2024年高考物理模擬試題(三)

胡東明

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量為5.72×10-13 J

2.卡文迪什用扭秤實驗測得引力常量G=6.75×10-11 m3·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2.4×10-7 N，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（ ） 。

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 點的距離為根號下7/5m

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

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（ ）。

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

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（ ）。

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（ ）。

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（1+根號下2/2）?s

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（ ）。

A.該粒子一定帶正電

B.該粒子的比荷為v0/d根號下（2v0/BE）

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

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1 000 g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。

（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1 000 g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0～300 μA，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：_____。

（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1/I，得_____。

（4）利用測量數據作（1/I）-R 圖像，如圖10乙所示，已知圖像的斜率為k，縱軸截距為b。據此可以求得電源的電動勢E =_____，電流表的內阻RA=_____。（用“k”“b”表示）

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：

（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：

（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。

（責任編輯 張 巧）