2024届河南省洛阳市高三下学期5月第三次统一考试理综物理试题

2024届河南省洛阳市高三下学期5月第三次统一考试理综物理试题
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，带电体系由一对带电荷量均为q的等量异种点电荷组成，已知两点电荷间的距离为l，P点为两电荷连线的中垂线上一点，P、O两点间的距离为r，且：M和N分别为两点电荷延长线上关于中点O对称的两点，下列说法正确的是（ ）
A．M和N两点的场强大小相等，方向相反
B．若取无穷远处电势为0，则M和N两点电势相同
C．在P点由静止释放一电子，电子将沿两电荷连线的中垂线做往返运动
D．P点场强的大小约为
第(2)题
柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。

在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（）
A．不断增大，逆时针B．不断增大，顺时针
C．不断减小，逆时针D．不断减小，顺时针
第(3)题
在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如图所示。

电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：
a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加；电流表示数增大
c.电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断
与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为（）
A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③
第(4)题
将两个相同的小球A、B从水平地面以不同初速度竖直向上先后抛出，已知A球的初速度为40m/s，B球的初速度为20m/s，B球比A球迟1s抛出，忽略空气阻力的作用，重力加速度。

设向上为正方向，从抛出A球开始计时，到B球刚要落地的过程中，下列关于A、B两小球的速度差随时间t变化的关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(5)题
空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。

空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。

图中给出了国际空间站在2020.02-2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（ ）
A．绕地运行速度约为
B．绕地运行速度约为
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
第(6)题
大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。

实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。

现有一微波武器，其发射功率。

若发射的微波可视为球面波，则引起神经
混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A．B．C．D．
第(7)题
如图所示，正方形框ABCD竖直放置，两个完全相同的小球P、Q分别穿在方框的BC、CD边上，当方框绕AD轴匀速转动时，两球均恰与方框保持相对静止且位于BC、CD边的中点，已知两球与方框之间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两球与方框间的动摩擦因数为（ ）
A
．B．C．D．
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，一个折射率为的扇形透明体，∠A OB=90°，OC为其角平分线，一足够宽的平行紫光束平行于OC从OA面和OB面射入透明体，紫光在真空中波长为，已知真空中光速为c，不考虑AB面反射光的影响，则下列判断正确的是（ ）
A．在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比为1:3
B．在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比为1:2
C．换成折射率大一些的扇形透明体，在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比变小
D．将紫光换成红光，在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比变小
第(2)题
如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。

已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（ ）
A．运动过程中m、M和弹簧组成的系统机械能守恒
B．整个过程中合力对物块的冲量大小为
C．m在M上相对运动的路程为
D．整个过程弹簧弹性势能的最大值为
第(3)题
探月卫星的发射过程可简化如图：首先进入绕地球运行的停泊轨道，在该轨道的P处，通过变速，进入转移轨道，在到达月球附近的Q点时，再次变速，卫星被月球引力俘获后成为环月卫星，最终在距月球表面高度为h的工作轨道上绕月飞行（视为圆周运动），工作轨道周期为T。

已知月球半径为R，引力常量为G，卫星绕月飞行时忽略月球以外天体的影响，则（ ）
A．卫星在P点变轨时需减速
B．卫星分别在转移轨道与停泊轨道上经过P点时，受到地球的万有引力相同
C．卫星在Q点变轨时需减速
D．月球的质量为
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图所示，固定于地面的绝热汽缸与导热汽缸中各封闭着一定质量的理想气体，绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，且由刚性杆连接。

开始时两汽缸中气体体积均为、温度均为，压强均为，两汽缸横截面积相等。

缓慢加热中气体，停止加热达到稳定后，中气体体积，设环境温度始终保持不变。

求：
（1）稳定后汽缸中气体的压强；
（2）稳定后汽缸中气体的温度。

第(2)题
扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图甲。

Ⅰ、Ⅱ两处宽度均为的匀强磁场区相距也为，磁场方向相反且垂直纸面。

一质量为、电量为、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器板处由静止释放，
极板间电压为，粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平方向的夹角。

（1）粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角为，求粒子在Ⅰ区运动的时间；
（2）为使粒子能返回Ⅰ区，求Ⅱ区磁感应强度应满足的条件；
（3）若粒子从进入Ⅱ区域左边界的点（图中没有标出）开始计时，磁场随着时间变化的情况如乙图所示（垂直纸面向外为
正），电子运动一段时间后由Ⅱ区域的右边界点飞出磁场，速度方向与水平方向的夹角也是，且连线与Ⅱ区域磁场边界垂直，求磁场的变化周期和磁感应强度大小分别应满足何种条件。

第(3)题
如图甲所示，左、右两个光滑半圆轨道的最低点与光滑水平轨道相切于B、C点，整个轨道处于竖直面内，不计厚度的光滑木板上、下端固定在A、B点。

小球P由A点静止释放，沿着木板下滑，并恰好能到达D点。

已知两半圆轨道的半径分别为R＝
2.5m、r＝1m，不计小球经过B点的能量损失，重力加速度g取10m/s2。

（1）求P落到水平轨道上时距C点的距离x；
（2）求AB板的长度L AB及它与水平轨道间的夹角θ；
（3）如图乙所示，长度的轻杆将P和另一相同的小球Q连接并放置在AB板上。

现P由A点静止释放，两球在竖直面内运
动，求P在沿右半圆轨道运动过程中机械能最小时的速度大小v。

第(4)题
跳台滑雪运动惊险刺激、充满挑战。

如图所示为赛道的简化示意，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角θ均为37°，直线AB段长度，运动员连同装备总质量，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后
降落在着陆坡上的D点，重力加速度，，。

（1）若忽略运动员在助滑道上受到的一切阻力，求运动员下滑到B点的速度大小；
（2）若由于阻力的影响，运动员实际下滑到B点的速度大小，求运动员从A点下滑到B点过程中阻力做的功；（3）若运动员从C点起跳时的速度大小沿水平方向，忽略其在空中运动时受到的一切阻力，求运动员在空中飞行的
时间。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
小李同学利用图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验，打出如图乙所示的纸带，已知打点计时器频率为50 Hz。

①关于该实验，下列说法正确的是________。

A．电火花打点计时器使用6V以下交流电源
B．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
C．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
D．可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
②该同学用两个质量分别为m1、m2的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2-h图像如图丙所示。

下列分析正确的是____。

（多选）
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．m1一定大于m2 D．m1可能等于m2
第(2)题
在“探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中：
(1)某次研究轻弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图甲所示的F－L图像。

由图像可知：弹簧原长L0=_________cm，由此求得弹簧的劲度系数k=_________N/m；
(2)按如图乙的方式挂上两个钩码，使(1)中研究的轻弹簧压缩，稳定后指针指示如图乙，则指针所指刻度尺示数
为_________cm。

由此可得每个钩码重为_________N。