精品解析：2024届山东省泰安市肥城市高三下学期高考仿真模拟（三）物理试题

2024年高考适应性训练 物理试题（三） 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A错误； B．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，则的比结合能大于的比结合能，故B错误； CD．核反应放出的能量为 由能量守恒可得 解得 故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，光滑轻杆倾斜固定在水平地面上，杆上套有一质量为的小环，轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，定滑轮与小环足够远，在轻绳末端施加竖直向下的外力，使小环沿杆向上匀速运动一段距离的过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 外力先减小后增大 B. 轻杆给小环的力先减小后增大 C. 轻绳末端下降速度越来越大 D. 轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．轻绳与杆的夹角，杆与竖直方向的夹角，如图所示 由于轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，在轻绳末端施加的外力F与轻绳对小环的拉力大小相等；小环沿光滑杆向上匀速运动，则 小环向上运动，逐渐变大，逐渐变小，所以外力F越来越大，故A错误； B．如图所示 小环向上匀速运动，变大，在力的三角形中，拉力F对应的边顺时针旋转，弹力T对应的边变长，所以轻杆给小环的弹力越来越大，故B错误； C．轻绳末端的速度等于环的速度沿绳的分量 逐渐变小，所以轻绳末端下降速度越来越小，故C错误； D．对小环做受力分析，受重力、轻绳的拉力、杆的弹力，三力平衡，轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变，故D正确。 故选D。 3. 太阳系外行星和行星可能适宜人类居住，半径是半径的，若分别在和距地面高为处水平抛出小球，小球平抛运动水平位移随抛出速度函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（　　） A. 行星和行星的第一宇宙速度之比为 B. 行星和行星的第一宇宙速度之比为 C. 行星和行星的密度之比为2：1 D. 行星和行星的密度之比为1:3 【答案】A 【解析】 【详解】AB．平抛运动水平位移 竖直方向做匀变速运动 所以 水平位移x随抛出速度函数图像斜率 所以 第一宇宙速度 故A正确，B错误； CD．星球表面的重力加速度 则 所以 故CD错误。 故选A。 4. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，速度随时间的变化图像如图所示。4s时两车同时经过公路旁的同一个路标。5s时乙车停止运动，且此时甲车超前乙车2m。两车均可视为质点，关于两车的运动，下列说法正确的是（ ） A. 时，两车相距8m B. 甲、乙两车的加速度大小之比为 C. 在0~4s内，甲车的位移大小为8m D. 在3~5s内，甲车的位移大于乙车的位移 【答案】B 【解析】 【详解】设乙车的初速度为，加速度为，甲车的加速度为，则从到时间内 在时，乙车停止，且甲车超前乙车2m，则从到时间内 以上各式联立，解得 A．时，两车的速度相同为 时两车相遇，则时两车的距离为 故A错误； B．甲、乙两车的加速度大小之比为 故B正确； C．从到时间内，甲车的位移为 故C错误； D．当时，甲车的速度为 则从到时间内，甲车的位移为 从到时间内，乙车的位移为 即从到时间内，两车位移大小相等，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上的温度刻度分布不均匀 B. 吸管上标的温度值由下往上减小 C. 温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量 D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．若油柱缓慢移动，则封闭的理想气体发生了等压变化，则 所以 由此可知，吸管上的温度刻度分布均匀，故A错误； B．若温度升高，气体体积变大，油柱向上移动，则吸管上的温度刻度值由下往上增大，故B错误； C．气温升高时，气体内能增加，气体体积增大，对外做功，根据热力学第一定律 可知，气体吸收的热量大于对外做的功，罐内气体增加的内能小于吸收的热量，故C错误； D．随温度升高，每个分子产生的平均撞击力变大，而气体发生等压变化，则单位时间内罐内壁单位面积上受到气体分子撞击的次数减小，故D正确。 故选D。 6. 能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数减小 B. 灯泡变亮 C. 定值保护电阻的电功率增大 D 灯泡变亮 【答案】D 【解析】 【详解】A．设输入电压为U，根据 解得 ， 滑动变阻器R的滑片向下滑动少许， 电阻R阻值增大，副线圈总电阻增大，减小， 灯泡变暗；电压增大，电压表的示数增大， 选项A B错误； D．因 ， 电压增大， 故电压U2增大， 增大，灯泡变亮， D正确 。 C．因 ， 减小， 故减小， 增大， 减小， 定值保护电阻的电功率减小，选项C错误； 故选D。 7. 如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全发射，不考虑其它反射光，则（　　） A. 玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 B. 从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 C. 从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为 D. 若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行 【答案】B 【解析】 【详解】A．M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行，其光路图如图所示 根据题意可得 说明光线在M点折射角与N点时的入射角相等，从而可确定∠MON为直角，且 所以 根据临界角与折射率的关系 所以 所以当光线在圆弧面射出时入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为∠COD等于45°，如图所示 所以玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 故A错误； B．从玻璃砖圆弧边射出的光对应在OB边上的长度为 故B正确； C．从B点入射的光在玻璃中发生两次全反射后从OA射出，根据几何关系路程为，所以 故C错误； D．由于不同颜色的光的折射率不同，所以换成绿光不会平行射出，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小速度为 B. 运动时间为 C. 经过b点的速度为 D. 恒力方向与ab连线的夹角为45° 【答案】C 【解析】 【详解】BC．设恒力与连线的夹角为，根据几何关系可知点速度方向与连线的夹角为。 该质点做类斜抛运动，在垂直于恒力方向上的速度大小不变，在恒力方向做匀变速直线运动，则在沿初速度方向上速度由减小到0，由匀变速直线运动规律 解得到的时间为 从a点运动到b点沿ab方向的平均速度为 解得 故B错误，C正确； AD．质点在垂直于恒力方向上速度不变，即 解得 当粒子沿恒方向的速度为0时，粒子的速度最小，此时粒子的最小速度为 故AD错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图甲所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重叠。分别将这两束单色光射向图乙所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为Uc。已知K极板上金属的极限频率为v₀，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射 B. 用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大 C. a光的光子能量为 D. 用图乙测量遏止电压，滑片P应从图示位置向左端滑动 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由光路可知 则 即 则若将b光沿a光的光路射向O点，b光不能发生全反射，选项A错误； B．因，则 用同一双缝做光的干涉实验，根据 可知，a光产生的干涉条纹间距比b光的小，选项B错误； C．因a光的频率大于b光，则a束光能发生光电效应，则a光的光子能量为 选项C正确； D．用图乙测量遏止电压，即给光电管加反向电压，则滑片P应从图示位置向左端滑动，选项D正确。 故选CD。 10. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x = 1m处 B. 波速大小为2m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t = 5.5s时，C质点位于波谷 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题图可知A、B两质点开始振动的时刻为 tA = 2.0s，tB = 0.5s 由于在同种介质中则波速v相同，故有 则 xA = 4xB 故波源S位于x = 2m处，且波速 v = 2m/s 故A错误、B正确； C．C质点开始振动的时刻为 由题图可知，波源起振方向为y轴正方向，在tC = 4s时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，其振动步调与A质点相同，故C错误； D．根据以上分析tC = 4s时开始振动，则t = 5.5s时，C质点已振动了，则t = 5.5s时，C质点位于波谷，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，空间有一正方体，a点固定电荷量为的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则（　　） A. b点与c点的电场强度相同 B. b点与点的电势相同 C. b点与c点的电势差等于点与点的电势差 D. 将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由对称性知，b点与c点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误； B．b点到a点的距离等于点到a点的距离，b点到d点的距离等于点到d点的距离，则b点与点的电势相同，若取无限远处电势为零，垂直于ad且过的平面为电势为零的等势面，点与点关于该等势面对称，两点电势绝对值相等，一正一负，故b点与点的电势不同，故B错误； C．由对称性知，b点与c点的电势差为 点与点的电势差为 由于 则 故C正确； D．对试探电荷受力分析，俯视图如图所示 由图可知将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点的过程中，电场力先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，CN、DQ是两条足够长水平固定放置的阻值可忽略的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，水平导轨所在区域存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。水平导轨的左端与一段半径为r的光滑圆弧轨道平滑连接，水平导轨的右端接入阻值为R的电阻。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒a静置于水平轨道最左端，将另一个与导体棒a完全相同的导体棒b从圆弧轨道上h（）高处由静止释放，b与a发生完全非弹性碰撞（粘连一起），运动过程中导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. b棒刚到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mg B. 两棒最终停在CD右侧处 C. 整个过程中，通过b棒的电荷量为 D. 整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．b导体棒在弯曲轨道上下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 b棒刚到达圆弧底端时 根据牛顿第三定律可知，b棒刚到达圆弧底端时对轨道的压力大小为 故A错误； D．b与a发生完全非弹性碰撞 根据能量守恒，回路总产热 电阻R上产生的焦耳热为 故D正确； BC．对两棒碰后根据动量定理 通过b棒的电荷量为 根据 得 联立解得 所以两棒最终停在CD右侧处。故B正确C错误。 故选BD。 三、非选择题(本题共6小题，共60分) 13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳套OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过C点处钉在木板上的光滑的钉子，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置。 （1）关于实验中必须注意的以下几项，其中正确的是______。 A. 只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同 B. 在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦 C. 两个分力、间的夹角不宜过大，也不宜过小，两个分力、的大小越大越好 D. 拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些 （2）图中OC与橡皮条延长线的夹角为，细绳OB与橡皮条延长线的夹角为，，下列操作正确的是______。 A. 减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小，同时增大弹簧测力计的拉力 B. 减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力 C. 保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力 D. 保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应减小，同时减小弹簧测力计的拉力 【答案】（1）ABD （2）AD 【解析】 【小问1详解】 A．为使力的作用效果相同，只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同，故A正确； B．为减小实验误差，在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦，故B正确； C．两个分力、间的夹角不宜过大，也不宜过小，两个分力、的大小也不宜过大或过小，适宜即可，故C错误； D．为减小实验误差，拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些，故D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 AB．减少钩码个数后，相当于减小一个分力的大小但方向不变，结点位置不变，相当于合力不变，根据平行四边形定则可知，此时应该减小，同时增大弹簧测力计的拉力，故A正确，B错误； CD．保持钩码个数不变，将钉子向右移动一些，结点位置不变，相当于一个分力的大小不变但方向与合力方向的夹角变小，根据平行四边形定则可知，此时应该减小，同时减小弹簧测力计的拉力，故C错误，D正确。 故选AD 14. 小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示。电流计G的内阻，满偏电流。电源电动势，内阻。为调零电阻，和为定值电阻，“①”、“②”为两接线柱。单刀双掷开关S与m接通时，欧姆表挡位为“×1”，此时经欧姆调零后，欧姆表内阻为20Ω。若用此表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）小梦选择“×10”挡对进行测量。测量前，先欧姆调零，调零后发现的滑片指向最上端，则调零电阻的最大阻值______Ω，定值电阻______Ω。 （2）选用“×10”挡测量时，指针偏转过大，说明待测电阻阻值较小，为使测量更加准确，应换用小倍率重新测量。小梦选择“×1”挡重新测量，测量前，先短接、欧姆调零，调零后调零电阻中与电流计G串联的部分的阻值为______Ω。 （3）选用“×1”挡测量时，电流表偏转，则待测电阻______Ω。 （4）自制欧姆表用了一段时间后，电源内阻r略微增大了一些，选用“×1”挡测量电阻时，测量值______真实值。（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 200 ②. 99.5 （2）180 （3）40 （4）< 【解析】 【小问1详解】 [1][2]调零后发现 R0 的滑片指向最上端，说明此时电流计G满偏、且欧姆表内阻为，由此可列方程 ， 解得 定值电阻 【小问2详解】 “×1”挡时，欧姆调零后，电流计满偏、且欧姆表内阻为。设此时调零电阻与电流计G串联部分的阻值为R，则与电流计并联部分的阻值为R0-R 解得 【小问3详解】 “×1“挡测量时，欧姆表内阻为 解得 【小问4详解】 电源内阻r略微增大了一些，会导致电流计不满偏，欧姆调零时为了使电流计满偏，会将调零电阻的滑片向上滑。这会使得欧姆表内阻增大，从而中值电阻增大，导致测量值偏小。 15. 在倾角为θ的平直斜面坡的下端，与光滑斜面成α角向斜坡上方抛出一弹性小球，抛出速度为v0。 （1）求小球沿斜坡的射程； （2）设球与光滑斜面的碰撞是弹性的，即碰撞后小球将以同样大的垂直于斜面的分速度反弹，而与斜面平行的速度分量不变，试求证小球与斜面碰撞一次后能沿相同的轨迹返回出发点的条件是? 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）将小球的运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，如图所示 从抛出到第一次落到斜面上有 解得 （2）根据题意可知，若小球与斜面碰撞一次后能沿相同的轨迹返回出发点，则小球与斜面碰撞时沿斜面方向的速度为零，即 所以 16. 图甲是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置，其简化模型如图乙所示，装有氮气的封闭汽缸竖直固定在水平地面上，一光滑活塞将汽缸分成A、B两部分，活塞上有一个透气的小孔将汽缸中两部分气体连通在一起，活塞上固定一个圆柱形连杆。已知活塞与连杆的总质量为m，活塞横截面积为S，连杆横截面积为。初始时刻活塞静止在汽缸内某处，此时A部分气体高度为，B部分气体高度为。已知大气压强为，重力加速度为g，气体可看作理想气体，汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好，气体温度始终保持不变。 （1）求初始时刻汽缸内气体压强； （2）若对连杆施加向下的压力，使得活塞缓慢向下移动距离，求此时汽缸内气体压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对活塞与连杆整体，有 解得 （2）气体初态体积 气体末态体积 根据玻意耳定律 联立解得 17. 某粒子实验装置的基本结构如图（a）所示。两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心的辐射状电场，一质量为m，电荷量为＋q的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电场方向射入两金属板间，并恰好做半径为的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小均为。在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系，在的空间中，存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为，在的空间中存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域存在着沿x轴负方向的磁场和沿y轴正方向的磁场，磁感应强度和的大小均随时间周期性变化（磁场、均未画出）。足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。粒子从金属板间射出后从沿x轴正方向进入匀强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，刚射出匀强磁场时速度方向沿x轴正方向，不计粒子重力。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）从粒子射出匀强磁场开始计时，的区域内和的大小随时间周期性变化的规律如图（b）所示，为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为30°，求荧光屏所在位置的x轴坐标的可能取值。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）粒子在圆弧形金属板间做匀速圆周运动，有 在的空间中做类平抛运动，则有 联立可得 （2）粒子进入匀强磁场区域做匀速圆周运动，其轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系有 联立可得 （3）粒子在的区域内做匀速圆周运动的周期为 轨迹半径为 a．若粒子射出时与z轴负方向的夹角为30°，则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方向的俯视图如图所示 由图可得 （n=1，2，3…） b．若粒子射出时与z轴正方向的夹角为30°，则粒子在该区域内运动轨迹沿y轴负方向的俯视图如图所示 由图可得 （n=1，2，3…） 18. 如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连，质量的小球1与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求 （1）小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小； （2）两球碰撞后的瞬间，小球1的速度大小； （3）轻杆上作用力为零时，小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值； （4）小球1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。 【答案】（1）18N；（2）；（3），；（4） 【解析】 【详解】（1）m2由C点运动至最低点，由机械能守恒 在最低点，对m₂进行受力分析，由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三运动定律可得在最低点对轨道的压力为18N。 （2）小球m2在最低点与小球发生弹性正碰，根据动量守恒，有 根据机械能守恒有 解得 （3）记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，m1碰后运动至轻杆上作用力为零，由机械能守恒 此时m1重力沿杆的分力提供所需要的向心力有 联立解得轻杆上作用力为零时m1的速度 ， （4）轻杆上作用力为零后，m1速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，m0开始离开墙壁，所以轻杆作用力为零到小球m1落到水平杆上前一瞬间，m1，m0构成的系统水平方向上动量守恒 该过程系统机械能守恒 落到水平杆上前一瞬间，由速度关联有 联立可得m1落到水平杆上前一瞬间速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年高考适应性训练 物理试题（三） 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2023年12月，新一代人造太阳“中国环流三号”面向全球开放。“人造太阳”内部发生一种核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程中X为电子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核反应吸收的能量为 D. 核反应中的质量亏损为 2. 如图所示，光滑轻杆倾斜固定在水平地面上，杆上套有一质量为的小环，轻绳跨过光滑的定滑轮与小环连接，定滑轮与小环足够远，在轻绳末端施加竖直向下的外力，使小环沿杆向上匀速运动一段距离的过程中，则下列说法正确的是（　　） A. 外力先减小后增大 B. 轻杆给小环的力先减小后增大 C. 轻绳末端下降速度越来越大 D. 轻杆和轻绳给小环的力的合力保持不变 3. 太阳系外行星和行星可能适宜人类居住，半径是半径的，若分别在和距地面高为处水平抛出小球，小球平抛运动水平位移随抛出速度函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（　　） A. 行星和行星的第一宇宙速度之比为 B. 行星和行星的第一宇宙速度之比为 C. 行星和行星的密度之比为2：1 D. 行星和行星的密度之比为1:3 4. 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，速度随时间的变化图像如图所示。4s时两车同时经过公路旁的同一个路标。5s时乙车停止运动，且此时甲车超前乙车2m。两车均可视为质点，关于两车的运动，下列说法正确的是（ ） A. 时，两车相距8m B. 甲、乙两车的加速度大小之比为 C. 在0~4s内，甲车的位移大小为8m D. 在3~5s内，甲车的位移大于乙车的位移 5. 如图所示，在空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中注入一段长度可忽略的油柱，在吸管上标上温度值，就制作成了一个简易气温计。若外界大气压不变，下列说法正确的是（　　） A. 吸管上的温度刻度分布不均匀 B. 吸管上标的温度值由下往上减小 C. 温度升高时，罐内气体增加的内能大于吸收的热量 D. 温度升高时，饮料罐内壁单位面积、单位时间受到气体分子撞击次数减少 6. 能源问题是全球面临的重大问题，远距离输电在兼顾经济效益的同时，应尽可能减少输电过程中的能量损失。现通过一个理想变压器进行远距离输电，原线圈接在有效值恒定的正弦交流电源上，不计电源内阻。原线圈接有合适的灯泡，副线圈接有合适的灯泡（设两灯泡的电阻都不随温度变化）、定值保护电阻及滑动变阻器R，电流表和电压表均为理想交流电表，如图所示，此时两灯泡都发光且亮度合适。现将滑动变阻器R的滑片向下滑动少许，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数减小 B. 灯泡变亮 C. 定值保护电阻的电功率增大 D. 灯泡变亮 7. 如图所示，半径为R，圆心角为135°的扇形玻璃砖OAB，M为OB边上的一点，。一束平行单色红光从OB边射入玻璃砖，入射方向与OA边平行。由M点入射的光从圆弧边AB出射后恰好与OA平行。真空中的光速为c，除了全发射，不考虑其它反射光，则（　　） A. 玻璃砖圆弧边上有光射出的长度为 B. 从玻璃砖圆弧边射出光对应在OB边上的长度为 C. 从B点入射的光在玻璃砖中传播时间为 D. 若改为单色绿光，由M点入射的光经玻璃砖后从圆弧边射出仍然与OA平行 8. 如图所示，一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用，先后经过a、b两点，速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为，ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 最小速度为 B. 运动时间为 C. 经过b点的速度为 D. 恒力方向与ab连线的夹角为45° 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图甲所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线（反射光线未画出）刚好与a光的反射光线重叠。分别将这两束单色光射向图乙所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰好为零时，电压表示数为Uc。已知K极板上金属的极限频率为v₀，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A. 若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射 B. 用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大 C. a光的光子能量为 D. 用图乙测量遏止电压，滑片P应从图示位置向左端滑动 10. 均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C（图中未画出）位于x = 10m处，波源在AB之间。t = 0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 波源S位于x = 1m处 B. 波速大小为2m/s C. C质点起振后，其振动步调与A质点相反 D. t = 5.5s时，C质点位于波谷 11. 如图所示，空间有一正方体，a点固定电荷量为的点电荷，d点固定电荷量为的点电荷，O、分别为上下两个面的中心点，则（　　） A. b点与c点的电场强度相同 B. b点与点的电势相同 C. b点与c点的电势差等于点与点的电势差 D. 将带正电的试探电荷由b点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 12. 如图所示，CN、DQ是两条足够长水平固定放置的阻值可忽略的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，水平导轨所在区域存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。水平导轨的左端与一段半径为r的光滑圆弧轨道平滑连接，水平导轨的右端接入阻值为R的电阻。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒a静置于水平轨道最左端，将另一个与导体棒a完全相同的导体棒b从圆弧轨道上h（）高处由静止释放，b与a发生完全非弹性碰撞（粘连一起），运动过程中导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. b棒刚到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mg B. 两棒最终停在CD右侧处 C. 整个过程中，通过b棒的电荷量为 D. 整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 三、非选择题(本题共6小题，共60分) 13. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上，另一端系上两根细绳套OA、OB，O为两细绳与橡皮条的结点，细绳OA跨过C点处钉在木板上的光滑的钉子，下端挂重力已知的钩码，细绳OB用一个弹簧测力计钩住，如图所示，可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点O的位置。 （1）关于实验中必须注意的以下几项，其中正确的是______。 A. 只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点O达到的位置，应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同 B. 在拉动弹簧测力计时弹簧不可与外壳相碰或摩擦 C. 两个分力、间的夹角不宜过大，也不宜过小，两个分力、的大小越大越好 D. 拉橡皮条的细绳要适当长些，视线通过细绳垂直于纸面，在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离适当远些 （2）图中OC与橡皮条延长线的夹角为，细绳OB与橡皮条延长线的夹角为，，下列操作正确的是______。 A. 减少钩码个数后，为使结点位置不变，应减小，同时增大弹簧测力计的拉力 B. 减少钩码个数后，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力 C. 保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应增大，同时增大弹簧测力计的拉力 D. 保持钩码个数不变，将钉子向右平移一些，为使结点位置不变，应减小，同时减小弹簧测力计的拉力 14. 小梦同学自制了一个两挡位（“×1”“×10”）的欧姆表，其内部结构如图所示。电流计G的内阻，满偏电流。电源电动势，内阻。为调零电阻，和为定值电阻，“①”、“②”为两接线柱。单刀双掷开关S与m接通时，欧姆表挡位为“×1”，此时经欧姆调零后，欧姆表内阻为20Ω。若用此表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题： （1）小梦选择“×10”挡对进行测量。测量前，先欧姆调零，调零后发现滑片指向最上端，则调零电阻的最大阻值______Ω，定值电阻______Ω。 （2）选用“×10”挡测量时，指针偏转过大，说明待测电阻阻值较小，为使测量更加准确，应换用小倍率重新测量。小梦选择“×1”挡重新测量，测量前，先短接、欧姆调零，调零后调零电阻中与电流计G串联的部分的阻值为______Ω。 （3）选用“×1”挡测量时，电流表偏转，则待测电阻______Ω。 （4）自制欧姆表用了一段时间后，电源内阻r略微增大了一些，选用“×1”挡测量电阻时，测量值______真实值。（选填“>”“<”或“=”）。 15. 在倾角为θ的平直斜面坡的下端，与光滑斜面成α角向斜坡上方抛出一弹性小球，抛出速度为v0。 （1）求小球沿斜坡的射程； （2）设球与光滑斜面的碰撞是弹性的，即碰撞后小球将以同样大的垂直于斜面的分速度反弹，而与斜面平行的速度分量不变，试求证小球与斜面碰撞一次后能沿相同的轨迹返回出发点的条件是? 16. 图甲是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置，其简化模型如图乙所示，装有氮气的封闭汽缸竖直固定在水平地面上，一光滑活塞将汽缸分成A、B两部分，活塞上有一个透气的小孔将汽缸中两部分气体连通在一起，活塞上固定一个圆柱形连杆。已知活塞与连杆的总质量为m，活塞横截面积为S，连杆横截面积为。初始时刻活塞静止在汽缸内某处，此时A部分气体高度为，B部分气体高度为。已知大气压强为，重力加速度为g，气体可看作理想气体，汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好，气体温度始终保持不变。 （1）求初始时刻汽缸内气体压强； （2）若对连杆施加向下的压力，使得活塞缓慢向下移动距离，求此时汽缸内气体压强。 17. 某粒子实验装置的基本结构如图（a）所示。两块圆弧形金属板间存在方向指向圆心的辐射状电场，一质量为m，电荷量为＋q的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电场方向射入两金属板间，并恰好做半径为的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小均为。在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系，在的空间中，存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为，在的空间中存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在的区域存在着沿x轴负方向的磁场和沿y轴正方向的磁场，磁感应强度和的大小均随时间周期性变化（磁场、均未画出）。足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。粒子从金属板间射出后从沿x轴正方向进入匀强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，刚射出匀强磁场时速度方向沿x轴正方向，不计粒子重力。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求匀强磁场磁感应强度B的大小； （3）从粒子射出匀强磁场开始计时，的区域内和的大小随时间周期性变化的规律如图（b）所示，为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为30°，求荧光屏所在位置的x轴坐标的可能取值。 18. 如图所示，光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连，质量的小球1与长度为轻杆相连，轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连，小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置，小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放，CO连线与竖直方向的夹角为53°，小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰，碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求 （1）小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小； （2）两球碰撞后的瞬间，小球1的速度大小； （3）轻杆上作用力为零时，小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值； （4）小球1落到水平杆上前一瞬间的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$