衡水金卷 2024届高三2月大联考理综试题-高中物理

衡水金卷 2024届高三2月大联考理综试题-高中物理
一、单选题 (共7题)
第(1)题
如图所示，为甲、乙两列波在相同均匀介质中传播的波形图，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙波长之比B．甲、乙振幅之比
C．甲、乙波速之比D．甲、乙周期之比
第(2)题
随着航天技术的不断发展，人类终将冲出太阳系，对遥远深空进行探索。

如图，a星与b星可以看作双星系统，它们均绕连线上的O（未画）点转动，a星质量是b星的81倍，假设人类发射了两个探测器、刚好处在该系统的两个拉格朗日点，位于这两
个点的探测器能在a星和b星的共同引力作用下绕O点做匀速圆周运动，并保持与a星、b星相对位置不变，探测器与a星球
心、b星球心的连线构成一个等边三角形，探测器在a星、b星连线的延长线上。

则（ ）
A．a星和b星的第一宇宙速度之比为9:1
B．a星球心和b星球心到O点的距离之比为81:1
C．探测器绕O点运行的加速度比b星的加速度大
D．探测器绕O点运行的周期比探测器大
第(3)题
如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．摩擦力对物体做正功B．支持力对物体做正功
C．重力对物体做正功D．合外力对物体做正功
第(4)题
如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。

电源内阻不计，则（ ）
A．S闭合时，A灯立即亮，亮度保持不变
B．S闭合时，B灯立即亮，然后亮度逐渐加大
C．S闭合时，C灯立即亮，然后亮度逐渐减弱
D．电路接通稳定后，S断开时，B、C灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
第(5)题
2023年10月2日，杭州亚运会蹦床比赛在黄龙体育中心体育场开赛，中国蹦床名将宋雪莹夺得女子个人冠军，实现奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会“大满贯”。

比赛中该运动员由最高点自由下落，从开始下落到最低点的过程中，位移—时间图像如图所示，其中为运动员触网的时刻，为运动员运动到最低点的时刻。

蹦床弹簧形变在弹性限度内，空气阻力不计。

则
（ ）
A．时刻运动员的加速度大小比重力加速度大
B．时间内运动员的机械能先增大后减小
C．时间内，运动员做加速度先减小后增大的减速运动
D．图中AB段曲线为抛物线的一部分
第(6)题
某物理兴趣小组设计了一个在空间站内完全失重状态下测量物体质量的装置，如图所示为一个U型支架，两侧为竖直挡板，挡板上固定两根非常光滑的平行水平长杆，将一个质量为的箱子穿在水平长杆上，箱子可以在杆上自由滑动，用一根轻绳固定在箱子上，可以通过一小电机给箱子施加一个恒力，两侧竖直挡板上各有一个光电计时器开关（图中未画出），可以实现自动控制光电计时器计时。

初始时箱子紧靠左侧挡板，现启动小电机，箱子在恒定拉力作用下从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器在箱子离开左侧挡板时开始计时，到达右侧挡板时停止计时，光电计时器记录的时间为，现将一待测物体放入箱子里固定，再次启动小电机，箱子再次从左侧挡板运动到右侧挡板，光电计时器记录的时间为，则待测物体的质量m为（ ）
A．B．C．D．
第(7)题
在野钓时，如图所示的圆柱形浮漂只在重力和浮力的作用下沿竖直方向一上一下地振动，忽略钓鱼绳拉力的作用，可将这种振动视为简谐振动，其回复力为。

已知河水的密度为，浮漂的横截面积为S，重力加速度为，则比例系数为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
某工地上，一架起重机将放在地面的一个箱子吊起，箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x变化关系的图像如图所示，其中0~x1过程的图像为曲线，而x1~x2过程的图线为与x轴平行的直线，根据图像可知（ ）
A．x1~x2过程中箱子的动能逐渐减小B．0~x1过程中箱子的动能逐渐增大
C．x1~x2过程中箱子做匀变速直线运动D．0~x1过程中起重机的输出功率一直增大
第(2)题
对固体、液体性质以及特点的理解，下列说法正确的是（ ）
A．从微观角度解释气体的压强时，气体分子的平均动能和密集程度决定气体压强的大小
B．分子间距离减小，分子势能可能增大也可能减小
C．某溶液在相同温度下，形成的未饱和汽、饱和汽的压强不同，则该溶液分子的平均动能一定不同
D．当科技达到一定程度时，内能也不可能全部转化为机械能而不引起其他变化
E．水银滴在玻璃板上将成椭球状，所以说水银一定是一种不浸润液体
第(3)题
地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。

为研究地磁场，某研究小组模拟了一个地磁场，如图所示，模拟地球半径为R，赤道剖面外地磁场可简化为包围地球、厚度为d、方向垂直该剖面的匀强磁场（磁感应强度大小为B），d=2R。

磁场边缘某处（未画出）有一粒子源，可在赤道平面内以不同速度向各个方向射入某种带正电粒子。

研究发现，当粒子速度为2v时，沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。

不计粒子重力及大气对粒子运动的影响，且不考虑相对论效应。

则（ ）
A
．粒子的比荷
B
．粒子的比荷
C
．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
D
．速度为v的粒子，到达模拟地球的最短时间为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
小徐同学欲设计一电路尽可能精确地测量某一电阻的阻值，该待测电阻R x大约300Ω．有以下器材可供选择：
A．定值电阻（R1＝15Ω）
B．定值电阻（R2＝999Ω）
C．电流表A1（量程为1.5mA，内阻为1Ω）
D．电流表A2（量程为4mA，内阻约为0.05Ω）
E．电压表V（量程为10V，内阻约为5kΩ）
F．滑动变阻器R3（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为0.5A）
G．滑动变阻器R4（最大阻值100Ω，允许通过的最大电流为0.1A）
H．电池组（E＝3V，内阻不计）
I．足量的导线与开关
(1)小徐同学应该选择的滑动变阻器为__________（选填“R3”、“R4”）
(2)小徐采用电流的内接法，那么他测得R x的阻值__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．
(3)在方框中画出小徐同学设计的电路图________．
(4)在多次测量中，有一次小徐看到测量R x电流的电表指针偏转为满刻度的4/5，另一只电表指针偏转为满刻度的3/5．依靠此组数据计算R x的阻值为__________Ω（结果保留三位有效数字）．
第(2)题
在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。

某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。

已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。

（1）请完善下列实验步骤：
①调整轨道末端沿___________方向；
②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点；
③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点；
（2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。

若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为___________，小球在轨道上损失的机械能为___________；（用题中所给的物理量表示）
（3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失
量___________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，竖直放置，粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积V0=8cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度T1=27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm，右管水银柱上方空气柱
长h0=4cm，现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度（已知大气压强p0=75cmHg，U形玻璃管的横截面积S=0.5cm2）。

（1）求需要加入的水银柱的长度l；
（2）若使右管水银面恢复到原来的位置，则封闭气体应加热到多少摄氏度?
第(2)题
如图所示，两平行金属板A、B长，两板间距离，A板比B板电势高400V，一带正电的粒子电荷量，质量，沿两板中心线RO以初速度飞入平行金属板，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场
区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界
面MN、PS相距为，D是中心线RO与界面PS的交点，粒子穿过界面PS后的运动过程中速率保持不变，最后打在放置于中心线上的荧光屏bc上E点。

（E点未画出，静电力常数，粒子重力忽略不计）
（1）求粒子到达PS界面时离D点多远？
（2）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。

（结果保留三位有效数字）
（3）求出粒子从进入平行板电场到E点运动的总时间。

第(3)题
如图所示，足够长的平行光滑金属导轨、水平固定于磁感应强度方向竖直向上、大小的匀强磁场中，a、c之间连
接阻值的电阻，导轨间距，导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒的质量、电阻。

时刻对导体棒施加一个水平向右的拉力F，使导体棒做初速度为零、加速度大小的匀加速直线运动，时改变拉力F的大小使拉力的功率此后保持恒定，时导体棒已经做了一段时间的匀速运动。

求：
（1）时，拉力F的大小；
（2）内，通过电阻R的电荷量q；
（3）内，导体棒产生的热量Q。