内蒙古巴彦淖尔市2024高三冲刺(高考物理)统编版(五四制)模拟(拓展卷)完整试卷

内蒙古巴彦淖尔市2024高三冲刺（高考物理）统编版（五四制）模拟(拓展卷)完整试卷
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
在蹦床运动过程中，用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F，下图是绘制的F随时间t的变化图像，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员的质量为40kg B．运动员在3.6s~4.8s内处于超重状态
C．运动员的最大加速度大小为50m/s2D．运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2m
第(2)题
迷你系绳卫星在地球赤道正上方大气层外，沿圆形轨道绕地球飞行。

如图所示，某系绳卫星由两个质量相等的子卫星a、b组成，它们之间的绳沿地球半径方向，已知子卫星a、b绕地球做圆周运动的半径分别为、，地球半径为R，地球表面重力加
速度大小为g，系绳质量不计，则系绳卫星做圆周运动的角速度大小为（）
A．B．
C．D．
第(3)题
下列说法正确的是（ ）
A．做自由落体运动的物体，下落的瞬间，速度和加速度均为零
B．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是基本单位
C．安培提出了分子电流假说
D．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系
第(4)题
小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落，已知电梯顶部离电梯地板的高度为2.45m，电梯匀速上升的速度大小为2m/s，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为（ ）
A．0.48s B．0.7s C．1.12s D．0.32s
第(5)题
石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。

如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。

当时，测得关系图线如图（b）所示，元电荷
，则此样品每平方米载流子数最接近（）
A．B．C．D．
第(6)题
真空中存在着方向平行x轴的电场，x轴上各点的电势随位置x变化的关系如图所示。

一带正电粒子从处由静止释放，已知粒子的比荷为，不计重力。

则下列说法正确的是（ ）
A．该电场为匀强电场
B．粒子在区间内做简谐运动
C．粒子运动过程中的最大速率为
D．粒子沿x轴正方向运动过程中，电势能先变大后变小
第(7)题
小球在空中自由下落，无风条件下，小球受到的空气阻力大小与其下落速度大小的平方成正比。

一小球从某一高处由静止竖直下落至地面的过程中，位移大小为x，速度大小为v，加速度大小为a，重力势能为，动能为，下落时间为t。

取地面为零势能面，则下列关系图像，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(8)题
手机无线充电技术越来越普及，图（a）是某款手机无线充电装置，其工作原理如图（b）所示。

送电线圈ab间接入如图（c）所示的正弦交变电流。

快充时，将S与1合上，送电线圈和受电线圈的匝数比，手机两端的电压为，充电功率为；慢充时，将S与2合上，送电线圈和受电线圈的匝数比，手机两端的电压为，充电功率为。

装置线圈视
为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．的阻值为B．的阻值为
C．的阻值为D．的阻值为
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计。

在M和P之间接有阻
值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻为r，并与导轨接触良好。

整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。

现给杆ab一个初速度，使杆向右运动。

则（ ）
A．当杆ab刚具有初速度时，杆ab两端的电压，且b点电势高于a点电势
B．通过电阻R的电流I随时间t的变化率的绝对值逐渐减小
C．若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，同样给杆ab一个初速度，使杆向右运动，则杆ab稳定
后的速度为
D．在图乙中，若ab杆电阻为0，在ab杆上加一水平向右的恒力，ab杆将水平向右做匀加速直线运动
第(2)题
如图所示，竖直平行线MN、PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ)，磁感应强度为B，MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场。

粒子间的相互作用及重力不计。

设粒子速度方向与射线OM夹角为θ ，当粒子沿θ＝60°射入时，恰好垂直PQ射出，则
A
．粒子的速率为
B．PQ边界上有粒子射出的长度为
C．沿θ=120°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长
D
．从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
第(3)题
如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。

铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。

已知檩条间距离为d，以下说法正确的是（）
A．减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑
B．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变大
C．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小
D．减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
第(4)题
如图所示，固定在竖直平面内的内径很小的细管由长度均为L的两段构成，段为内径粗糙的水平直管，P端内侧粘有弹性挡板，段光滑且固定在倾角为的斜面上，两段细管在M点通过极短的光滑圆管顺滑连接。

一轻质细绳左侧连接
一质量为的滑块A，绕过轻质滑轮和挡板小孔，与处于N处质量为m的滑块B相连。

在外力控制下，两滑块开始均静止，滑块
与段的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两滑块均可视为质点，重力加速度为g，不计轻绳与滑轮间的摩擦。

由静止同时释放两滑块后，关于两滑块的运动，下列说法正确的是（ ）
A．滑块B第一次运动到M点时，滑块A的速度大小为
B．滑块B第一次运动到M点时，滑块A的速度大小为
C．滑块B最终将停在M点
D．整个运动过程中，滑块B在水平段运动的总路程为
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
图（甲）为某同学设计的电路图，想测定直流电动机恒定功率下的效率和电源的电动势与内电阻。

在小桶中放入适量的砝码（小桶和砝码以下称为重物），多次移动滑动变阻器R的滑片，测出5组数据，记录在下表。

实验次数12345
电压表的示数 4.10 3.40 2.70 1.90 1.10
电压表的示数 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
电流表的示数0.110.160.220.300.38
重物的总质量0.040.070.110.160.21
重物的提升高度0.800.800.800.800.80
重物的上升时间 1.95 1.90 1.85 1.80 1.65
（1）为了减小测定直流电动机效率的实验误差，需在重物做___________（选填“匀加速”、“匀减速”、“匀速”）直线运动的过程中测量上升高度h和对应的时间t；
（2）给电动机输入4V电压时，直流电动机的效率为___________ %（g取，保留两位有效数字）；
（3）根据5组测量数据，选择适当的物理量，在答题卡上的图（乙）中作出图像_____，根据图像可以求出电源的电动势
为___________V、内阻为___________Ω（结果均保留三位有效数字）；
（4）该同学利用图像分析在测量电动势和内阻实验中由电表内阻引起的实验误差。

在下图中，如果实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。

本次实验分析误差的U-I图像
是( )；
A． B． C． D．
（5）为减小电表内阻在测量电动势和内电阻中引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是( )。

A．换用内阻更小的电流表 B．换用内阻更大的电流表
C．换用内阻更小的电压表 D．换用内阻更大的电压表
第(2)题
如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。

但是，可以通过仅测量___________（填选项前的符号）间接地解决这个问题。

A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球平抛运动的水平射程
②图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。

实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程。

然后，把被碰小球m
2静置于水平轨道末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小
球m2相碰，并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是___________。

（填选项前的符号）
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量两小球相碰后平抛水平射程、
③本实验中只要关系式___________成立，即说明两球碰撞过程中动量守恒（请在m 1、m2、h、H、、、中选取合适的字母表示）。

四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图所示，一半径为R，球心为O的玻璃半球，A、B为半球的底面直径上的两端点。

现有一光线从AB连线上距离O点
R的M点垂直底面射入玻璃半球，光线恰好在玻璃球面发生全反射。

求玻璃半球的折射率n。

第(2)题
如图所示，电阻不计，足够长的光滑平行金属导轨水平固定，间距L＝2m；金属棒甲质量m1＝2kg，金属棒乙质量m2＝1kg，电阻均为R＝2Ω，垂直导轨置于导轨上，构成矩形回路；虚线a、b、c垂直于导轨，导轨内的a右侧和b、c间区域有磁感应强度大小B＝1T、垂直导轨平面向上的匀强磁场；金属棒甲与虚线a重合，金属棒乙在虚线a右侧某处，都静止。

某时刻起，水平向左、平行于导轨的恒定外力F＝4N作用在金属棒甲的同时，相同方向、大小未知的另一个恒力作用在金属棒乙，甲达到虚
线b的同时乙也刚好离开虚线a，乙离开虚线a的速度大小为1m/s，此时撤去作用在乙上的外力，再经过一段时间，当乙达到虚线b时，撤去作用在甲上的外力。

已知虚线a、b间距离x ab＝1m，虚线b、c间距离x bc＝4m；金属棒甲和乙与导轨始终垂直且接触良好。

（1）求金属棒甲与虚线b重合时受到安培力的大小；
（2）通过计算判断：金属棒乙与b重合时，金属棒甲是否离开虚线c。

若离开，求离开时金属棒甲速度大小；若没有离开，求此时刻（金属棒乙与b重合）金属棒甲速度大小与金属棒甲与虚线b间距离大小的关系。

第(3)题
如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切，距离质量的小滑块1放在半圆形轨道末
端的点，另一质量也为的小滑块2，从点以的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。

已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数，取重力加速度，两滑块均可视为质点。

求：
（1）碰前的速度大小；
（2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能；
（3）在点轨道对两滑块的作用力。