2024届河南省青桐鸣联盟高三下学期4月联考（三模）物理试卷

2023-2024学年河南省青桐鸣联盟高三联考物理试卷（4月） 一、单选题：本大题共5小题，共20分。 1. 如图所示，某材料的截面为等腰直角三角形，一束光与该材料表面成角入射，该材料折射率为1.5，下列光路图中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 一同学在练习竖直起跳时，某次自直立开始下蹲经过0.2s跳离地面，跳起高度为1.25m。已知该同学质量为60kg，重力加速度为，忽略空气阻力。该次起跳过程地面对该同学的冲量大小为（ ） A. 300 B. 420 C. 600 D. 720 3. 如图甲所示，足够长的、截面为“山”字形的铁芯形成辐射状磁场，中心为S极，边缘为N极，周长为L的圆形闭合金属线圈套在铁芯中间部分，俯视图如图乙所示。设线圈所处区域磁感应强度大小均为B，线圈质量为m，电阻为R。线圈由铁芯顶端静止释放，下落过程中始终保持水平且不与铁芯接触，不计空气阻力，重力加速度为g，则当线圈下落的加速度为g，线圈的发热功率为（  ） A. B. C. D. 4. 如图所示，A、B、C、D是正方形的四个顶点，四点在同一竖直面内，A、C连线水平。在A、C放有电荷量都为的点电荷，连线中点放一电荷量大小为（未知）的小球时，D点电场强度恰好为0，保持小球的电荷量大小不变，把小球移至D点由静止释D放。下列说法正确的是（ ） A. 小球电荷量的大小为 B. 小球电荷量的大小为 C. 小球从D运动到B的过程中机械能先增大后减小 D. 小球从D运动到B的过程中动能和电势能之和先减小后增大 5. 在水平地面测试乒乓球发球机性能实验中，发球机可以向不同方向发出不同速度的球，以发球机所在位置为O点建立坐标系O-xyz如图所示，xOy平面平行于地面，某次发球机发出的球的速度在xOy面内的投影方向与x轴间的夹角为45°，球发出时距地面的高度为10 cm，球上升过程中离地面最大高度为90 cm，球发出时的速度大小为6m/s，忽略乒乓球受到的空气阻力，重力加速度g取，以下说法正确的是（ ） A. 乒乓球的飞行时间为0.8 s B. 乒乓球发出时竖直方向的速度大小为 C. 乒乓球运动过程中的最小速度大小为 D. 乒乓球在地面内的位移大小为 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 6. 金星是绕太阳运动的从内向外的第二颗行星，轨道公转周期为224.7天。金星的半径为地球半径的95%，质量为地球质量的82%。已知地球与太阳间的距离为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，地球和金星绕太阳运动的轨迹可近似为圆。下列说法正确的是（ ） A. 金星的第一宇宙速度约为8.5 km/s B. 金星的第一宇宙速度约为7.3 km/s C. 金星距离太阳的距离约为 D. 金星距离太阳的距离约为 7. 如图所示，足够长光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的O点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上质量为m的小球相连，细杆与竖直方向夹角为30°。弹簧原长为L，劲度系数为k。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 当小球保持静止时，小球到O点的距离为 B. 当小球相对细杆静止，弹簧拉伸量为L时，杆对小球的弹力大小可能为 C. 当小球相对细杆静止，杆对小球弹力为零时，转轴的角速度为 D. 转轴转速自零开始缓慢增加过程中，细杆对小球的弹力一直增大 8. 如图所示，间距为的M、N两波源在时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON中波的传播速度为，在介质OM中波的传播速度为。已知两列波的频率均为，波源M的振幅为，波源N的振幅为，图中O点在两波源连线上，。则下列说法正确的是 （ ） A. 波在ON介质中传播的波长大小为1m B. 波在OM介质中传播的波长大小为1m C. 振源M的振动形式传播到N处时的时间为2s D. 经过足够长的时间，MN间（不包括MN两点）振幅为15cm的点有8个 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 9. 如图（a），两组同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：长木板、铁块、米尺、打点计时器、位移传感器等。 （1）甲组同学把木板一端固定在建筑物上，构成斜面结构。采用打点计时器并正确操作实验后得到一条纸带如图（b）所示，选择一个恰当点作为计时起点O，其余计数点到O点距离分别为x1、x2、x3、、x6。已知打点计时器的打点周期为T。则打计数点2时铁块速度的表达式为v=________；铁块加速度的表达式为a=_________。 （2）乙组同学把木板一端固定在建筑物上，构成斜面结构。使用位移传感器得到物块位移随时间变化的图像如图（c）所示。 根据s-t图像可得该斜面上的铁块加速度大小为________m/s2（保留2位有效数字）。 （3）假设某次实验中木板与水平面夹角为θ，铁块下滑的加速度大小为a，当地的重力加速度为g，则铁块与木板间的动摩擦因数μ=__________（用θ、a和g表示）。 10. 电导是描述导体导电性能的物理量，电导数值上等于电阻的倒数，符号是G，单位是西门子（S）。为得到某段金属丝的电导G与哪些因素有关，在控制实验室温度不变的条件下，某组同学进行了实验。 （1）实验器材有电源（电动势约为1.5V，内阻不可忽略）、滑动变阻器、完全相同的电流表和（量程0～0.6A，内阻）、电阻箱R（最大阻值999.9Ω）、定值电阻（可供选择的阻值有1Ω和100Ω两种）。按照如图方式连接好电路。闭合开关S，调节滑动变阻器至合适阻值，调节电阻箱阻值，读出电流表、示数，分别记为、，记录此时电阻箱的阻值R；为了较好地完成该实验，应选阻值为________Ω的定值电阻；金属的电导表达式G=________（用、R、、、表示）； （2）更换同种材料，不同规格的金属丝，分别测量电导，将实验数据汇总如下： 导线直径d（mm） 1 2 3 2 2 2 导线长度l（cm） 500 500 500 400 250 100 电导G（S） 0.25 1.00 2.25 1.25 2.00 5.00 根据表中数据可得，电导G与________成正比，与________成反比（均用表格中的物理量符号表示）； （3）为了测量不同金属的导电性能，该组同学更换适当测量电路，对直径分别为1mm、长度为100 cm的不同金属导线进行了进一步测量，测量不同金属丝电压U和电流I数据汇总如下： 金属 铜 铝 铁 钨 导线两端电压U（V） 0.017 0.015 流过导线电流I（A） 0.05 0.1 0.15 0.2 根据表中数据可得，该段铝线电导G=________S（保留2位有效数字），四种金属中，金属________的导电性能最差。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 11. 如图所示，处于竖直面内的粗细均匀的U形玻璃管ABCD开口向下，A端与大气相通，D端通过水银封闭一定质量的理想气体。此时CD侧的气体柱长度。管中AB、CD两侧的水银面高度差。已知大气压强，周围环境温度。 （1）缓慢改变右侧封闭气体的温度，直至AB、CD两侧水银高度差为0时，求右侧气柱的温度（保留三位有效数字）； （2）恢复右侧气柱温度至环境温度，将U形管缓慢绕BC旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出。求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差。（已知） 12. 如图所示，水平传送带AB长，其左右两侧为与传送带紧邻的等高水平面，A、B为传送带左右端点。传送带右侧水平面与半径为R的半圆形轨道无缝连接于C点，D点为轨道最高点，过D点的切线水平。传送带表面粗糙，其余轨道光滑。两物块甲和乙分别静止在传送带端点A和B，物块质量分别为和。传送带以顺时针传动。某时刻给甲瞬时冲量，甲获得初速度。已知甲物块与传送带间的动摩擦因数为，甲、乙两物块发生的碰撞为弹性碰撞，。 （1）求甲第一次向右运动通过传送带过程中和传送带之间因摩擦产生的热量； （2）甲、乙发生碰撞后迅速锁定甲物块，当乙离开D点解锁甲物块，使其恢复锁定前瞬间速度。为使乙物块能过D点，且乙物块离开D点落地时恰好与甲物块再次发生碰撞（不考虑乙物块的反弹），求B、C之间的距离s与轨道半径R之间的关系。 13. 质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。某种质谱仪原理如图所示。质谱仪处于真空暗室中。正离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器选择出特定比荷的离子。磁分析器截面为直角扇形，M和N处各有一个小孔，被选择离子在磁分析器中做半径为R的圆周运动，恰好穿过两小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为L的正方体，其偏转系统的底面与胶片平行，间距为D，NO为垂直于屏的中心轴线。已知速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器、偏转系统中电场强度大小均为E，方向分别为竖直向上和沿x轴方向。以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，x轴与偏转系统电场强度方向同向。已知，。离子进入偏转系统时速率都很大，且在偏转系统中运动时NO方向的分速度总是远大于x轴方向和y轴方向的分速度。离子在偏转系统中沿x轴和y轴方向位移可忽略，不计离子重力。 （1）求离子通过速度选择器后的速度大小v和磁分析器选择出来离子的比荷； （2）离子沿NO方向进入偏转系统，求离子打在胶片上的点的坐标（不考虑离子在偏转系统中偏离NO的距离）； （3）保持偏转系统电场和磁场不变。多次改变速度选择器和磁分析器中电场和磁场，使两种大量电荷量相同的正离子以不同速率沿NO方向射入偏转系统，在胶片中多次曝光，最终在胶片中出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.00 mm和4.00mm，其中x坐标小的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的，求该离子的质量数。 2023-2024学年河南省青桐鸣联盟高三联考物理试卷（4月） 一、单选题：本大题共5小题，共20分。 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】B 【3题答案】 【答案】D 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】C 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 【6题答案】 【答案】BC 【7题答案】 【答案】BC 【8题答案】 【答案】AD 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 【9题答案】 【答案】（1） ①. ②. （2）0.40 （3） 【10题答案】 【答案】（1） ①. 1 ②. （2） ①. d2 ②. l （3） ①. 30 ②. 铁 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 【11题答案】 【答案】（1）297K；（2）AB侧水银面高一些，高度差大小为0.5cm 【12题答案】 【答案】（1）4J；（2） 【13题答案】 【答案】（1），；（2）；（3）16 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $