2024长沙长郡中学高三下学期高考适应考试（四）物理试题含答案

这是一份2024长沙长郡中学高三下学期高考适应考试（四）物理试题含答案，共13页。试卷主要包含了78m/s2 B，0m D，5Ω时，Rs的功率为36W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.生物研究中曾用标记噬菌体的蛋白质来研究遗传物质，磷()也是最早用于临床的放射性核素之一。已知的半衰期为14.3天，只发生β衰变，产生β射线的最大能量为1.711MeV，下列说法正确的是
A.10g的P经过7天，剩余的质量一定大于5g
B.衰变方程为
C.衰变过程的质量亏损可能为
D.将含的噬菌体培养皿放到厚铅盒中，外界能检测到β射线
2.长郡中学物理学习小组欲用单摆测量当地的重力加速度。如图(a)所示，把轻质细线一端固定在天花板上，另一端连接一小钢球，自然悬垂时，测量球心到地面高度h，然后让钢球做小幅度摆动，测量n=50次全振动所用时间t。改变钢球高度，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，画出图如图(b)所示。取3.14。则
A.根据图像可求得当地重力加速度约为9.78m/s2 B.根据图像可求得当地重力加速度约为9.80m/s2
C.根据图像可求得天花板到地面的高度为4.0m D.根据图像可求得天花板到地面的高度为3.5m
3.光刻机是生产芯片的核心设备。浸没式光刻技术是在传统的光刻技术中(其镜头与光刻胶之间的介质是空气)将空气介质换成液体，利用光通过液体介质波长缩短来提高分辨率，其缩短的倍率即为液体介质的折射率。如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，该曝光光波
A.在液体中的传播频率变为原来的1.44倍
B.在液体中的传播速度变为原来的1.44倍
C.在液体中的曝光波长约为144nm
D.传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的1.44倍
4.某段输电线路中有如图所示的两根长直导线a、b，间距为L=5m，通过的电流约为1100A、方向相反，居民楼某层与输电导线在同一水平面内。长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小为，其中k=2×10-7T·m·A-1，d为该点到导线的距离。已知长时间处于磁感应强度在0.4μT及其以上的空间中对人体有一定危害，则居民楼到导线a的水平距离最小为
A.20m B.35m C.50m D.65m
5.一根长为L的轻杆OA，O端用铵链固定在地面上，另一端固定一质量为m的小球A，轻杆靠在高、质量为M=4m的物块B上，开始时轻杆处于竖直状态。受到轻微扰动，轻杆开始顺时针转动，推动物块沿地面向右滑至图示位置(杆与地面夹角为，若不计一切摩擦，重力加速度为g，则此时小球A的线速度大小为
A. B. C. D.
6.某理想变压器由一原线圈和两副线圈组成，如图所示，M、N端接电压有效值恒为U=36V的正弦交变电流，定值电阻R1=6Ω。线圈匝数比为n1：n2：n3=3∶2∶l，定值电阻R2=4Ω。滑动变阻器R3的阻值在0.5Ω到3Ω间可调。则
A.R3=0.5Ω时，Rs的功率为36W
B.R3的阻值从0.5Ω增到3Ω，R的功率逐渐减小
C.R3的阻值从0.5Ω增到3Ω，变压器输出功率先增大后减小
D.R3=2Ω时，R3的功率达到最大值
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.冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离h及冰的折射率n，设计了如下实验：如图(a)所示，将半径为r的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于2r时，测出屏到墙面的距离d。换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图(b)所示，直线横截距为a，纵截距为b。则
A.光源到墙面的距离为 B.光源到墙面的距离为
C.冰的折射率为 D.冰的折射率为
8.地球、火星运行至太阳的两侧且三者近乎处于一条直线上时，太阳电磁辐射干扰增强，器地通信受到干扰，出现不稳定甚至中断，这种现象称为日凌。若火星、地球的大小相对太阳可忽略，地球到太阳的距离约为太阳半径的200倍，火星到太阳的距离约为太阳半径的300倍，地球绕太阳的公转周期约为365天，地球、火星绕太阳转动方向相同。根据以上信息可以得出
A.日凌发生的大约时长 B.地球受到太阳的万有引力大小
C.连续两次开始日凌的时间间隔 D.火星公转的向心加速度大小
9.如图所示，O点为竖直圆周的圆心，MN和PQ是两根光滑细杆，两细杆的两端均在圆周上，M为圆周上的最高点，Q为圆周上的最低点，N、P两点等高。两个可视为质点的圆环1、2(图中均未画出)分别套在细杆MN、PQ上，并从M、P两点由静止释放，两圆环滑到N、Q两点时的速度大小分别为、，所用时间分别为、，则
A. B. C. D.
10.水平桌面上放置一个形状如图所示的均匀导体框，匝数为1匝，其各短边长度相等，均为l，长边长度是短边的3倍，总电阻为R。桌面上有两个方向垂直于桌面并列的匀强磁场区域，边界平行、宽度均为l，磁感应强度大小均为B，左边磁场方向垂直于纸面向里，右边磁场方向垂直于纸面向外，其俯视图如图所示。规定电流顺时针为正方向，安培力水平向左为正方向，导体框刚进入磁场区域开始计时。当导体框以速度v匀速通过磁场区域时，感应电流i与时间t的关系及导体框所受的安培力F与时间t的图像正确的是
A. B. C. D.
第Ⅱ卷
三、填空题：本题共2小题，共16分。
11.(6分)某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：
①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；
②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；
③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；
④将第三条橡皮筋的另一端Р系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；
⑤以结点位置О为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段OM'、ON'、OP，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的成正比。
⑥以线段OM'、ON'为邻边作平行四边形，若对角线同线段OP'重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。
⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。请完成以下问题：
(1)下列说法正确的是__________。
A.该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等
B.步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同
C.步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行
D.步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置
(2)若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度__________；则橡皮筋ON长度_________。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
12.(10分)掺氟氧化锡(FTO)玻璃在太阳能电池研发、生物实验、电化学实验等领域有重要应用，它由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成。为了测量该薄膜厚度d，某兴趣小组开展了如下实验：
(1)选取如图(a)所示的一块长条型FTO玻璃，测出其长度为L，宽度为b。
(2)用欧姆表接薄膜M、N两端，测得薄膜电阻Rx约为40Ω。为了获得多组数据，进一步精确测量Rx的阻值，有如下器材可供选用：
A.电源E(电动势为3V，内阻约为0.2Ω)
B.电压表V(量程0～1V，已测得内阻RV=1000Ω)
C.电流表A1(量程0~0.6A，内阻约为1Q
D.电流表A2(量程0~100mA，内阻约为3Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
F.定值电阻R1=20Ω
G.定值电阻R2=2000Ω
H.开关一个，导线若干
(3)其中，电流表应选_________(选填“A1”或“A2”)，定值电阻应选________(选填“R1”或“R2”)。
(4)根据以上要求，将图(b)所示的器材符号连线，组成测量电路图。
(5)已知该薄膜的电阻率为，根据以上实验，测得其电阻值为Rx，则该薄膜的厚度d=________(用、L、b和Rx表示)。
(6)实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，其原因可能是_______(填序号)。
①电压表内阻RV测量值比实际值偏大 ②电压表内阻RV测量值比实际值偏小
③选用的定值电阻标定值比实际值偏大 ④选用的定值电阻标定值比实际值偏小
四、计算题：本题共3小题，其中第13题8分，第14题14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.(8分)肺活量是常用来衡量人体心肺功能的重要指标。肺活量是指在标准大气压p0=1atm下人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体体积总量。某同学在学习气体实验定律后，设计了一个吹气球实验来粗测自己肺活量。首先他测量了自己的体温为37℃。环境温度为27℃，然后该同学尽最大努力吸气，通过气球口尽力向气球内吹气，吹气后的气球可近似看成球形，过一段时间稳定后测得气球的直径d=20cm，气球稳定的过程中，气球向外界散失了2.8J的热量。已知气球橡胶薄膜产生的附加压强，其中为薄膜的等效表面张力系数，R为气球充气后的半径。如下图为该气球的等效表面张力系数随气球半径R的变化曲线。吹气前气球内部的空气可忽略不计，空气可看作理想气体，大气压强p0=1.0×105Pa，1cmH2O=100Pa。求：
(1)该同学通过查阅资料得知理想气体内能大致可以用公式U=0.5T来计算，气球稳定的过程中外界对气球做了多少功?
(2)该同学的肺活量为多少毫升?
14.(14分)如图甲所示，在绝缘水平桌面上固定有间距为m的光滑平行金属导轨，虚线MN左侧、PQ右侧(不包含边界)存在相同的匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度B=4T，两个阻值均为2Ω的电阻接在导轨的左右两端。导轨上放置两个完全相同的导体棒ab与cd，导体棒的质量m=0.5kg，长度m，电阻Ω，ab位于MN左侧，cd放在磁场边界PQ上，对ab施加向右的恒力=5N后，ab的速度-时间图像如图乙所示(~段为直线，其余段为曲线)，时刻撤去外力F，时刻ab静止，已知时刻的速度大小为4m/s，~过程图像围成的面积为2m。两个导体棒之间的碰撞为完全非弹性碰撞，导体棒与导轨始终接触良好，不计导轨电阻，求：
(1)两磁场边界MN、PQ之间的距离L；
(2)若时刻之后系统受到向左的变力作用，且，国际单位制下比例系数k大小为8.0，已知施加后的0.5s内，导体棒运动位移为x=1.15m，此过程中导轨左侧接入的电阻R产生的焦耳热为Q=1.5J，求施加后的0.5s内做的功。
15.(18分)北京成为世界上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬季奥运会的城市。如图(a)为某滑雪跳台的一种场地简化模型，右侧是一固定的四分之一光滑圆弧轨道AB，半径为R=1.8m，左侧是一固定的光滑曲面轨道CD，两轨道末端C与B等高，两轨道间有质量M=4kg的薄木板静止在光滑水平地面上，右端紧靠圆弧轨道AB的B端。薄木板上表面与圆弧面相切于B点。一质量m=2kg的小滑块Р(视为质点)从圆弧轨道B最高点由静止滑下，经B点后滑上薄木板，重力加速度大小为g=10m/s2，滑块与薄木板之间的动摩擦因数为=0.4。
(1)求小滑块Р滑到B点时对轨道的压力大小；
(2)若木板只与C端发生1次碰撞，薄木板与轨道碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，运动过程滑块所受摩擦力不变，滑块未与木板分离，求薄木板的运动时间t和最小长度L；
(3)如图(b)撤去木板，将两轨道C端和B端平滑对接后固定.忽略轨道上B、C
距地的高度，D点与地面高度差h=1.2m，小滑块Р仍从圆弧轨道AB最高点由静止滑下，滑块从D点飞出时速率为多少?从D点飞出时速度与水平方向夹角0可调，要使得滑块从D点飞出后落到地面水平射程最大，求最大水平射程Sm及对应的夹角θ。
长郡中学2024届高考适应性考试(四)
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)AB(2)①变小；②变大
【解析】(1)三条橡皮筋的规格相同，自然长度要相等，且劲度系数要相同，步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同，故AB正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故C错误；改变拉力，进行多次实验，每次没必要使О点在同一位置，故D错误。
(2)若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，由平行四边形定则可知，橡皮筋OM长度变小；则橡皮筋ON长度变大。
12.(10分，每空2分)(3)①A2；R2；(4)如图所示；(5)；(6)①③
【解析】
(3)①由欧姆定律可得=0.075A=75mA，故电流表应选A2；
②由于电压表量程较小，需串联一个电阻，即该串联的电性列，则定值电阻应选R2；
(4)由题意可知，滑动变阻器应采用分压式接法，又因为，所以电流表外接法，故电路图如图所示；
(5)由欧姆定律，可得该薄膜的厚度；
(6)实验后发现，所测薄膜的厚度偏大，则所测电阻偏小，可能原因为电压表内阻RV测量值比实际值偏大，则串联的电阻偏大，电压表内阻偏大，则测量电压时读数偏小，电阻测量值偏小；或选用的定值电阻标定值比实际值偏大，则电压的测量值偏小。
四、计算题：本题共3小题，其中第13题8分，第14题14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.(8分)【解析】(1)由△U=0.5△T=-5J，△U=W+Q
得W=△U-Q=-0.5J+2.8J=-2.2J
(2)由图象可知气球半径R=10cm时，
气球橡胶薄膜的等效表面张力系数=200cm·cmH2O=2×104cmPa
吹气后稳定时气球内气体的压强
解得
设该同学的肺活量为V1
球体积为V2由理想气体状态方程：，
解得V1=4572ml
14.(14分)【解析】(1)由图像可知：时刻ab到达MN，
时刻ab与cd在PQ位置发生碰撞，
对于两根导体棒碰后的过程，列动量定理，则有，
任一导体棒接入电路的有效电阻
根据电路规律有
由
解得
联立可得=4m/s
设两导体棒发生碰撞前瞬间ab棒的速度为，
根据动量守恒定律可知，
代入数据得=8m/s
在MN到PQ的过程中，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式=2.4m
(2)设施加后的0.5s时两导体棒的速度为，对两根导体棒整体研究，
根据动量定理有，
根据F满足的函数关系可知=1N·s
结合
联立解得=0.7m/s
根据电路规律可知，此过程中整个电路生成的热量为
根据能量守恒定律有
代入数据得W=-1.755J。
15.(18分)【解析】(1)根据题意可知，小滑块由A到B的过程中，
机械能守恒，由机械能守恒定律有
在B点，由牛顿第二定律有
解得F=3mg=60N
=6m/s
由牛顿第三定律可知，小滑块Р滑到B点时对轨道的压力F'=F=60N。
(2)设木板与挡板第一次碰撞时，滑块速度为，木板速度为，
在滑块滑上木板到木板第一次与挡板碰撞的过程中，由动量守恒定律有，
由于只发生一次碰撞，则有，
解得=3m/s，=1.5m/s
整个过程木板所受摩擦力不变，滑块滑上木板后，小滑块做匀减速直线运动，
由牛顿第二定律有，
解得=4m/s2
设从滑上木板到第一次碰撞的运动时间为，则有
解得=0.75s
由于无能量损失，则木板原速率返回，做匀减速运动，由对称性可知，木板运动到B端时，速度恰好为零，小滑块的速度为零，运动时间=0.75s
则薄木板的运动时间为=1.5s
由上述分析可知，当薄木板返回B端时，
小滑块停在薄木板左端，小滑块的位移即薄木板的最小长度，
由于小滑块一直做匀减速运动，则有=4.5m
(3)根据题意可知，图(b)中，小滑块由A点到D点的过程中机械能守恒，
由机械能守恒定律有，
解得m/s
设从D点飞出时速度方向与水平方向夹角为θ，小滑块落地的速度大小为v，落地速度方向与水平方向夹角为α，从D点飞出到落到所用时间为t，
根据动能定理有
解得v=6m/s
画出速度矢量关系图，如图所示
由几何关系可知，图像的面积为
又有，
则
可知，面积最大时，水平位移最大，
由上述分析可知，、固定不变，则当θ+α=90°
水平位移最大，又有
可得
解得θ=30°
即从D点飞出时速度与水平方向夹角为30°时，水平射程最大，则有
解得m。题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
C
D
C
B
C
题号
7
8
9
10
答案
AD
AC
BD
AC