湖南省岳阳市2024届高三下学期物理第三次模拟测试试题

更新时间：2024-05-23 浏览次数：8 类型：高考模拟

一、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，只有一项符合题目要求。

1. 世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的Th为核燃料。已知 $\text{[math]}$ 的半衰期为24天，下列说法正确的是（）

A . β衰变的电子来自于钍原子的核外电子 B . 通过物理方法或化学方法都能改变 $\text{[math]}$ 的半衰期 C . 4个 $\text{[math]}$ 经过48天后一定还剩余1个 D . $\text{[math]}$ 经过6次α衰变和4次β衰变可变成 $\text{[math]}$

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2. 筷子夹球游戏深受人们的喜爱，选手用筷子夹起乒乓球从一个容器放到另一个容器，在规定时间内搬运多者胜。某同学水平持筷（两根筷子及球心在同一水平面内）夹着乒乓球的俯视图如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A . 乒乓球受到四个力的作用 B . 如果乒乓球静止，则乒乓球受到筷子的摩擦力方向竖直向上 C . 如果乒乓球静止，减小筷子间夹角θ ，筷子对乒乓球的作用力大小不变 D . 如果乒乓球加速运动，筷子对乒乓球的弹力大于乒乓球对筷子的弹力

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3. 一简谐横波沿x轴方向传播，已知 $\text{[math]}$ 时的波形如图甲所示，图乙是 $\text{[math]}$ 处的质点的振动图像，则下列说法正确的是（）

A . 该简谐波沿x轴正方向传播 B . 经过1s， $\text{[math]}$ 处质点向前传播10m C . 在 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 处的质点速度方向与位移方向相同 D . 经过任意0.5s的时间， $\text{[math]}$ 处的质点经过的路程一定为25cm

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4. 如图所示，一半径为R的光滑大圆环竖直固定在水平面上，其上套一小环，a、b为圆环上关于竖直直径对称的两点，将a点下方圆环拆走，若小环从大圆环的最高点c由静止开始下滑，当小环滑到b点时，恰好对大圆环无作用力。已知重力加速度大小为g ，若让小环从最高点c由静止下滑从a点滑离，小环滑离a点时竖直分速度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250万千瓦，年发电量1000亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为 $\text{[math]}$ 时开始计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时刻，电流沿KLMNK方向 B . $\text{[math]}$ 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大 C . 该交流电动势的有效值为 $\text{[math]}$ D . 该交流电动势瞬时值表达式为 $\text{[math]}$

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6. 如图所示，光垂直照射倾斜木板，把一个质量为0.2kg的小球从倾斜木板顶端水平弹射出来做平抛运动，小球刚好落在倾斜木板底端。然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球此运动过程。通过分析照片可以得到小球的飞行时间为0.6s，小球与其影子距离最大时，影子A距木板顶端和底端的距离之比为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。下列说法不正确的是（）

A . 飞行过程中，重力对小球做的功为3.6J B . 小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻 C . 木板的斜面倾角 $\text{[math]}$ D . 木板的长度为3.6m

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二、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. 我国光伏发电技术处于世界领先地位。为提高光伏发电效率，需要在光伏玻璃的上表面涂一层增透膜，而增透膜材料的折射率对透光率有明显影响。我国某厂家发明了空心纳米粒子增透膜（内部呈蜂窝状结构），改变了材料的折射率，显著提高了透光率。若增透膜使用折射率为 $\text{[math]}$ 的实心纳米粒子材料制成，其最小厚度为 $\text{[math]}$ ；若增透膜使用折射率为 $\text{[math]}$ 的空心纳米粒子材料制成，其最小厚度为 $\text{[math]}$ 。则（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图所示，嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。探测器完成对月球表面的取样任务后，样品将由上升器携带升空进入环月轨道，与环月轨道上做匀速圆周运动的轨道器返回器组合体（简称“组合体”）对接。为了安全，上升器与组合体对接时，必须具有相同的速度。已知上升器（含样品）的质量为m ，月球的半径为R ，月球表面的“重力加速度”为g ，组合体到月球表面的高度为h。取上升器与月球相距无穷远时引力势能为零，上升器与月球球心距离r时，引力势能为 $\text{[math]}$ ， G为引力常量，月球的质量为M（未知），不计月球自转的影响。下列说法正确的是（　　）

A . 月球的质量 $\text{[math]}$ B . 组合体在环月轨道上做圆周运动的速度v的大小为 $\text{[math]}$ C . 上升器与组合体成功对接时上升器的能量为 $\text{[math]}$ D . 上升器从月球表面升空并与组合体成功对接至少需要的能量为 $\text{[math]}$

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9. 如图所示，古代起重的一个辘轳由两个直径不同，固定在同一轴上的圆柱体组成，一根轻绳绕在两圆柱上，摇把匀速转动时，小圆柱体上绳子下降，大圆柱体上绳子上升，从而提起重物，不计摩擦、滑轮和摇把重力的影响，已知重物重力大小为G ，小圆柱和大圆柱体的半径分别是r和R ，摇把的半径为L ，摇把匀速转动的角速度为ω ，则（）

A . 摇把匀速转动时，重物上升的速度为 $\text{[math]}$ B . 摇把匀速转动时，重物上升克服重力做功的功率为 $\text{[math]}$ C . 摇把匀速转动时，作用在摇把上的力最小为 $\text{[math]}$ D . 摇把上的力对摇把做的功等于重物动能的增加量

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10. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度 $\text{[math]}$ 向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态，且到cd的距离为 $\text{[math]}$ 。两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为 $\text{[math]}$ ，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M质量为2m ，金属杆N质量为m ，两杆在导轨间的电阻均为R ，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。下列说法正确的是（）

A . M刚进入磁场时M两端的电势差 $\text{[math]}$ B . N在磁场内运动过程中N上产生的热量 $\text{[math]}$ C . N在磁场内运动过程中的最小加速度的大小 $\text{[math]}$ D . N在磁场内运动的时间 $\text{[math]}$

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三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11. 某款多功能转动平台能显示转速，兴趣小组的同学利用该平台测量一螺母与转盘间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ）
1. （1）用螺旋测微器测量螺母宽度如图所示，则螺母宽度 $\text{[math]}$ mm。
2. （2）将螺母置于转盘上，测量出螺母做圆周运动半径为R。
3. （3）缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速n。则 $\text{[math]}$ 。（用题中所给字母表达）改变螺母位置多次测量求出 $\text{[math]}$ 的平均值。
4. （4）有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态，于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个无线力传感器（螺母和传感器总质量 $\text{[math]}$ ）并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据如下表所示：他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出 $\text{[math]}$ 图像。。
  组数
  物理量
  1
  2
  3
  4
  5
  绳子拉力 $\text{[math]}$
  0.40
  0.45
  1.00
  1.71
  2.58
  转速 $\text{[math]}$
  60
  90
  120
  150
  180
  转速平方 $\text{[math]}$
  1.0
  2.3
  4.0
  6.3
  9.0
  根据绘制 $\text{[math]}$ 图像可测定螺母与转盘间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。（保留两位有效数字）
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12. 如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表，
红表笔
A
B
B
C
A
C
黑表笔
B
A
C
B
C
A
阻值
有阻值
阻值同AB测量值
很大
很小
很大
略大于AB间电阻
1. （1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图；
2. （2）小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
  将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为 $\text{[math]}$ ；
3. （3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为 $\text{[math]}$ ；
4. （4）分别作出 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 图像，发现两图像均直线，若直线纵截距分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ；斜率分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则电源电动势为，黑箱内定值电阻阻值为，二极管正向电阻值为。
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13. 2023年12月21日，神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。如图所示，气闸舱有两个气闸门，内闸门A与核心舱连接，外闸门B与外太空连接。气闸舱容积 $\text{[math]}$ ，核心舱容积 $\text{[math]}$ ，开始气闸舱和核心舱的气压都为p₀（标准大气压）。航天员要到舱外太空行走，需先进入气闸舱。为节省气体，用抽气机缓慢将气闸舱内的气体抽到核心舱内，当气闸舱气压降到和外太空气压相同时才能打开外闸门B，该过程中两舱温度不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求：
1. （1）内闸门A的表面积是S ，每次抽气的体积为 $\text{[math]}$ ，缓慢抽气过程中，抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体压强始终相等。第1次抽气到核心舱后，两舱气体对内闸门A的压力差ΔF大小；
2. （2）每次抽气的体积还是 $\text{[math]}$ ，抽气几次后气闸舱内压强小于 $\text{[math]}$ 。
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14. 在如图所示的 $\text{[math]}$ 三维空间中， $\text{[math]}$ 的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，在 $\text{[math]}$ 区域内存在半圆柱体 $\text{[math]}$ 空间区域，半圆柱沿y轴方向足够高，该区域内存在沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，平面 $\text{[math]}$ 在yOz平面内，D点（0，0，0）为半圆柱体底面圆心，半圆柱体的半径为 $\text{[math]}$ 。一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子，从A点（-L ， 0，0）以初速度大小 $\text{[math]}$ ，方向沿着x轴正方向射入匀强电场，经过C点（0，L ， 0）后进入半圆柱体磁场区域，不计粒子的重力。求：
1. （1）电场强度E的大小；
2. （2）带电粒子在半圆柱体内运动的时间；
3. （3）带电粒子从半圆柱体射出时的位置坐标。
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15. 如图所示，质量为2kg的物体A静止于光滑水平面MN上，水平面与MN右端与倾斜传送带平滑连接，传送带长 $\text{[math]}$ ，倾斜传送带与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ ，传送带以8m/s的速度顺时针转动，物体A与传送带间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，倾斜传送带上端与光滑水平面PQ平滑连接，上方加有光滑曲面转向装置，使物体在倾斜传送带上端速度方向变为水平方向而大小不变，足够长的薄板C静止在PQ下方光滑水平面EF上，薄板C的质量为3kg，薄板C的上表面与水平面PQ的高度差 $\text{[math]}$ ，物体A与薄板C的上表面的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度取 $\text{[math]}$ ，质量为1kg的物体B以某一水平向右的初速度撞向A，与A发生弹性碰撞，求：
1. （1）若使物体A到达传倾斜传送带上端速度大小为5m/s，B的初速度多大；
2. （2）若使物体A从水平面上Q点平抛轨迹相同，B的初速度取值范围；
3. （3）当B的初速度大小为12m/s时，若物体A与薄板C每次碰后竖直方向速度与碰前等大反向，则A与C碰撞几次后，A在C上碰撞位置将会相同（每次碰撞时间极短）。
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