湖南省长沙市2024高三冲刺(高考物理)统编版考试(培优卷)完整试卷

湖南省长沙市2024高三冲刺（高考物理）统编版考试(培优卷)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
控制噪声的基本原则是设法将噪声的能量转化为其他形式的能量，如图所示是一种利用薄板消除噪声的方法。

将薄板安放在框架上，并与框架之间留有一定的空气层，当声波入射到薄板上时，引起板的振动。

由于板本身的内耗使振动的能量转化为热量。

改变薄板的材料和空气层的厚度，可有效消除不同频率的噪声。

下列说法正确的是（ ）
A．薄板振动频率始终与入射声波的频率相等
B．随着入射声波频率的增加，薄板振动的幅度一定增大
C．当噪声停止后，薄板振动频率仍等于原噪声频率，但振幅减小
D．该系统可有效消除的噪声频率范围在其可调节的共振频率之间
第(2)题
战绳作为一项超燃脂的运动十分受人欢迎，运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。

如图甲所示，某人把两根相同的绳一端固定在同一点，两只手分别握住绳另一端，上下抖动使绳振动起来。

以手抖动的平衡位置作为坐标原点，如图乙所示为健身者左手抖动绳过程中某时刻的波形图，左手抖动频率为1.25Hz，则（ ）
A．波的传播速度为8.75m/s
B．该时刻质点Q的振动方向为y轴负方向
C．健身者抖动绳子频率越高，波在绳子中的传播速度越快
D．该时刻质点P的位移为
第(3)题
如图所示，将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光源的右侧，人在与光源同侧的位置观察液膜，下列说法正确的是（ ）
A．若将该装置放在地球表面上观察，可看到竖直直条纹
B．若将该装置放在空间站上观察，可看到水平直条纹
C．若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为，在月球表面观察到的水平直条纹的间距为，则
D．若将红色光源换为蓝色光源，在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大
第(4)题
2021年6月27日，党的百年华诞前夕，国家航天局发布了我国“天问一号”火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像，图中所示是分离相机记录火星车“祝融号”在着陆平台附近后退移动和原地转弯过程中的一幅画面．下列情况中火星车一定可视为质点的是（ ）
A．火星车转弯时B．在火星表面穿越狭窄山谷时
C．确定火星车在火星表面相对位置时D．火星车驶离着陆平台过程中
第(5)题
喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为m的墨汁微粒。

此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多
少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。

带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。

无信号输入时，墨汁微粒不带电，沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。

设偏转极板长，两板间的距离，偏转板的右端到纸的距离。

若一个墨汁微粒的质量为，所带电荷
量为，以的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的距离是（不计空气阻
力和墨汁微粒的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性）（ ）
A．墨汁从进入偏转电场到打在纸上，做类平抛运动
B．两偏转板间的电压是
C．两偏转板间的电压是
D．为了使纸上的字体放大10％，可以把偏转电压降低10％
第(6)题
全国政协委员、中国航天科技集团十一院研究员周伟江在2018年3月10日透露，中国已经完成火星探测器的气动设计工作，目前正在试验验证，计划于2020年发射火星探测器。

因为火星大部分地区表面温度的昼夜差超过，一般化学电池无法工作，因此探测器的工作电源是放射性同位素电池，即核电池。

核电池将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功用作航天器的电源。

据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是（ ）
A．B．
C．D．
第(7)题
一列简谐横波在均匀介质中沿轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，当时刻，波形图可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第(8)题
科学研究表明，太阳核心的温度极高、压力极大，使得太阳内部每4个氢核（1H）转化为1个氦核（4He）和几个正电子并释放出大量能量。

假设生成的所有正电子均定向移动，且正电子在4.8×10-4s时间内定向移动形成的平均电流为8.0×10-8A，已知电子的电荷量为1.6×10-19C，则在这段时间内发生核聚变的氢核（1H）的个数为（ ）
A．8.0×108B．4.8×108C．3.2×108D．2.4×108
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
如图所示，金属导轨M、N平行，相距为L，光滑金属棒a和b垂直于导轨且紧靠着放置，它们的质量均为m，在两导轨之间的电阻均为R．整个装置位于水平面内，处于磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻忽略不计，长度足够长．零时刻对a施加一平行于导轨的恒力F．在t时刻电路中电流恰好达到稳定．则
A．t时刻两金属棒的速度相同
B．t时刻a、b两棒速度差为Δv=
C．在t时刻撤去力F后，导轨之间的电势差U MN会变小
D．在t时刻撤去力F后，导轨之间的电势差U MN恒定不变
第(2)题
如图，圆环形导线竖直放置，O为圆环形导线中心；相互平行的长直导线垂直圆环形导线所在平面、关于O点左右对称放
置；P、Q为a、b与圆环形导线所在平面交点的连线中垂线上关于O点对称的两点。

圆环形导线及直导线内均通有大小相等、方向如图所示的电流。

则（）
A．O点的磁感应强度为零B．O点的磁感应强度不为零
C．P、Q处的磁感应强度相同D．P、Q处的磁感应强度方向互相垂直
第(3)题
如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为L，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。

绳的质量忽略不计。

当该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力为F=410N（不计空气阻力，g取10
m/s2）（ ）
A．秋千的绳长均L为10m
B．该同学荡秋千的过程中所受的合外力提供她做圆周运动的向心力
C．该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时处于失重状态
D．该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方的过程中其重力的瞬时功率先增大后减小
第(4)题
如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r<R，c为滑动变阻器的中点．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是( )
A．R2消耗的功率变小
B．R3消耗的功率变大
C．电源输出的功率变大
D．电源内阻消耗的功率变大
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
如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。

板与桌面间的动摩擦因数
为μ=0.4，现用 F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

第(2)题
某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为（其中k是弹簧的劲度系数，x是形变量），他想通过下图所示的实验装置加以验证。

有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上，左端固定，弹簧处于原长时另一端在O点处，右端紧靠滑块，但不连接。

(1)其探究步骤如下：
①按图1所示安装好实验装置；
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d，其示数如图2所示，则d＝____mm；
③打开气源，将滑块放在导轨上，调节气垫导轨使之水平；
④滑块压缩弹簧至位置A（记下此时弹簧的压缩量x1）后由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间t1＝8×10－3s，则滑块离开弹簧时的速度v1＝_____m/s（结果保留两位有效数字）；
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小，v1取平均值；
⑥改变A点的位置，重复上面的实验，分别得到多组x、v的值；
(2)
如果弹性势能的表达式为，摩擦阻力不计，则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该
是______________。

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，在水平地面上A点以大小为的初速度斜向上抛出一个质量为的小球，不计空气阻力，一段时间后小球落在地面
上B点．
(1)若与水平方向的夹角a =30°，求小球在运动过程中的最小动能；
(2)改变与水平面的夹角，求AB的最大值．
第(2)题
如图所示，长度均为l、电阻均为R的两导体杆ab、cd，通过两条足够长的不可伸缩的轻质柔软导线连接起来（导线电阻不计），形成闭合回路，并分别跨过两个间距为l的定滑轮，使ab水平置于倾角为的足够长绝缘斜面上，cd水平悬挂于竖直平面内．斜面上的空间内存在垂直斜面向上的磁感应强度为B的匀强磁场，cd杆初始位置以下的空间存在水平向左的磁感应强度也为B的匀强磁场．ab、cd杆质量均为m，ab杆与斜面间的动摩擦因数为，不计滑轮的一切阻力．
（1）若由静止释放，cd将向下运动，并带动ab沿斜面向上运动，当它们速率为时，回路中的电流大小是多少？
（2）若由静止释放，当cd下落h高度时，恰好达到最大速度，这一过程回路电流产生的电热为多少？
（3）时刻开始计时，若要cd带动ab从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度为a（），则在ab杆上需要施加的平行斜面的外力F与作用时间应满足什么条件？
第(3)题
如图所示，k是产生带电粒子的装置，从其小孔a水平向左射出比荷为的不同速率的带电粒子，带电粒子的重力忽
略不计，Q是速度选择器，其内有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场和竖直方向的匀强电场（电场线未画出）。

（1）测得从Q的b孔水平向左射出的带电粒子的速率为，求Q内匀强电场场强的大小和方向；
（2）为了使从b孔射出的带电粒子垂直地打在与水平面成30°角的P屏上，可以在b孔与P屏之间加一个边界为正三角形的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面，试求该正三角形匀强磁场的最小面积S与磁感应强度B间所满足的关系。