2024年高考物理模擬試題(三)

■湖北省武漢市新洲區第一中學(陽邏校區) 胡東明(特級教師,正高級教師)

量為5.72×10-13J

2.卡文迪什用扭秤實驗測得引力常量G=6.75×10-11m3·kg-1·s-2,與公認值只差百分之一,以實驗驗證了萬有引力定律的正確性。應用引力常量還可以計算出地球的質量,卡文迪什也因此被稱為“能稱出地球質量的人”。根據卡文迪什測得的引力常量,下列說法中錯誤的是( )。

A.分析兩汽車碰撞的作用力時,不需要考慮它們之間的萬有引力

B.質量均為60 kg、重心相距1 m 的兩同學間的萬有引力為2.4×10-7N,忽略計算的細小誤差,這一結果是準確的

C.已知地球表面處的重力加速度和地球半徑,可以得到地球質量

D.已知月地間距離和月球的公轉周期,可以得到地球質量

3.下列與光學現象相關的描述中可能正確的是( )。

A.一細束白光經三棱鏡后變成彩色光束是光的散射現象

B.炎炎夏日汽車前方的柏油馬路上像被雨水淋過一般是光的干涉現象

C.在做薄膜干涉實驗時,若抽去墊在兩薄膜間的兩張紙片中的一張,則產生的條紋間距變小

D.汽車玻璃反射光的偏振現象說明光是橫波

4.如 圖1 所 示 是 某同學拍攝的空中水柱的照片,圖中左側是一豎直電線桿,在照片中上沿電線桿方向取高度差為1 cm 的A、B兩點,通過計算機模擬分別畫出A、B兩點的切線方向,兩切線與電線桿的夾角為60°、30°,照片縮小的比例尺為1∶40,不計空氣阻力,取重力加速度g=10 m/s2。下列說法中正確的是( ) 。

圖1

A.水流的水平分速度為2 m/s

B.B點水流的速度大小為3 m/s

C.水流從A點到B點所用的時間為0.8 s

D.水流從A點到B點的距離為

5.如圖2所示,用兩根等長的細繩把兩個帶同種電荷的小球懸掛在O點。小球A和B的質量、電荷量分別為mA、mB、qA、qB,已知mA>mB,qA

圖2

A.α>β

B.α<β

C.α=β

D.與mA、mB、qA、qB的具體數值有關

6.風速測量儀的簡易裝置如圖3 甲所示,某段時間內線圈中感應電流的波形如圖3乙所示,下列說法中正確的是( )。

圖3

A.若風速變大,則圖乙中感應電流的周期變大

B.若風速變大,則圖乙中感應電流的峰值變大

C.當圖乙中感應電流最大時,風速最大

一、選擇題(本題共10小題,第1～7 題為單選題,第8～10題為多選題)

1.腫瘤的放射治療常用鈷60為放射源,鈷60 通過β衰變成為鎳60,半衰期約為5年。已知一塊鈷60樣品正以36 W 的功率產生熱量,它的放射性強度為1 700居里。1居里被定義為每秒有3.70×1010個原子核發生衰變。以下說法中正確的是( )。

A.所有核反應,包括β衰變,都是強相互作用的體現

B.鈷60的比結合能大于鎳60的比結合能

C.為了保證鈷60的半衰期不變,腫瘤放療機應置于恒溫環境中

D.一個鈷60原子核發生衰變釋放的能

D.圖乙中感應電流隨時間變化的原因是風速在變化

7.均勻介質中,一波源位于O點的簡諧橫波在Oxy水平面內向四周傳播,波速為3 m/s,振幅為3 cm。在t=0 時刻,波面分布如圖4 所示,波面為圓,實線表示波峰,虛線表示波谷,其中x軸上x=12 m 處質點正好第一次到達波峰處,則第一象限內坐標為(12 m,9 m)的質點P的振動圖像為( )。

圖4

圖5

8.如圖6甲所示,光滑水平面上放置一質量mA=1 kg的物塊A,一輕繩繞過光滑輕質定滑輪,一端系在物塊A上,另一端系在質量mB=1 kg的物塊B上,物塊B剛好與豎直面接觸,且與豎直面間的動摩擦因數μ=0.5。初始時刻兩物塊都處于靜止狀態,輕繩被拉直。同時釋放兩物塊,并對物塊B施加水平向左的力F,力F大小隨時間t的變化規律如圖6 乙所示。設物塊A距離定滑輪足夠遠,臺面足夠高,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2,下列說法中正確的是( )。

圖6

A.兩物塊先一起做加速度減小的加速運動,后一起做勻速運動

B.物塊A向右運動的最大速度為2.5 m/s

C.在物塊B做加速運動的過程中,力F的沖量大小為20 N·s

D.物塊B運動的總時間為

9.在如圖7所示的豎直平面內,有一足夠長的條狀區域MNPQ,其寬度為d,該區域內以水平線OO′為界存在方向分別向上和向下的勻強電場,電場強度均為E。邊界PQ右側存在足夠大的勻強磁場,磁感應強度為B,一帶電粒子以速度v0從無限靠近O點的下方沿OO′方向射入電場,經過一段時間后又從無限靠近O點的上方射出電場。不計粒子自身重力。下列說法中正確的是( )。

圖7

A.該粒子一定帶正電

C.若該粒子以不同的速度從O點下方射入電場,則它在磁場中運動的時間都相同

D.若該粒子以同樣的速度從無限靠近O點的上方沿OO′方向射入電場,則經過一段時間后它必從無限靠近O點的下方射出電場

10.如 圖8 所 示,質量均為m的小球A、B、C分別用長為L的輕繩連接,置于高為h(h

圖8

二、實驗題

11.某同學對一量程為0～20 N 的舊彈簧測力計進行校準,并改裝成“豎直方向加速度測量儀”。未掛物體時,該彈簧測力計指針處于零刻度位置,將質量為1 000g的鉤碼掛在該彈簧測力計下面,指針位置如圖9 所示。若對于該彈簧測力計,可以認為胡克定律仍然適用,且當地重力加速度g=9.8 m/s2。

圖9

(1)此時彈簧測力計的讀數為_____N,彈簧測力計的量程應改為____。

(2)將質量為1 000g的鉤碼掛在該彈簧測力計下面,制作成“豎直方向加速度測量儀”,則該加速度測量儀的刻度是____(選填“均勻的”或“不均勻的”)。

(3)以向上為正方向,則所制作的“豎直加速度測量儀”所能測量加速度的范圍是____。

12.某探究小組設計實驗測定電源的電動勢和電流表的內阻,小組成員在網上購買了一塊電池,查閱資料得知該電池的內阻可以忽略不計,利用下列實驗器材進行實驗:A.待測電源(電動勢約為6 V,內阻不計);B.待測電流表A(量程為0～300μA,內阻約為500 Ω);C.電阻箱R(最大阻值為9 999 Ω);D.定值電阻R0=100 Ω;E.開關、導線若干。

(1)某小組成員設計了如圖10甲所示的電路,另一小組成員認為該電路不可行。理由是:___。

圖10

(2)請你利用上述實驗器材,設計合理的實驗電路。

(3)根據設計的實驗電路,用R、R0、電流表的示數I、內阻RA和電源的電動勢E表示,得____。

三、解答題

13.容積為50 000 L 的儲氣罐裝有壓強為10 atm 的煤氣,現把煤氣分裝到容積為20 L的煤氣罐中,使每個煤氣罐中煤氣的壓強為5 atm,若每個煤氣罐中原有煤氣壓強為1 atm,設分裝過程中無漏氣,且溫度不變。求:

(1)最多能分裝多少個煤氣罐?

(2)每個煤氣罐中增加的煤氣質量與原煤氣罐中煤氣質量之比是多少?

14.如圖11 所 示,半 徑R=2.8 m 的 光滑半圓形軌道BC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道在同一豎直平面內,兩軌道間由一條光滑水平軌道AB相連,A處用光滑小圓弧軌道平滑連接,B處與半圓形軌道相切。在水平軌道上,兩靜止小球P、Q壓緊輕質彈簧后用細線連在一起。某時刻剪斷細線,小球P向左運動到A點時,小球Q沿半圓形軌道運動至C點;之后小球Q落到斜面上時恰好與沿斜面運動的小球P發生碰撞。已知小球P的質量m1=3.2 kg,小球Q的質量m2=1 kg,小球P與斜面間的動摩擦因數μ=0.5,剪斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=168 J,小球P到達A點或小球Q到達B點時已和彈簧分離。取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

圖11

(1)小球Q運動到C點時對軌道的壓力大小。

(2)小球P沿斜面上升的最大高度h。

(3)小球Q離開半圓形軌道后經過多長時間與小球P相碰?

15.如圖12 所示,水平面上有足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,其間距為L,處于豎直向下的勻強磁場中,以CC′為界,左側磁感應強度為2B,右側磁感應強度為B。長度均略大于L,電阻均為R的均勻導體棒a、b垂直放置在導軌上,其中導體棒a的質量為2m,與導軌間的動摩擦因數為μ,靜置于CC′左側,光滑導體棒b的質量為m,靠近CC′的右側且被一個特殊裝置T 固定。現對導體棒a施加水平向右的恒力F=4μmg,使其由靜止開始向右運動,當導體棒a的速度達到最大時,恒力方向不變,大小變為F′=2μmg,同時解除裝置T 對導體棒b的鎖定。已知兩導體棒始終與導軌接觸良好,當回路中第一次電流為零時,導體棒a仍在CC′左側,不計導軌電阻,重力加速度為g。 求:

圖12

(1)導體棒a在CC′左側的最大速度v0。

(2)當回路中第一次電流為零時,導體棒a、b的速度v1、v2。

(3)在回路中第一次電流為零至第二次電流為零的過程中,系統中產生的焦耳熱Q。