2024届河南省高三下学期4月模拟考试理科综合试题-高中物理

2024届河南省高三下学期4月模拟考试理科综合试题-高中物理
一、单选题 (共7题)
第(1)题
荡秋千，是一项在生活中常见且深受人们喜爱的运动项目。

一同学进行荡秋千表演，已知秋千的两根绳子均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。

绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，踏板的速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）
A．425N B．395N C．800N D．820N
第(2)题
如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是（ ）
A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C
．弹簧的劲度系数等于
D．在B和A分离前，它们做加速度增大的加速直线运动
第(3)题
如图所示，甲、乙两个材料和粗糙程度均相同的斜面固定在水平面上，甲、乙两斜面的高度与长度的比值分别为、。

一小木块分别沿甲、乙两斜面下滑的加速度大小之比为1∶2，该小木块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.2B．0.3C．0.4D．0.5
第(4)题
在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。

对下列四幅图描述不正确的是（ ）
A．图甲中随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B．图乙中光电效应现象说明光具有粒子性
C．图丙中氢原子从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，能发生光电效应
D．图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会吸收能量
第(5)题
太阳内部核聚变反应产生的能量向太空辐射，太阳辐射在到达地面之前会经过厚厚的大气层并损失近50%能量。

现测得单位时间内地球表面正对太阳光的单位面积上吸收的太阳辐射约为1.4×103J/m2s。

已知日地距离为1.5×108km，则太阳每秒钟因辐射而亏损的质量约为（ ）
A．8.8×103kg B．6.6×105kg C．2.2×107kg D．8.8×109kg
如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角，甲位于P点，某时刻由静止释放乙（乙离地面足够高），经过一段时间小球甲运动到Q点（未与横杆相碰），O、Q两点的连线水平，O、Q的距离为d，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。

已知重力加速度为g，，，弹簧始终在弹性限度内。

下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．物体乙释放瞬间的加速度大小等于g
C．小球甲到达Q点时的速度大小
D．小球甲和物体乙的机械能之和始终保持不变
第(7)题
质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示。

若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（ ）
A．mgh，减少mg（H-h）
B．mgh，增加mg（H+h）
C．-mgh，增加mg（H-h）
D．-mgh，减少mg（H+h）
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图所示，在空间正方形区域内存在一匀强磁场，磁感应强度方向水平且垂直于纸面向里。

在竖直面内有一矩形金属线圈，矩形线圈的高远小于正方形的边长，矩形线圈从位置a开始下落，且刚好匀速进入匀强磁场。

若线圈下边刚通过水平面b、（位于磁场中部）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为、和，则（ ）
A．B．C．D．
d
第(2)题
2022年11月随着“梦天”实验舱与空间站顺利对接，中国完成空间站的建成。

中国空间站绕地球飞行的轨道视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的k倍，同步卫星的轨道高度约为地球半径的n倍，下列说法正确的是（）
A．“梦天”实验舱与空间站对接后，由于质量增大，空间站轨道半径将变小
B．空间站在轨道上飞行的速度小于第一宇宙速度
C．航天员在空间站上的加速度是地球表面上重力加速度的倍
D．空间站每昼夜绕地球运动圈
美国科学家Willard S ． Boyle与George E ． Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）
A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组设计了如图（a）所示的欧姆表电路，仅用一节干电池通过控制开关S，就可使“欧姆表”具有“”和“”两种倍率。

电路中使用的实验器材如下：
干电池：电动势，内阻；
毫安表：满偏电流，内阻；
滑动变阻器，阻值调节范围足够大；
定值电阻、和，其中；
开关S，红、黑表笔各一支，导线若干。

(1)按照图（a）连接好电路，表笔1为______（填“红”或“黑”）表笔。

(2)当开关S断开时，将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，此时______，欧姆表的倍率是______（填“
”和“”）。

(3)闭合开关S使欧姆表倍率改变，电阻______。

将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表达到满偏。

(4)保持开关S闭合，在表笔间接入电阻（图中未画出），电流表指针指向图（b）所示的位置时，电阻______。

第(2)题
（1）如图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）；
（2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。

用注射器测得1 mL 上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。

如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：
①油酸膜的面积是___________ cm2：
②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，
③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m。

（结果保留两位有效数字）
（3）若阿伏加德罗常数为N A，油酸的摩尔质量为M。

油酸的密度为。

则下列说法正确的是___________。

B．油酸所含分子数为
A．1kg油酸所含有分子数为
C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图，用AB、BC两根细绳把质量为m=1kg的小球悬挂于车内，当小车向右做水平匀速直线运动时，AB绳与竖直方向的夹角
为α=37°，BC绳与竖直方向的夹角为β=53°，求：（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）AB、BC中的张力大小。

（2）当小车以a=8 m/s2的加速度向右水平行驶时，AB、BC中的张力大小。

第(2)题
两平行金属导轨ABC、按如图（a）所示方式固定，倾斜导轨的倾角均为，倾斜导轨与水平导轨在B、处平滑连
接，两导轨平面内均有垂直于平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为。

在水平导轨上固定有两竖直立柱，的连
线、两竖直立柱的连线均与水平导轨垂直。

将金属棒甲锁定在两竖直立柱与之间的水平导轨上且金属棒甲离足够远。

时，将金属棒乙在离足够远的倾斜导轨上由静止释放。

时，金属棒乙刚进入水平导轨，同时解除对金属棒甲的
锁定。

时，两金属棒的速度刚好相等，且金属棒甲刚好与竖直立柱碰撞。

在这段时间内，两金属棒的速度—时间图像如图（b）所示。

已知导轨间距和两金属棒长度均为，两金属棒的质量均为，金属棒甲的电阻为，金属
棒乙的电阻为，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒甲与两竖直立柱的碰撞为弹性碰撞，忽略一切摩擦和导轨电阻，重力加速度大小取。

求：
（1）时刻，金属棒乙两端的电压U；
（2）时刻以后，金属棒甲产生的焦耳热Q。

第(3)题
如图所示，半径R = 0.4m的竖直半圆形轨道bc与水平面ab相切。

质量m2=0.2kg的小滑块B放在半圆形轨道的最低点b，另一个质量为m1=0.3kg的小滑块A，在水平推力F=3N作用下由静止开始从a点向右做匀加速直线运动，当小滑块A刚好要与小滑块B碰撞时立即撤去F，随后小滑块A与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起后恰好能够到达半圆形轨道的最高点c。

已知推
力F作用的时间t=2s，滑块A与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.5。

取重力加速度g = 10m/s²，A、B均可视为质点。

求：
（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小v1；
（2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能ΔE；
（3）两滑块从b运动到c的过程中系统产生的热量Q。