2024年全国高考调研模拟试卷理综全真演练物理试题(四)

2024年全国高考调研模拟试卷理综全真演练物理试题(四)
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，某同学分析可能的原因有①入射光太弱；
②入射光波长太长；③光照时间太短；④电源正负极接反。

下列选项中，均有可能的是（ ）
A．①③B．②④C．①②D．③④
第(2)题
可变电容器通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。

如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连。

初始时开关S闭合，极板间靠近下极板有一带电粒子P恰好处于静止状态。

忽略边缘效应。

下列说法正确的是（）
A．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B．闭合开关S，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C．断开开关S，只将板间距变为原来的2倍，则带电粒子P会向下运动
D ．断开开关S，只将板间距变为原来的，则带电粒子P所在处的电势不变
第(3)题
一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。

通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．零时刻线圈位于中性面
B．时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．时刻到时刻，感应电动势的平均值为零
第(4)题
如图甲所示，导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。

线框通过电阻R
1与理想升压变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为220V的电灯泡，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，，线框ABCD电阻不计，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是（）
A．变压器原线圈上的电压
B．变压器原副线圈的匝数比为
C．灯泡消耗的电功率为440W
D．灯泡两端的最大电压为220V
第(5)题
保险丝对电路安全有着重要作用，如图所示，A是额定电流为1A的保险丝，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，交变电压，保险丝电阻为，R是可变电阻。

则（）
A．要使电路正常工作，可变电阻R的阻值不能大于
B．可变电阻R越大，其消耗的功率越大
C．可变电阻R两端的电压不能低于
D．保持R不变，增加原线圈匝数，通过保险丝的电流增大
第(6)题
如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，AC边的中点为M，BC边的中点为N，O点为三角形的中心，分别在A、B、C固定放置电荷量为的点电荷时，下列说法正确的是（）
A．M、N两点的电场强度大小相等B．M、N两点的电势相等
C．O点场强为零D．将一个负电荷由O点向N点移动的过程中，电场力做负功第(7)题
在α粒子散射实验中，α粒子由a到e从金原子核旁飞过，运动轨迹如图所示。

金原子核可视为静止，以金原子核为圆心，三个同心圆间距相等，α粒子的运动轨迹在c处与圆相切。

下列说法正确的是（ ）
A．α粒子在c处的动能最大
B．α粒子在处的电势能相等
C．α粒子由c到d过程与由d到e过程电场力做功相等
D．α粒子的运动轨迹在a处的切线有可能经过金原子核的中心
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图所示为回旋加速器的示意图。

两个靠得很近的形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的处开始加
速。

已知形盒的半径为，磁场的磁感应强度为，高频交变电源的电压为、频率为，质子质量为、电荷量为。

下列说
法正确的是（ ）
A．质子的最大速度不超过
B．质子的最大动能为
C．只增大磁感应强度，回旋加速器仍可正常工作
D．在不改变所加交变电源频率和磁场的情况下，可直接对氦核（）进行加速
第(2)题
在真空中有两个等量异种电荷，以其连线的中点O为球心画一个球面，其中所在平面与连线垂直，与连线处在同
一水平面上，是弧和弧的中点，M点和f点到电荷Q的距离相等。

下列说法正确的是（ ）
A．电子从a沿着运动一周过程中所受电场力、电势能均保持不变
B．在e点静止释放一质子将会在之间往返运动
C．将一质子从e点移动到f点和从e点移动到M点电场力做功相同
D．两点电场强度相同，g点电势高于h点电势
第(3)题
如图所示，恒星A、B构成的双星系统绕点O做顺时针方向的匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别
为R A、R B，R A<R B。

C为B的卫星，绕B做逆时针方向的匀速圆周运动，周期为T2，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。

万有引力常量为G，则以下说法正确的是（ ）
A．若知道C的轨道半径，则可求出C的质量
B．恒星B的质量为
C．若A也有一颗运动周期为T2的卫星，则其轨道半径一定小于C的轨道半径
D．设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为d，处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

一根质量
为m、电阻为r的导体棒ef垂直于P、Q放在导轨上，导体棒ef与P、Q导轨之间的动摩擦因数为。

质量为M的正方形金属
框abcd，边长为L，每条边的电阻均为r，用绝缘细线悬挂在竖直平面内，ab边水平，金属框的a、b两点通过细导线与导轨相连，金属框处于大小也为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。

现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动，从导体棒开始运动计时，悬挂线框的细线拉力随时间t的变化如图乙所
示，g为重力加速度。

（1）求导体棒ef运动过程中感应电流的方向和时间以后通过ab边的电流大小；
（2）求时间以后导体棒ef运动的速度大小；
（3）求电动机的牵引力功率P。

第(2)题
如图所示，一足够长的细玻璃管，粗细均匀，上端封闭，竖直插入水银槽中。

整个装置处在压强的恒温恒压环境中，长h=5cm的水银柱将管内理想气体分为a、b两部分。

当管顶距槽内水银面的高度H=25cm时，管内外水银面等高，a部分气体长度。

现竖直向上缓慢提升玻璃管，当管内外水银面高度差时，求管顶距槽内水银面的高度。

第(3)题
如图，两个定值电阻的阻值分别为和，直流电源的内阻不计，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为，板长为
，极板间存在方向水平向里的匀强磁场。

质量为、带电量为的小球以初速度沿水平方向从电容器下板左侧边缘点进入电
容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。

此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为，忽略空气阻力。

（1）求直流电源的电动势；
（2）求两极板间磁场的磁感应强度；
（3）在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离开电容器后沿直线运动，求电场强度的最小值。

第(4)题
现在很多公路上所画的行车线和交通指示标志都使用了能将光“逆向反射”的反光膜，从而使得在夜间行车没有路灯的情况下，能看清道路和交通标志，如图甲所示。

这种反光膜的结构如图乙所示，它是由透明保护层1、单层排列的玻璃微珠2、反射层3、胶合层4等组成。

当有光照射到这些玻璃微珠上时，经折射后射到其后面的反射面上，然后沿原入射方向被反向射回。

若玻
璃微珠是半径为R的小球，为保证一束平行光照射到这样的交通标志上能有足够强度的光被“反向射回”，要求入射光与“反向射回”的光之间的距离应小于，则制作玻璃微球材料的折射率应满足什么条件？
四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
某实验小组的同学欲“探究做功与速度变化的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为物体，B为光电门，C为力的传感器，D为遮光片，P为小桶(内有砂子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。

(1)他们用游标卡尺测出了遮光片的宽度d(如图乙所示)，则遮光片的宽度为____mm；又测出了物体(包括遮光条)的质量为m。

(2)将物体放在某一位置，测出此位置时遮光片前端到光电门的距离s，计算出遮光片中点到光电门的距离x，然后将物体由静止释放，读出物体通过光电门时的遮光时间t；再多次改变s，计算出相应的x，读出对应的时间t；并在物体运动过程中记录了传感器的示数F，根据所记录的数据，作出以x为横坐标，以为纵坐标的图像。

在实验过程中，有同学提出应平衡摩擦力。

你认为实验中是否必须平衡摩擦力?__________(填“是”或“否”)
(3)除了x和t外，下列物理量中，必须测量的物理量是________(填物理量前面的序号)
A．遮光片宽度d
B．物体质量m
C．传感器示数F
(4)
通过正确的操作，各物理量均采用国际单位，作出的图像是一条直线，计算得出直线的斜率为k。

实验完成后，一位同学发现，根据前面测出的物理量，还可以得出物体与水平面间的动摩擦因数μ，则μ=_________(用实验中测出的物理量的字母表示)
第(2)题
某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如下图一所示：
(1)实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．
②用螺旋测微器测量挡光条的宽度，结果如上图二所示，由此读出＝________mm.
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离
④将滑块移至光电门1左侧某处，待重物静止不动时，释放滑块，要求重物落地前挡光条已通过光电门2.
⑤从数字计时器(图一中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2.
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出重物质量m.
(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
②滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________.
(3)已知当地(重力加速度为g)．如果在误差允许的范围内等式________ 成立，则可认为验证了机械能守恒定律．（用已测物理量字母表示）。