,该区域的形状可能为( )
    A. B. C. D.
    8.如图所示,阴极K发射的电子(初速度可视为零)经电压为的电场加速后,从A板上的小孔进入由A、B两平行金属板组成的电容为C的电容器中,开始时B板不带电,电子到达B板后被吸收。己知电子的电荷量为e,不计电子重力以及电子之间的相互作用,当电子不能到达B板时( )
    A.在这之后,任何从小孔进入电容器的电子速度第一次减为0所用的时间(从刚进入电容器时开始计时)相等
    B.B板的电势和阴极K的电势相等
    C.B板的电荷量为
    D.电子从阴极K到B板电势能一直减小
    9.如图所示,空间中存在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场,长度为的线段AD与电场线平行,B、C是线段的三等分点。在D点固定一带电荷量为的正点电荷后,A、C两点的电场强度大小相等、方向相反,再在B点固定一带电荷量为的点电荷b,恰好使A点的电场强度为零,已知静电力常量为k,则( )
    A.固定b前,B点的电场强度大小为 B.a、b带电荷量的关系为
    C.b受到的合电场力大小为 D.固定b后,A、C两点的电势关系为
    10.图甲所示为电梯的结构示意图,配重和轿厢质量均为,A与电机(未画出)相连,缆绳质量以及其与滑轮B间的摩擦均可忽略。家住21楼的小明要爸爸送他上幼儿园,电梯下行过程经加速、匀速、减速三个阶段,最后停在一楼。已知小明质量为,爸爸的质量为,小明对轿厢底的压力随时间变化的关系图像如图乙所示,重力加速度。则下列说法正确的是( )
    图甲 图乙
    A.小明家所在楼栋楼层的平均高度为
    B.加速阶段,缆绳对配重的拉力大小为
    C.整个过程,电动机的最大功率为
    D.整个过程,电动机对外做的功大小为
    第Ⅱ卷
    三、填空题:本题共2小题,共16分。
    11.(6分)
    长郡中学物理兴趣小组用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。将一带遮光条的小球用长为(L远大于小球的半径)的细线悬挂在力传感器上(它能将数据实时传送到计算机上),在力传感器正下方适当位置固定一光电门。实验步骤如下:
    图1 图2
    (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图2所示,则遮光条的宽度___________。
    (2)在细线伸直的情况下从某一位置由静止释放小球,记录小球通过光电门时的挡光时间t。此过程中力传感器的示数一直在变化,应该记录力传感器示数的___________(填“最大值”“最小值”或“平均值”)作为测量结果。
    (3)改变小球的释放位置,多记录几组挡光时间t和对应的力传感器的测量结果F。
    (4)以为横坐标,以F为纵坐标,将得到的数据进行描点如图3所示,则当地的重力加速度______(结果保留2位有效数字)。
    图3
    12.(10分)
    小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料得到该热敏电阻的阻值随温度t变化的曲线如图1所示。
    图1 图2
    (1)利用下列器材设计实验电路,要求尽量准确地测量热敏电阻在时的电阻值。
    A.电源E:电动势为,内阻不计
    B.电压表V:量程为,内阻未知
    C.电流表G:量程为,内阻
    D.滑动变阻器(最大阻值为);滑动变阻器(最大阻值为)
    E.待测热敏电阻
    F.开关S,导线若干
    请根据选择的合适器材,在图2方框中画出实验电路图,并标出各元件的符号。
    (2)若正确测量,某次电压表读数,电流表读数则热敏电阻在时的阻值________。
    (3)把电源E、热敏电阻、电阻箱R、蜂鸣器D连接成如图3电路。蜂鸣器D内阻不计,当通过它的电流超过时,它就发出声音报警。若要求环境温度达到时开始报警,电阻箱的阻值应调为_______。
    图3
    (4)实验时发现电路不工作。为排查电路故障,学生用电压表测量图3中各接点间的电压合上开关S,一个接线柱连接a,另一接线柱连接b时指针不偏转,连接c时指针偏转。S若电路只有一处断路,则连接a的是电压表图3的__________(填“正”或“负”)接线柱,断路处可能在__________(填“ab间”或“bc间”)。
    (5)故障排除后进行实验,发现环境温度达到时才开始报警,为了实现时报警,应将电阻箱的阻值适当调__________(填“大”或“小”)。
    四、计算题:本题共3小题,其中第13题10分,第14题12分,第15题18分,共40分。写出必要的推理过程,仅有结果不得分。
    13.(10分)
    如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌,标牌内容为厂家建议冷态时(汽车静止停放时)轮胎充气压力标准,王同学通过上网查询得知,王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为的地下车库,根据厂家建议,王同学把汽车后轮胎压充气调整为,王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区,刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为,己知轮胎内气体可看作理想气体,车胎的容积可视为不变,热力学温度与摄氏温度的关系。
    求:
    (1)汽车开进服务区时,后轮胎内气体的温度:
    (2)汽车开进服务区后,王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到,若放气前后轮胎内气体的温度不变,则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。(结果保留三位有效数字)
    14.(12分)
    可利用如图所示装置测量滑块与某些材料间的动摩擦因数。将原长为L的轻质弹簧放置在光滑水平面AB上,一端固定在A点,另一端与滑块P(可视为质点,质量为m)接触但不连接,AB的长度为(),B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,C点与圆心O等高,D点在O点的正上方,是半圆轨道的最高点,用滑块P将弹簧压缩至E点(图中未画出),AE的长度为R,静止释放后,滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D;在水平面AB上铺被测材料薄膜,滑块P仍从E点由静止释放,恰能运动到半圆轨道上的F点,O、F连线与OC的夹角为,重力加速度为g,。
    (1)求滑块P与被测材料间的动摩擦因数;
    (2)在不撤去被测材料的基础上仅将滑块P换为质量的同种材质的滑块Q,滑块Q最终不与弹簧接触,试判断滑块Q由静止释放后能否压缩弹簧2次。
    15.(18分)
    制造芯片的过程中,需要用电磁场精准控制粒子的轨迹,如图所示,区域I中正交的电磁场构成了一个速度选择器,右侧足够大的长方体被分成两个区域,区域Ⅱ中存在竖直向上的匀强磁场,区域Ⅲ中存在水平向左的匀强电场。质量为m,带电荷量为的粒子从区域I左侧的小孔O以垂直电磁场方向的速度射入,该粒子沿直线穿越区域I,从右侧的小孔离开,沿直线由P点进入区域Ⅱ,P点到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离为d,粒子由区域Ⅱ、Ⅲ边界上的Q点(未画出)进入区域Ⅲ,Q点到长方体左侧面的距离为,最终粒子运动到长方体左侧面的S点,粒子在S点的速度与左侧面的夹角为,忽略粒子的重力。
    (1)求区域Ⅱ中磁感应强度的大小;
    (2)求区域Ⅲ中电场强度的大小以及S点到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离;
    (3)将区域I中的磁感应强度变为原来的2倍,改变粒子的速度,粒子仍从O点射入,结果发现粒子仍沿直线由P射入区域Ⅱ,求该粒子第二次运动到长方体左侧面时到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离。
    长郡中学2024届高三模拟考试(一)
    物理参考答案
    一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
    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。
    三、填空题:本题共2小题,共16分。
    11.(6分,每空2分)
    (1)5.40 (2)最大值 (4)9.5
    12.(10分,每空1分)
    (1) (4分)
    图1 图2
    (2)750 (3)1500(2分) (4)正 bc间 (5)小
    四、计算题:本题共3小题,其中第13题10分,第14题12分,第15题18分,共40分。写出必要的推理过程,仅有结果不得分。
    13.(10分)【解析】(1)对车胎内气体分析,出发前压强为,
    温度为,
    到服务区时压强为,温度为
    车胎的容积可视为不变,
    根据查理定律,得
    代入数据解得.
    (2)设轮胎容积为V,放气后压强为,
    设在该压强下体积变为,
    放气前后轮胎内气体的温度不变
    根据玻意耳定律,得
    代入数据解得
    从后轮胎内放出气体的质量
    占后轮胎内气体总质量m的百分比为。
    14.(12分)【解析】滑块P到达半圆轨道最高点D点时,只有滑块P的重力提供向心力,
    有。
    滑块P从E点运动到D点的过程,
    由机械能守恒定律有。
    水平面AB上铺上被测材料薄膜后,滑块P到达F点时,
    只有滑块P重力沿半径方向的分力提供向心力

    由能量守恒定律可得

    联立解得
    (2)当换成滑块Q后,假设滑块Q滑不到C处,
    由能量守恒定律得
    解得
    则假设成立,滑块Q第一次释放后
    没有脱离半圆轨道
    由能量守恒定律可得
    解得
    若滑块Q下滑后都运动到E点,可知释放后滑块Q可以再运动到E点两次,而实际上,滑块下滑后都只能运动到E点左侧,故释放后滑块Q可以压缩弹簧两次。
    15.(18分)【解析】(1)以过P点垂直纸面向里的直线为y轴,y轴与区域如II、Ⅲ边界的交点为原点,水平向右为x轴,作出粒子运动轨迹的俯视图如图中1所示。
    设粒子在磁场中运动时的轨迹半径为R,
    由几何关系得,.
    解得.
    由牛顿第二定律得
    由以上解得
    (2)粒子经过Q点时,由几何关系可知速度方向与x轴正方向的夹角为
    则有。
    粒子在区域Ⅲ中做类斜抛运动,
    沿y轴负方向以大小为的速度做匀速直线运动,
    设粒子回到长方体左侧面时的速度为,
    则有.

    解得
    所以
    设粒子由Q到S的时间为t,则由运动学公式可知,
    粒子在x轴方向的位移大小
    粒子在y轴方向的位移大小为
    解得.
    粒子在区域Ⅲ中,由牛顿第二定律得.

    整理得电场强度大小为
    (3)磁感应强度改变前,在区域I中,由平衡条件得。
    磁感应强度改变后,设粒子射入区域的速度为y,则有。
    解得
    粒子在区域Ⅱ中做匀速圆运动,由牛顿第二定律得,
    解得。
    则粒子在区域II中恰好运动四分之一圆周,然后垂直区域II、区域Ⅲ的边界(即x轴)进入区域Ⅲ,此后粒子做类平抛运动,最终再次回到长方体的左侧面。
    作出粒子的运动轨迹,如图中曲线2所示。
    在y轴方向上,粒子做匀速直线运动,有.
    x轴方向上,粒子做初速度为零的匀加速直线运动,有。题号
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    答案
    B
    D
    C
    B
    B
    A
    题号
    7
    8
    9
    10
    答案
    AC
    ABC
    AC
    CD
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