湖南省长沙市四区2024届高三下学期3月调研考试（一模）物理...

更新时间：2024-04-29 浏览次数：24 类型：高考模拟

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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 衰变产生新核X的同时会释放出 $\text{[math]}$ 射线，放射性元素的半衰期为74天，下列说法正确的是（　　）

A . 上述衰变方程为 $\text{[math]}$ B . 衰变放射出的 $\text{[math]}$ 粒子来自于原子核内一个中子转化为一个质子和电子 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

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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 $\text{[math]}$ 时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于 $\text{[math]}$ 处，图乙为质点M的振动图像，则（　　）

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

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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 $\text{[math]}$ 。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 $\text{[math]}$ C . 物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$

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4. 华为mate60实现了手机卫星通信，只要有卫星信号覆盖的地方，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的通信卫星的动能为 $\text{[math]}$ D . 通信卫星和地球自转周期之比为 $\text{[math]}$

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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1Ω，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54.75Ω 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

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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 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 时平台才能开始运动

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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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 变化规律如图乙所示，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 减小到 $\text{[math]}$ 时，光将全部从AB界面透射出去 B . $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ D . 改用红光入射时，CD上探测到反射光强度最大值对应的 $\text{[math]}$

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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

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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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ D . 整个过程因摩擦产生的内能为 $\text{[math]}$

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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 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。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为 $\text{[math]}$ C . 金属棒b的最大速度为 $\text{[math]}$ 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

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三、非选择题：本大题共5小题，共56分。

11. 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：
1. （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 $\text{[math]}$ mm。
2. （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 $\text{[math]}$ ，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的速度大小为m/s。
3. （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 $\text{[math]}$ 。（计算结果保留2位有效数字）
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12. 用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片 $\text{[math]}$ 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20kΩ，其读数用U表示）
电流表 $\text{[math]}$ （量程为0~0.6A，内阻 $\text{[math]}$ ，其读数用 $\text{[math]}$ 表示）
电流表 $\text{[math]}$ （量程为0~0.6A，内阻约为2Ω，其读数用 $\text{[math]}$ 表示）
1. （1）请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路；
2. （2）在电阻 $\text{[math]}$ 上施加压力F，闭合开关S，记下电表读数，该电路测量电阻 $\text{[math]}$ 阻值的表达式为 $\text{[math]}$ （用题目中给出的字母表示）。改变压力F，得到不同的 $\text{[math]}$ 值，记录数据并绘成 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示；
3. （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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；此压力表表盘上0.20A的刻度线处标上的压力值为N。
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13. 气压传动是工业中常见的传动方式。如图所示，面积为 $\text{[math]}$ 的活塞A静止，与气缸右端相距 $\text{[math]}$ 。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起竖直放置的面积 $\text{[math]}$ 的活塞B和上方高h的液柱（液体密度为 $\text{[math]}$ ），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 $\text{[math]}$ ，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. （1）最终活塞B上升的高度 $\text{[math]}$ ；
2. （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。
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14. 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 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，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. （1）小球从弹出到落地所用的时间；
2. （2）小球运动的加速度大小；
3. （3）小球在空中的最小速度。
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15. 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xOz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. （1）匀强磁场Ⅰ磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）打在顶面DEFG粒子数目 $\text{[math]}$ 和打在底面OABC的粒子数目 $\text{[math]}$ 之比；
3. （3）若仅将匀强磁场Ⅰ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 $\text{[math]}$ 与Q点入射的粒子总数N之比。（已知 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 的大小可表示为 $\text{[math]}$ ）
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