2024届湖南省长沙市四区县高三下学期3月调研考试（一模）物理 （Word版）

这是一份2024届湖南省长沙市四区县高三下学期3月调研考试（一模）物理 （Word版），共14页。试卷主要包含了 本试题卷共8页，15个小题， 作答时，请将答案写在答题卡上，5A等内容，欢迎下载使用。

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2024年3月高三调研考试试卷 物 理
(长沙县、望城区、浏阳市、宁乡市联合命制)
注意事项：
1. 本试题卷共8页，15个小题。总分100分，考试时量75分钟。
2. 接到试卷后，请检查是否有缺页、缺题或字迹不清等问题。如有，请及时报告监考老师。 3. 答题前，务必将自己的姓名、考号写在答题卡和该试题卷的封面上，并认真核对条形码
的姓名、考号和科目。
4. 作答时，请将答案写在答题卡上。在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题：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. 轧钢厂的热轧机上安装射线测厚仪，仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关。如图
所示，某射线测厚仪采用放射性同位素铱192作为放射源，其化学符号是Ir, 原子序数
为77,放射源在进行β衰变产生新核X 的同时会释放出V 射线，放射性元素的半衰期为
74天，下列说法正确的是
厚度控制装置
A. 上述衰变方程为 探测器
塑料板 或全属机
B. 衰变放射出的β粒子来自于原子核内一个中子转化 EQ \* jc3 \* hps19 \\al(\s\up 8(放),同)EQ \* jc3 \* hps19 \\al(\s\up 8(射),位)EQ \* jc3 \* hps19 \\al(\s\up 8(性),素)
为一个质子和电子
C. 若有4.0g 铱192,经过148天有1.0g 发生了衰变
D. 若探测器测得的射线强度变弱时，说明钢板厚度变小
2. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几 秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如
图甲所示为研究过程中简谐波 t=0 时刻的波形图， M 是此波上的一个质点，平衡位置处
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于 x=4m 处，图乙为质点 M 的振动图像，则
乙
甲
A. 该列波的传播速度为4m/s
B. 该列波的传播方向沿x 轴负向传播
C. 质点 M 在 9s 内通过的路程为340cm
D. 质点 M 在 2s 内沿x 轴运动了8m
3. 如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r, 可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘 放置一个质量为 m 的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数以及与桌面的摩擦因数均为μ。
现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。
若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g, 圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙
不计，物块可视为质点。则
A. 小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
B. 餐桌面的半径为3r
C. 物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功
D. 物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为 mʃ2ugr
4.华为 mate 60 实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖 地方，就可以实现通话。如 图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为h,
地球的半径为 R, 地球同步卫星离地高度为6R, 地球表面重力加速度为g, 引力常量为
G, 下列说法正确的是
A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小相等
B. 能实现全球通信时，卫星离地高度至少2R
C. 其中一颗质量为 m 的通信卫星的动能
D. 通信卫星和地球自转周期之比为
5. 保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示， A 是熔断电流为1A 的保险丝， 理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1,交变电压U=220V, 保险丝电阻1Q,R 是
用可变电阻。当电路正常工作时，则下列说法正确的是
A. 可变电阻R 不能大于54.75Q
B. 可变电阻 R 越大，其消耗的功率越小
C. 通过可变电阻 R 的电流不能超过0.5A
D. 增加原线圈匝数，保险丝可能熔断
6. 某同学设计了一货物输送装置，将一个质量为M 载物平台架在两根完全相同、半径为r, 轴线在同一水平面内的平行长圆柱上。已知平台与两圆柱间的动摩擦因数均为L, 平台 的重心与两柱等距，在载物平台上放上质量为m 的物体时也保持物体的重心与两柱等距，
两圆柱以角速度w 绕轴线作相反方向的转动，重力加速度大小为g 。现沿平行于轴线的
方
向施加一恒力 F, 使载物平台从静止开始运动，物体与平台总保持相对静止。下列说法
正确的是
A. 物体和平台开始运动时加速度大小为
B. 物体和平台做匀加速运动
C. 物体受到平台的摩擦力逐渐增大
D. 只有当F>μ(M+m)g 时平台才能开始运动
二、多项选择题：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. 图甲是半圆柱形玻璃体的横截面， 一束紫光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上
过 O 点的法线成θ角， CD 为足够大的光学传感器，可以探测从 AB 面反射光的强度。
若反射光强度随θ变化规律如图乙所示，取sin37°=0.6,cs37°=0.8, 则下列说法
正
确的是
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A.θ 减小到0时，光将全部从 AB 界面透射出去
B.θ 减小时，反射光线和折射光线夹角随之减小
C.该紫光在半圆柱体中的折射率为
乙
D. 改用红光入射时， CD 上探测到反射光强度最大值对应的θ>37°
8.静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线 为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等， z 轴为该电场的中心轴线。 一电子从其左 侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹， P 、Q 、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场
力作用下从 P 点运动到 R 点，在此过程中，下列说法正确的是
A.P 点的电势低于Q 点的电势
B. 电子在 P 点的加速度小于在 R 点的加速度
C. 从 P 至 R 的运动过程中，电子的电势能增加
D. 从 P至 R 的运动过程中，电子的动能一直增大
9.如图所示，质量为2m、 长为L 的长木板 c静止在光滑水平面上，质量为 m 的物块b
放在c 的正中央，质量为 m 的物块 a 以大小为v,的速度从 c 的左端滑上 c,a 与 b 发生 弹性正碰，最终 b 刚好到c 的右端与 c 相对静止，不计物块大小，物块 a 、b与 c 间动摩
擦因数相同，重力加速度为 g, 则下列说法正确的是
A.a 与 b 碰撞前b 与 C 保持相对静止
B.a 与 b 碰撞后，a 与 b 都相对c 滑动
C. 物块与木板间的动摩擦因数为
D. 整个过程因摩擦产生的内能为
10.如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为30°,水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为L。
质量为m、 电阻为R、 长度为L 的金属棒a垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导
轨
平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B,和 B₂ 。现把质量为m、 电阻为R、 长度 也为L 的金属棒b 垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为g, 倾斜导轨无限长，金属棒
a 始终静止，下列说法中正确的是
A. 金属棒a 受到向左的摩擦力
B. 金属棒a 受到的最大摩擦力一定
C. 金属棒b 的最大速度为
D. 金属棒b 减小的重力势能等于金属棒a 和金属棒b 中产生的总焦耳热
三、非选择题：本大题共5小题，共56分。
11.(6分)某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，实验过程中部分实验步骤如下：
乙
丙
(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图
乙所示，则遮光条的宽度 d= mm。
(2)滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为
△t =2.0×10~²s,可得弹簧恢复形变的过程中滑块的速度大小为 m/s。
(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端， 一光电门安装在气垫导轨上方，
用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力 F 随时间 t 变化
的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为 N·s。
(计算结果保留2位有效数字)
12.(10分)用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片R,的压阻效应。电源的电动势为3V。
内阻忽略不计。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：
电压表V (量程为0～15V, 内阻约为20kQ, 其读数用U 表示)
电流表A, (量程为0～0.6A, 内阻r,=1.5Q, 其读数用I,表示)
电流表A,(量程为0～0.6A, 内阻约为20,其读数用I,表示)
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甲
乙
丙
(1)请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路；
(2)在电阻R,上施加压力F, 闭合开关S, 记下电表读数，该电路测量电阻R,阻值的表达式 为R,= (用题目中给出的字母表示)。改变压力 F, 得到不同的R,值，记录
数据并绘成R,一F图像如图乙所示；
(3)一同学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表盘，只是把表盘上标示的数 字“0.2、0.4、0.6”改为相应的压力值，实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表 示0.1A 的刻度线处标上数字0,则电路中滑动变阻器的阻值应为R。= Q; 此压
力表表盘上0.20A 的刻度线处标上的压力值为 N。
13.(10分)气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为 S 的活塞A静止，
与气缸右端相距L,。用力缓慢右移活塞 A,通过压缩气体顶起竖直放置的面积 S。的活塞 B 和上方高h 的液柱(液体密度为P), 最终活塞A 移到最右端。活塞缓慢移动过程中， 气体温度保持不变。气体视为理想气体，大气压强为 p₀, 忽略弯管中的气体体积，装置
不漏气，不计摩擦和两活塞质量。
(1)最终活塞 B 上升的高度L?
(2)若整个过程活塞A 对封闭气体做正功W, 忽略气体质量，求整个过程中气体对外
放热Q 为多少。
图a 图b
14.(14分)作为研制新一代飞行器的摇篮，我国JF-22 超高速风洞可以创造出高度达
几十千米、速度达约三十倍声速的飞行条件。若将一小球从风洞中地面上的 A 点以初速
度 v。竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点 B 时的动能为初始
点 A 动能的,小球最后落回到地面上的C 点，如图。不计空气阻力，重力加速度为g,
求：
(1)小球从弹出到落地所用的时间；
(2)小球运动的加速度大小；
(3)小球在空中的最小速度。
15.(16分)某粒子分析装置的部分简化结构如图所示，主要由粒子源、圆柱形磁场区和6 面是荧光屏的长方体仪器 OABC-DEFG 构成，粒子打在屏上会被吸收。以长方体仪器的 顶点O 为坐标原点，建立三维坐标系O-xyz。 长方体仪器的长 AB、 宽 AO、 高 AD 分别 为 2a、2a、a, 长方体所在空间存在方向沿x 轴正向的匀强磁场I (图中未画出)。圆柱形 区域的长为2a, 底面圆半径为 R, 圆柱形位于长方体仪器的正上方，两者通过长方体正 上方狭缝 PQ 连通， P 为 DE 的中点， Q 为 GF 的中点，圆柱形区域所在空间存在方向沿x 轴正向的匀强磁场II (图中未画出),在 xz 平面有一与圆柱体等高等长的长方形粒子源， 能沿着y 轴正方向发射速率均为v 的正电粒子，所有进入圆柱体空间的粒子都恰能通过 狭缝 PQ 再进入长方体仪器，恰好没有粒子打到 BCFE 面。已知带电粒子的比荷为k, 不
计粒子重力及粒子间相互作用，试求：
(1)匀强磁场I磁感应强度 B₁的大小
(2)打在顶面 DEFG 粒子数目N, 和打在底面 OABC 的粒子数目 N₂ 之比；
(3)若仅将匀强磁场的方向调整为沿y 轴正方向，大小不变，且其他条件不变，对于
从 Q 点入射的粒子，能打到长方体仪器 BCFE 面上的粒子最长运动时间以及能打在
BCFE 面上的粒子数目 N₃ 与 Q 点入射的粒子总数 N 之比。
(已知csθ=A, 则θ的大小可表示为θ=arccs A)
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2024年3月高三调研考试试卷
物理参考答案及评分标准
(长沙县、望城区、浏阳市、宁乡市联合命制)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。
二、多项选择题：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。
题序
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
C
D
B
A
题序
7
8
9
10
答案
CD
AD
AC
AB
三 、非选择题：共56分。
11 . (6分) (1)4.00;
12.(10分) (1)(3分)
(0.76-0.84)
(2)0.2; (3)0.80
R₀
(2)
(3)
(3分)
7.5
10.5
(4分)
13题解析： (10分)
(1)初始时，活塞A 静止，封闭气体的压强为ρ=p。 -------1 分
最终封闭气体的压强大小为p₂=p₀+pgh -------1 分
活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，由玻意耳定律，
可知p₁L₁SA=P₂L₂S: -------2分
解得
-------1 分
(2)活塞 B 和上方的液柱上升过程中，气体对 B 做正功 W=(pgh+P₀ )L₂S₈ =P₆ L₁S -------2分
由于活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变，
所以气体的内能不变，即△u=0
活塞缓慢移动过程中气体对外放热
Q=W-W₈ =W-P₀ L₁S₄
-------1 分
-------2分
14题解析： (14分)
(1)小球竖直方向上仅受重力作用，故小球从弹出到落地时间为
-------3分
(2)到达最高点 B 时的动能与 A 点的动能之比为
则速度之比为 -------1 分
在最高点竖直方向速度为0,设从A到B需要时间t
则V₈=a,t-------1 分
V₄=gt --1 分
小球运动的加速度大小为a=√a²+g²
-------1 分
联立
-------1 分
(3)小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向
垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角θ的正切值为
------2分
根据速度的合成与分解可得小球运动过程中的最小速度为
Vmin =V₀sin B -------2分
小球在空中的最小速度为 -------1 分
15题解析(16分)
(1)带电粒子经圆柱体仪器磁场作用后聚焦于狭缝 PQ, 再经过狭缝 PQ 平行 于 yOz平面沿各个方向均匀射入长方体仪器，以Q 点射入粒子为例，其他点射
入的情况相似。画出过 Q 点在OCFG面上的部分粒子运动轨迹图，如图所示。
在长方体仪器中，由几何关系知，
粒子做圆周运动的半径r₁=a
由洛伦兹力提供向心力
-------1 分
-------2分
结合带电粒子的比 可求出匀强磁场I磁感应强度 B₁ 的大小
-------1 分
(2)由几何关系可知，射入长方体仪器的粒子，速度与y 轴正方向的夹角在0°
和90°的粒子会打在底面 OABC上， ---------------1分
速度与y 轴正方向的夹角在150°和180°的粒子会打在顶面 DEFG 上， ----1分
可得
----2
分
(本问判断准确直接给4分)
(3)当把将匀强磁场I的方向调整为沿y 轴正方向后，可将入射速度沿着y 轴和
z轴进行分解，入射速度与y 轴正方向的夹角设为°,如图所示，易知
Vy=vcsθ V==vsinθ
分析可知，可将带电粒子运动分解为平行于xOz 平面的面上做匀速圆周运动和 平行于y 轴方向上做匀速直线运动，在平行于xOz 平面的面上，由洛伦兹力提
供向心力，有
-------------1 分
联系(1)问可知， 1 分
结合几何关系，当⁸在90°附近时，粒子打在顶面 DEFG上，粒子的运动时间为
1 分
带电粒子在平行于y 轴方向上做匀速直线运动，有
a=vyt₂
-------1 分
当°略大于0°时，粒子打在 BCFE 面上，粒子的运动时间为
----------1分
当t₁ ≥t2时，粒子打在BCFE面上，此B 1 分
,粒子恰好打在 BCFE 面上，粒子有最长运动时间
----1分
,粒子打在 BCFE 面上，易知打在 BCFE 面上的粒子数目 N₃ 与 Q 点入射的粒子总数N 之比为
1 分