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1、学科网（北京）股份有限公司A 佳教育佳教育2024 年年 5 月高三模拟考试物理月高三模拟考试物理(本试卷共 6 页，15 题，全卷满分 100 分，考试川时 75 分钟)一、选择题：本题共一、选择题：本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小分。在每小给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一，有“人造太阳”之称的“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置。“人造太阳”核聚变的反应方程为234112H+HHe+XMZ，此反应中释放的
2、核能为E，伴随光子放出，已知光速为 c。下列有关说法正确的是A.反应方程中的 X 为中子，属于链式反应B.核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁C.核聚变反应放出的能量是由质量亏损转化而来D.上述核聚变反应中质量亏损2Emc2.2024 年 2 月初，湖南省多地出现冻雨天气，路面、桥面结冰导致行车过程刹车时不能及时停住的事故时有发生。小刚分析，直线行车时刹车将车轮抱死但不能短距离停车是因为车身较轻，摩擦力不大导致，若行车时车上多乘坐几个人，刹车时速度相同，轮胎及路面等其他条件相同的前提下，车轮抱死刹车直线滑行距离与空载时对比A.多坐乘客时，摩擦力大，刹车距离更短B.空载时惯性小，刹车距
3、离更短C.空载和满载乘客时刹车距离相同D.由于乘载的重量具体值未知，无法判断3.我国有一传统民俗文化表演“抡花”，如图甲所示，景象壮观，祈福大家新年新气象，风调雨顺，免于火灾，现已被列入国家级非物质文化遗产。现简化“抡花”原理如图乙，竖直转轴 1O2固定在水平地面O2点，O1点固定一带有相同“花筒”M、N 的水平杆对称分布，快速转动手柄 AB、“花筒”随之一同在水平面内转动，筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面，图案绚丽。若水平杆长 4m，离地高 3.2m，手摇AB 转动的角速度大小为 15rad/s。重力加速度 g 取 10m/s2，忽略空气阻力且“花筒”可看作质点，则A.“花筒”(含铁屑)
4、质量为 3kg 时，受水平杆的作用力大小为 1350NB.铁屑落地点距 点的距离大小为2 145mC.手柄转动越快，铁片飞出后在空中运动时间越长D.铁屑落地时的速度方向由转动速度和铁片质量决定4.小明打完篮球回家后，习惯性地将球放置在书房里一小方凳与墙壁之间，如图所示。PQ 为竖直墙底，湖南省A佳教育2023-2024年高三下学期5月模拟考试学科网（北京）股份有限公司NQ 为水平地面。现假设篮球表而光滑，半径 R=0.12m，质量 m=0.5kg，小方凳为边长=0.4m 的正方体，质量 M=1kg，此时处于静止状态，小方凳与地面间动摩擦因数49，OD 与竖直方向夹角=37，D 为球与凳的接触点
5、，重力加速 g=10m/s2，sin37=0.6，co337=0.8，则A.地面对小方凳的摩擦力与墙壁对篮球的弹力为一对相互作用力B.地面对小方凳的支持力为 l5N，球对小方凳压力为 6NC.若向左缓慢移动小方凳，移动过程中球对墙壁压力及球对小方凳的压力都变小D.从=37 开始向左移动小方凳后松手，能使球和小方凳仍静止(球未到地而)，则向左移动的最大距离为0.024m5.如图所示，面积为 0.02m2，内阻不计的 100 匝矩形线圈 ABCD，绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动，转动的角速度为 50rad/s，匀强磁场的磁感应强度为22T。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，理想变压器原、副线圈的匝
6、数之比为 14，R 为滑动变阻器(0200)，定值电阻 R0=5，电流表、电压表均为理想交流电表示数分别为 I、U。变化量的绝对值分别为I、U，下列判断正确的是A.由图示位置转过 30角的过程产生的平均感应电动势为150 2VB.当滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，电压表示数变大C.当滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，5UI D.当80UI时副线圈的输出功率最大6.如图所示，在真空中固定两等量同种正点电荷，电荷量均为+Q、分别位于同一水平线上的 A、B 两点，为连线 AB 的中点，C、D 为连线 AB 的竖直中垂线上关于 点对称的两点，A、C 两点的距离为 r，CAO=。已知点电荷的电场中距离
7、场源 Q 为 x 处的电势为kQx(以无穷远处为零电势点)，静电力常量为 k，重力加速度为 g、如下分析正确的是学科网（北京）股份有限公司A.C 点的电场强度大小为22coskQrB.一试探电荷(不计重力)，质量为 m，从 C 点给一初速度竖直向下运动、要使它能到达 点，则给的初速度最小值为(1 cos)2coskQqmrC.将一电子从 C 点移到 D 点过程中电势能先增大后诚小D.将一质量为 M 的带负电小球从 D 点以 vo 向上抛出，恰能上升到 C 点，则02sinvMgr二、选择题：本题共二、选择题：本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选
8、项中，有多项符合题目要求。全部选对的得分。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，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。7.一列简谐横波沿 x 轴传播，如图(a)，实线和虚线分别为 t1=0 和 t2时刻的波形图，P、Q 分别是平衡位置为 x=1.0m 和 x=4.0m 的两个质点，图(b)为质点 Q 的振动图像。则A.波的传播方向为 x 轴负方向 B.波速大小为 40m/sC.t2的大小为 0.05s D.从 t=0 时刻起，质点 第一次到达波峰处所需要的时间为 0.175s8.某同学非常适合当一名宇航员，心中也一直憧憬着
9、航天梦，设想着若干年后，登上另一星球，在该星球表面做一单摆实验。已知该星球半径为 R，单摆实验摆长为 L，实验时用积累法测了 n 次全振动的时间为t，不计阻力，引力常量为 G，则下列说法正确的是A.该同学的设想没法实现，因为离开地球后不能做单摆实验B.若忽略该星球的自转，根据已知条件可估算该星球的平均密度为223 LnGRtC.在该星球表面发射卫星时，需要的最小发射速度为2 RntD.若摆球实验时，=60，如图所示，从此处静止释放后经最低点时的速度大小为0v，则该星球表面附近学科网（北京）股份有限公司重力加速度为2021 cos60vL9.如图所示，公园修建了一个 G 面为等腰梯形的水池，水池
10、坡面的倾角为、在注满水的情况下，一束平行光照射到水面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与水面的夹角=37，sin37=0.6，则A.水对该光的折射率为53B.若改变入射角，使2cos3，A 点入射的光恰好能够照到水池底角 B 点，则水池坡面的倾角=60C.减小 角大小使得入射角达到临界角时，由于全反射，光将照不进水中D.若水池深7m，将一点光源放入池底中央，水面足够宽、不考虑多次反射，则点光源照亮水面的面积为 S=9m210.某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置，如图所示，导轨 a、b 由半径为 r=0.4m 的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成，其右端与水平导轨 c、d
11、 良好衔接，导轨 a、b 部分宽度为L=2m，导轨 c、d 部分宽度为 L=1m，金属棒 与金属棒 Q 上分别固定有绝缘卡通玩偶，营造出猫追老鼠的氛围，两者将随金属棒始终无翻转水平运动，金属棒 与“猫”总质量为 M=2kg，金属棒 Q 与“老鼠”总质量为 m=1kg，接入导轨间的电阻大小均为 R=1，Q 棒静止在 c、d 导轨上并被锁定，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B=1T。现将 棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放，经过 t=1s 时间 棒到达圆弧轨道最低点，此时 棒对导轨压力为其重力的两倍，金属棒与轨道接触良好，不考虑一切摩擦，重力加速度为 g 取 10m/s2，则A.
12、从释放 棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为 0.3CB.在 Q 棒一直锁定下，要使 棒不能带“猫”进入 c、d 轨道，则 a、b 轨道水平部分长度至少为 2mC.当 棒到达圆弧最低点时，若 Q 棒立即解除锁定，水平导轨均足够长，且 P 棒始终在 ab 上运动，Q 棒始终在 cd 上运动，则两金属棒运动稳定时速度大小分别为23Pv m/s，43Qv m/sD.棒在导轨 ab 的水平部分运动过程，两者运动状态第一次稳定后，棒进入 cd 导轨时，若此时距 Q 棒1m，则此后两者将会相碰三、非选择题：本题共三、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 56 分。分。11.(8 分)常规落
13、体法验证机械能守恒定律摩擦阻力影响相对较大，现如图放置实验器材，连接遮光片小车学科网（北京）股份有限公司与托盘砝码的绳子与桌面平行，遮光片与小车位于气垫导轨(图 1 中未画出，视为无摩擦力)，重力加速度为 g，接通电源，释放托盘与砝码，测得如下物理量：遮光片宽度 d，遮光片小车释放点到光电门的长度l，遮光片小车通过光电门挡光时间t，托盘与砝码质量 m1，小车和遮光片质量 m2。(1)如图 2 所示用游标卡尺测得遮光片宽度 d=_mm；(2)用该装置验证系统机械能守恒定律，_满足 m2m1；(选填“需要”或“不需要”)(3)若 d=_，即验证从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒；(用上
14、述字母表示)(4)改变 l，做多组实验，作出如图 3 所示的以 l 为横坐标，以2dt为纵坐标的图象，a、b 两图线中一图线为无任何阻力情况下的结果，另一图线为某同学考虑到有部分恒定空气阻力的结果，对比发现，_图线考虑了空气阻力。12.(8 分)现设计一电路，可用来测量未知电阻 Rx的阻值，同时还可测量电源电动势与内阻，如图甲所示，R 为电阻箱(099.9)，先置于阻值最大位置。(1)断开 K2，闭合 K1，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组 R、I 值，并依据 R、I 值作出了如图乙所示的 R-1I图线。分析可得电源电动势 E=_V，电源内阻 r=_。(2)断开 K2，闭合 K1，当 R 调至某
15、一位置时，电流表的示数 I1=1.5A；保持电阻箱的位置不变，断开 K1，闭合 K2，此时电流表的示数为 I2=1.2A。可测得 Rx=_。学科网（北京）股份有限公司(3)K1断开、K2闭合时，将 R 的阻值从 10 逐渐减小到 0 的过程，电源输出功率_(选填“一直减小”“一直增大”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。13.(10 分)新学期青春校园篮球赛拉开序幕，某比赛前，比赛用球在体育器材室被打入温度为 23的空气后，球内压强为 1.50atm。比赛开始后，球内的气体温度升高为 33。但比赛过程中出现小插曲，篮球被打出场外后，被尖锐物体刺穿了一小孔而漏气，更换后将此球置于场边稳定放置后
16、篮球内气体的温度为27，压强为 1.00atm。若将球内气体视作理想气体，但上述过程中篮球的容积不变，求：(1)温度升高到 33时球内气体的压强；(保留两位小数)(2)篮球漏出的空气质量与漏气前球内空气质量之比。14.(14 分)如图所示，半径为 L 的圆边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场，ab、cd 是圆边界的两个互相垂直的直径，边长为 L 的正方形 defg 内存在匀强电场，边长 de 与直径 cd 共线，电场与磁场垂直、与 gd 平行.质量为 m、电荷量为 q 的粒子(不计重力)从 a 点正对例心 以初速度0v垂直射入磁场，从 d 点射出磁场立即进入电场，最后恰好从 f 点射出电场，打在
17、f 点右侧距离 L 处的竖直挡板上，求：(1)匀强砥场磁感应强度大小 B 和匀强电场电场强度大小 E；(2)粒子运动到 f 点时的速度；(3)粒子从 a 点进入到打到竖直挡板上的运动总时间。l5.(16 分)某科技馆内有一用来观察摆球与牵连配重滑块运动规律的装置，如图所示，用一足够长的水平轨道杆，将质量为 M=2m 的带孔滑块穿套之后水平固定在水平地面上方，再用一不可伸长的轻质细绳一端固定在滑块下方 A 点，另一端连接质量为 m 的小球，已知绳长为 L，水平杆距地面足够高，当地重力加速度为 g，忽略空气阻力。将轻质细绳伸直，小球从 B 点(B 点与 A 点等高且在水平杆正下方)静止释放。(1)
18、若水平杆光滑，当小球第一次摆动到最低点时，求滑块的位移大小和此时细绳对小球的拉力大小?(2)若水平杆粗糙，滑块所受最大静摩擦等于滑动摩擦力，要求小球摆动过程中滑块始终保持静止，则滑块与水平杆之间的动摩擦因数最小为多大?在此过程中，当小球所受重力的功率最大时，小球的动能大小为多少?学科网（北京）股份有限公司A 佳教育佳教育2023 年年 5 月高三模拟考试月高三模拟考试物理参考答案物理参考答案1.D 【解析】据电荷数和质量数守恒可知 X 确实为中子，但聚变反应并非链式反应，A 错；核聚变反应释放出来的光子来源于原子核内，释放的能量不能讲由质量转化而来，BC 错；据爱因斯坦质能方程可知 D 正确。
19、2.C 【解析】由牛顿第二定律mgma及22vax可得22vxg，在v、一定的情况下x一定，与重量无关。3.B 【解析】“花筒”所需向心力大小为2Fmr得向心力大小为 1350N，但受杆的作用力并非这么大，为重力与它的合力大小，A 错；烧红的铁屑沿切线飞出后，做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有212hgt解得22 3.2s0.8s10htg，水平方向做匀速直线运动，有xvt=300.8m=24m 所以，落地点距 O2的距离大小为12222242 m2 145mdxMO；空中运动的时间由高度决定，落地时速度的方向与高度及转动速度共同决定，与质量无关，CD 话误。4.D 【解析】A 项显然错误
20、；对球受力分析，如图 1 所示由平街条件有32sinFF，3cosFmg，解得3cosmgF=6.25N，对球与小方凳整体受力分析，如图 2 所示由平衡条件可得 F1=(M+m)g=l5N；对球受力分析如图 3 所示，当小方凳向左移动时 角增大，F2和 F3增大，根据力作用的相互性知，球对墙壁和小方凳的压力均增大，BC 均不对；初始状态小方凳与墙壁的距离为1sinxRR解得1x=0.192m，临界时，20()3fmFMm gN，2203fmFFN，此时24tan5Fmg，=53；小方凳与墙壁的距离 F2sinRxR=0.216m，物块向左移动的最大距离21xxx=0.024m，D 正确。学科网
21、（北京）股份有限公司5.D 【解析】由图示位置转过 30角的过程产生的平均感应电动势sin303150 26BSnBSEnntV，A 选项错误；设发电有效电压为 U0，由理想变压器的特点可知220 1201U II RI R，12:II=4：l，可得101016IUI RR滑动变阻器 R 的滑片 向下滑动，R 减小，所以1I变大，则2I变大，可知电流表示数变大，而电源的输出功率为0 1PU I则电源的输出功率变大，原线图两端电压为1010UUI R，因为1I变大，所以1U减小，2U减小，电压表示数减小，B 错；交变电源电压的有效值为0110UUI R，又有1214UnU，121IIn，可得02
22、201UnUI Rn，化简得00222URUInn，即0280URin，故 C 错误；副线图的输出功率即 R 获得的功率为220020020224162561632RPUURRRRRRRI，当02256RRR时，变阻器 R 获得的功率最大，此时016RR=80，故 D 正确。6.B 【解析】两点电荷均为正电荷且带电量相等，则两点电荷在 C 点处的电场强度方向均背离各自电荷，电场强度如图所示，根据电场强度的矢量合成法则可得 C 点的场强22sinCQEkr，A 错；根据题意，C 点的电势为2CQkr，O 点的电势为2cosOQkr，则可得2(cos1)cosCOCOkQUr.若一个质量为 m、电
23、荷量为+q 的试探电荷(重力不计)从 C 点以某一竖直向下的初速度运动恰好能够到达 点，则由动能定理有2min102COqUmv，解得min(1 cos)2coskQvmr，可知能够到达 点的最小速度2min(1 cos)2coskQvvmr，B 正确；从 C 到 D，电势先增大后减小，电势能先减小后增大；C 错误；带负电的小球从 D 点到 点静电力做正功，从 O 到 C 电场力做负功，根据对称性可知，小球从 D 到 C 的过程中，静电力对小球所做功的代数和为零，则根据动能定理有2112sin02MgrMv，解得12sinvgr，D 错.学科网（北京）股份有限公司7.BD 【解析】由图(b)知
24、 t1=0 时刻质点 Q 沿着+y 正向振动，可知波沿+x 正方向传播；由两图可知=8m，T=0.2s 则波速为vT=40m/s，A 错 B 对；根据题意可知214tTnT(n=0、1、2、3.)，解得20.050.2tn(n=0、1、2、3.)，C 错：波沿 x 轴正方向传播，质点 第一次到达波峰处的时间即波传播x=7m 的时间，则xtv=0.175s，D 对。8.BD 【解析】在另一星球上是能够做单摆实验的，与在地球表面类似，A 错；单摆周期tTn，又由2lTg.忽略自转时，表面一质量为0m的物体有002GMmm gR，圣星球体积343VR，密度MV，联立求得223 LnGRt，B 对；根
25、据在行星表面万有引力与重力可认为相等有22GMmvmRR，该星球表面发射卫星时需要的最小发射速度为2 nvLRt，C 错；摆角较大时，由机拔能守恒201cos602mg LLmv，得202(1 cos60)vgL，D 对。9.BD 【解析】设入射角为1，折射角为2，又已知折射光线和反射光线垂直，=37，所以1=53，由折射定律12sin4sin3n，A 错；12sin4sin3n，1cossin，得21sin2，2=30，=60，B对：全反射针对的是光从光密介质射向光疏介质，C 错；当水中点光源射向水面时，若达到临界角 C，则光线会发生全反射，所以光照亮水面的区域为一个半径为 r 的圈，如图所
26、示，这时入射角等于临界角 C，由几何关系可得22sinrChr，其中1sinCn，r=3m，29srm2，D 正确。10.BC11.(8 分)(1)6.75(2 分)；(2)不需要(2 分)；(3)21122m gltmm(2 分)；(4)b(2 分)【解析】本实验无需用托盘与砝码重力代替拉力，无需满足21mm；改变 L，做多组实验，作出如图以L 为横坐标，以2dt为纵坐标的图象，无阻力时，若机械能守恒成立有211212dm glmmt，整学科网（北京）股份有限公司理有21122m gdttmm，则图象斜率为1122m gkmm，若有空气阻力，则斜率将小于无阻力的情况。12.(8 分)(1)3
27、(2 分)；0.75(2 分)；(2)0.5(2 分)；(3)先增大后减小(2 分)【解析】根据闭合电路欧姆定律EIRr，得ERrI；则1RI图象的斜率 k=E，由数学知识求得电源的电动势 E=3V，R 轴截距的绝对值等于内阻 r，即 r=0.75，K2断开，K1闭合时，有ERrI；K1断开，K2闭合时，有2xERRrI，所以21xEERII=0.5。因xRr，R 的阻值从 10 逐渐减小到0 的过程中，xRRr时给出功率最大，所以北过程输出功率先增大后减小。13.(10 分)(1)2p=1.55atm；(2)77225mm或53155mm或约为 0.34【解析】(1)以溺气前篮球内的气体为研
28、究对象，初状态状态参量为1p=1.50atm，1T=(273+23)K=296K.末状态时：2T=(273+33)K=306K.1 分气体发生等容变化，根据查理定律有1212ppTT.2 分代入数值解得：2p=1.55atm.1 分(2)换下后置于馆内稳定后篮球内气体的状态参量为30pp=1.00atm，3T=(273+27)K=300K，设篮球的容积为 V，.1 分根据理想气体状态方程可得222p Vn RT，333p Vn RT，.1 分即有22223333pnTTmpnTmm T，.2 分代入数值解得77225mm.2 分或53155mm(用笫一问约等于后的结果代入所得)或约为 0.34
29、。14.(14 分)(1)0mvBLq；02mvELq；(2)05v；(3)032Lv。【解析】学科网（北京）股份有限公司(1)在磁场中，运动半径 r=L，由洛伦兹力充当向心力200mvBqvL.1 分解得0mvBLq.1 分在电场中沿着 de 方向以速度0v做匀速直线运动0 2Lv t.1 分沿着电场力方向做初速度为 0 的匀加速直线运动2212qELtm1 分解得02mvELq.1 分(2)从 d 点运动到 f 点过程，由动能定理：2021122fEqLmvmv.2 分可得05fvv.1 分根据推论，f 点速度反向延长交 de 中点，可知 f 点速度方向与水平方向夹角为，1tan2.1 分
30、(3)在磁场中做匀速圆周运动的规律，02 LTv，粒子在磁场中运动的时间100242LLtvv.1 分在电场中运动时间为20Ltv.1 分离开电场后粒子做匀速直线运动，水平分逸度为xv，由22xqELvm，可得02xvv，.1 分302xLLtvv.1 分总时间123032Lttttv.1 分15.(16 分)(1)3L4mg；(2)3 1020，33kEmgL【解析】(1)设小球摆到最低点时速度大小为1v，滑块速度大小为2v，水平杆光滑，根据水平方向系统动量守恒有：学科网（北京）股份有限公司12mvMv，即有12mxMx.1 分又结合12xxL.1 分联立可求得23mLLxMm.1 分根据系统机城能守恒，从释放到第一次达最低点，有21221122mgLmvMv.1 分可求得143gLv，23gLv，