2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题

这是一份2024届河南省信阳市高三上学期二模物理试题，共11页。试卷主要包含了保持卡面清洁，不折叠，不破损，如图所示，质量均为的小球A、B等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将本人的姓名、准考证号等考生信息填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号填涂在相应位置。
2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本题共12小题，共48分。其中1~8题只有一个选项符合题目要求，9~12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。）
1．静止的碳（）在匀强磁场中发生衰变，衰变后的粒子与新核X均做匀速圆周运动。若、、X的比结合能分别为、、，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．这种核反应的方程式为
B．衰变刚结束时，粒子与新核X的动量等大同向
C．粒子与新核X匀速圆周运动的周期之比为
D．这种核反应的质量亏损为
2．电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（ ）
甲：电容式压力传感器乙：电容式触摸屏
丙：电容式油位传感器丁：电容式加速度传感器
A．甲图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
B．乙图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作
C．丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D．丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于放电状态
3．2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（ ）
A．B．C．D．
4．随着科技的发展，无线充电技术已经越来越多的用于智能设备上，无线充电技术可以摆脱有线充电的束缚，让充电也可以轻轻一放就可以完成。无线充电技术与变压器相类似，若将无线充电装置视为理想变压器，如图所示为简化后的工作电路，匝数为的送电线圈为原线圈，匝数为的受电线圈为副线圈，，在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个阻值为的保护电阻。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生感应电流对手机电池进行充电，充电时，手机电池两端的电压为5V，流过手机电池的电流为2A。则下列说法中正确的是（ ）
A．工作指示灯的电阻为B．充电时，送电线圈的输入功率为10W
C．充电时，送电线圈中的电流为40AD．受电线圈cd两端的输出电压为11V
5．如图所示，质量均为的小球A、B（可视为质点）用长的轻质杆相连，小球B置于光滑水平面上，小球A紧靠于光滑墙面放置。现用如图所示的力F使小球A沿着墙面向上运动，当杆与竖直墙壁夹角时，小球B的速度大小，重力加速度，，，则在此过程中力F所做的功为（ ）
A．0.25JB．3.25JC．4JD．4.25J
6．在光滑水平面上，一质量为m的物块在水平拉力F作用下由静止开始运动，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则物块的图像正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．如图是某地铁列车从左向右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平、ab与cd段的倾角相等，已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为和，则在cd段牵引列车的功率为（ ）
A．B．C．D．
8．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（ ）
A．当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下
B．A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化
C．下滑时，B对A的压力先减小后增大
D．整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
9．如图所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点。一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑经过最高点C，设物块由A运动到C的时间为，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的动能随位移x、机械能E随位移x、加速度a随位移x变化规律的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）
A．火星的公转周期大约是地球的倍
B．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行
C．在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行
D．在冲日处，火星相对于地球的速度最小
11．如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的薄木板A，当木板A获得初速后恰好能沿斜面匀速下滑。现将一质量也为m的滑块B无初速度轻放在木板A的上表面。当滑块B在木板A上滑动的过程中（B始终未从A的上表面滑出，B与A间的摩擦系数大于A与斜面间的动摩擦因数），下列说法正确的是（ ）
A．A、B组成的系统动量和机械能都守恒B．A、B组成的系统动量守恒机械能都不守恒
C．当B的速度为时，A的速度为D．当A的速度为时，B的速度为
12．如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，导电细杆可绕固定点自由转动，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（ ）
A．电源电动势B．棒消耗的焦耳热小于
C．从左向右运动时，最大摆角小于D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，共14分，13题6分，14题8分）
13．（6分）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。如图（a）所示，木板和木块A放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A和放在电板子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A间的轻绳水平，与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置个砝码（电子秤称得每个砝码的质量为40.0g），向左拉动木板的同时，记录电子秤的对应示数m。
（1）实验中，拉动木板时______（填“必须”或“不必”）保持匀速。
（2）用和分别表示木块A和重物B的质量，则m和、、、、n所满足的关系式为______。
（3）根据测量数据在坐标纸上绘制出图像，如图（b）所示，可得木块A和木板间的动摩擦因数______（保留2位有效数字）。
14．（8分）某同学要测量阻值约为几欧的电阻的阻值。
（1）该同学用多用电表粗测该电表的内阻，该同学应先将多用电表选择开关拨到欧姆挡______（填“×1”、“×10”或“×1K”）倍率，正确操作后刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量值是______。
（2）要精确测量被测电阻的阻值，实验室提供的器材有：
电流表A（量程0.6A，内阻约）
电压表V（量程15V，内阻约）
定值电阻（阻值）
滑动变阻器R（）
直流电源E（，内阻不计）
开关S、导线若干
实验要求，尽可能减小误差，请将合适的实验电路图画在图乙方框内。根据设计的电路连接好电路图，正确调节电路，测得多组电压表和电流表的示数U、I，作图像，若得到图像的斜率为k，则被测电阻______（用已知和测量的物理量符号表示）；
（3）本实验由于电表的内阻，使被测电阻的测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的真。
三、解答题（共38分）
15．（10分）利用云室可以知道带电粒子的性质，如图所示，云室中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，一个质量为m、速度为v的电中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，a、b在磁场中的径迹是两条相切的圆弧，相同时间内的径迹长度之比，半径之比，不计重力及粒子间的相互作用力，求：
（1）粒子a、b的质量之比；
（2）粒子a的动量大小。
16．（12分）如图所示，长度为1.75m的水平传送带以2m/s的速度沿逆时针转动。传送带两端与光滑水平面接近，传送带上表面与水平面相平，传送带左端水平面上停着一个物块，物块上方有一个悬点，用长为0.8m的细绳系住一个小球，把小球拉至水平由静止释放，小球到达最低点时刚好沿水平方向与物块发生弹性碰撞，碰后物块立即滑上传送带。物块滑过传送带后与固定在水平面上的挡板碰撞，碰撞过程无机械能损失，此后物块与小球恰好在悬点正下方发生第二次弹性对碰，已知小球的质量为1kg，物块的质量为1kg，物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度，不计滑块与小球均可视为质点，碰撞时间极短，不计空气阻力。求：
（1）小球与物块第一次碰撞后一瞬间小球和物块的速度分别多大；
（2）物块第一次和第二次通过传送带的时间分别为多少；
（3）物块第三次在传送带上运动时，因摩擦产生的内能为多少。
17．（16分）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形ABCD区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化，AB边长为12d，BC边长为8d，质量为m、电荷量为＋q的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为，入射角为，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。
（1）当时，若粒子能从CD边射出，求该粒子通过电场的时间t；
（2）当时，若粒子从CD边射出电场时与轴线的距离小于d，求入射角的范围；
（3）当，粒子在为范围内均匀射入电场，求从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比。
2023-2024学年普通高中高三第二次教学质量检测
物理参考答案
一、选择题
1．C 2．B 3．A 4．A 5．D 6．A 7．A 8．B
9．BC 10．CD 11．BC 12．BC
二、实验题（本大题共2小题，共14分，13题题6分，14题题8分，把答案填写在题中的横线上）
13．不必 0.20（每空2分）
【详解】（1）木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关，所以实验拉动木板时不需要保持匀速。
（2）对木块、砝码以及重物B分析可得
整理解得
（3）由于
整理可得
结合图像可得
其中 解得
14．（1）×1（1分） 5（1分） （2）见解析（2分） （2分） （3）小于（2分）
解析：（1）由于被测电阻只有几欧，因此多用电表欧姆档欧姆挡选用×1倍率，图甲的示数为。
（2）由于电压表的量程为15V，电流表的量程为0.6A，为了使两表的指针偏转均较大，电压表间所接电阻约为，即将被测电阻与串联接入电路，由于，因此电流表用外接，则于滑动变阻器最大阻值远小于R，因此滑动变阻器用分压式接法，电路见如图所示。
根据题意，解得。
（3）由于电压表分流，使测得的电阻比真实值小。
三、解答题（本题共3小题，满分38分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）（1）；（2）
【解析】（1）分裂后带电粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由题干知半径之比，故
因为相同时间内的径迹长度之比，则分裂后粒子在磁场中的速度为
联立解得
（2）中性粒子在A点分裂成带等量异号电荷的粒子a和b，分裂过程中，没有外力作用，动量守恒，
根据动量守恒定律
因为分裂后动量关系为，联立解得
16．（12分）解析：（1）设小球与物块碰撞前一瞬间速度大小为，
根据机械能守恒定律 解得
设小球与物块第一次碰撞后瞬间，小球的速度大小为，物块的速度大小为，
小球与物块碰撞过程，动量守恒
能量守恒 解得，
（2）设物块第一次通过传送带后的速度大小为，则
物块第一次通过传送带的时间为
设物块第二次通过传送带时先减速后匀速，减速运动的时间
减速运动的位移，假设成立
匀速运动的时间
因此第二次通过传送带的时间为
（3）物块与小球第二次、第三次碰撞过程交换速度，
因此第二次碰撞后，物块第三次滑上传送带的速度大小为
由于，因此物块不可能滑过传送带
分析可知，物块在传送带上做类竖直上抛运动。
做减速运动因摩擦产生的热量
做加速运动因摩擦产生的热量
因此第三次在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量
17．（16分）（1）；（2）或；（3）
【解析】（1）电场方向竖直向上，粒子所受电场力在竖直方向上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，速度分解如图所示
粒子在水平方向的速度为
根据可知 解得
（2）粒子进入电场时的初动能
粒子进入电场沿电场方向做减速运动，由牛顿第二定律可得
粒子从CD边射出电场时与轴线的距离小于d，则要求
解得
所以入射角的范围为或
（3）设粒子入射角为时，粒子恰好从D点射出，由于粒子进入电场时，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向反复做加速相同的减速运动，加速运动。粒子的速度
运动时间为
粒子在沿电场方向，反复做加速相同的减速运动，加速运动，则


则
则粒子在分层电场中运动时间相等，设为，则
且
代入数据化简可得
即 解得（舍去）或 解得
则从CD边出射的粒子与入射粒子的数量之比